桥梁线形监测装置及监测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及桥梁监测装置和监测方法技术领域，具体地指一种桥梁线形监测装置及监测方法。包括多组沿顺桥向间隔布置的监测单元；每组监测单元包括控制箱、底板、调平装置、支架、激光发射装置、图像信息获取装置和数据处理模块；调平装置设置于底板与控制箱之间，用于调节底板使其处于水平；激光发射装置位于支架的中心处，用于向下一监测单元的支架发射激光；图像信息获取装置用于获取上一监测单元照射到支架上的激光照射点的图像信息；数据处理模块对监测单元的坐标信息进行汇总拟合获得测点区间的桥梁线形。本申请的桥梁线形监测装置结构简单，使用方便，无需人员反复测量测点坐标，可实现动态智能化线形监测。可实现动态智能化线形监测。可实现动态智能化线形监测。

【技术实现步骤摘要】
桥梁线形监测装置及监测方法


[0001]本专利技术涉及桥梁监测装置和监测方法
，具体地指一种桥梁线形监测装置及监测方法。

技术介绍

[0002]在桥梁施工过程中，其线形和挠度是反应结构状态的重要参数，线形测量的实时性和准确性对桥梁的施工安全和质量有着较大影响。在桥梁施工的过程中，线形随着施工过程的进行需要大量反复测量，以保证施工精确性和结构安全性。在主桥箱梁线形(标高)观测中，常规的测量方法是挠度仪观测法和几何水准测量法，在大跨径或超大跨径的桥梁线形观测时，挠度仪观测法根本无法实现，只能采用几何水准测量法，按照《建筑变形测量规范》(JGJ8
‑
2016)技术要求，桥面线形测量通常执行国家二等水准测量技术要求。
[0003]有专利号为“CN113280787B”的名为“一种基于对边高差测量的桥梁线形检测方法”的中国专利技术专利提供了一种桥梁线形检测方法，该检测方法主要是在自由设站点布置全站仪，在水准基点以及检测点布置棱镜，利用全站仪获取水准基点和检测点的坐标值，通过两个地面已知水准基点计算人为、环境及仪器等产生的高差的差分值，获得观测的任意两点的真实高差，然后对桥面各个监测点的高差进行修正，得到各监测点的实际高程，并根据高程数据绘制对应桥面高程线形曲线图和桥面高程线形曲线表，直观显示测量结果。上述检测方法的优势在于解决了测量仪器频繁移动的难题，并且避免了由于桥梁振动引起的测量误差，提高了测量精度。但是上述的方法存在一定的缺陷，就是需要人工操作全站仪一个一个的去获取检测点坐标，测量时需要人为观测，且测量误差受人的影响较大。当测量点位较多时，所产生的工作量较大，需要耗费较大的人力成本，且无法做到实时测量，存在一定的滞后性，而后续的施工需建立在测量结果的基础上，人工测量耗费时间长，对施工工期有较大影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是要解决上述
技术介绍
的不足，提供一种桥梁线形监测装置及监测方法。
[0005]本专利技术的技术方案为：一种桥梁线形监测装置，包括多组沿顺桥向间隔布置的监测单元；每组监测单元包括，
[0006]控制箱，所述控制箱通过预埋件锚固在桥梁测点上；
[0007]底板，所述底板安装于控制箱顶部；
[0008]调平装置，所述调平装置设置于底板与控制箱之间，用于调节底板使其处于水平；
[0009]支架，所述支架安装于底板上；
[0010]激光发射装置，所述激光发射装置位于支架的中心处，用于向下一监测单元的支架发射激光；
[0011]图像信息获取装置，所述图像信息获取装置与激光发射装置分置于支架沿顺桥向
的两侧，图像信息获取装置用于获取上一监测单元照射到支架上的激光照射点的图像信息；
[0012]数据处理模块，所述数据处理模块接收图像信息获取装置获得的图像信息并对所述图像信息进行数据处理得到上一监测单元的激光照射点在本监测单元的支架上的坐标信息，数据处理模块对监测单元的坐标信息进行汇总拟合获得测点区间的桥梁线形。
[0013]根据本申请提供的一种桥梁线形监测装置，所述图像信息获取装置包括，
[0014]摄像头，所述摄像头布置于底板上，用于获取直接背向激光发射装置一侧的实时图像；
[0015]刻度面板，所述刻度面板是布置于支架背向激光发射装置一侧的包括由多根均匀分布的经线和纬线纵横交错形成的刻度盘的竖向平板。
[0016]根据本申请提供的一种桥梁线形监测装置，所述激光发射装置包括，
[0017]固定架，所述固定架安装在支架背向图像信息获取装置一侧；
[0018]激光发射器，所述激光发射器固定在固定架上并处于支架的中心位置。
[0019]根据本申请提供的一种桥梁线形监测装置，所述调平装置包括，
[0020]四组调平螺母，所述四组调平螺母分置于底板的四角，调平螺母可螺栓转动的穿过底板；
[0021]四组调平电机，所述调平电机设置于控制箱内，与调节螺母一一对应，调平电机与调平螺母的下端连接用于驱动调平螺母绕自身轴线转动。
[0022]本申请还提供一种应用上述桥梁线形监测装置的监测方法，按照以下步骤进行：
[0023]S1、在桥梁施工过程中布置测点；
[0024]S2、在测点施工完成后，将监测装置的控制箱固定在测点上；
[0025]S3、对所有测点的底板进行调平；
[0026]S4、打开激光发射装置，使上一测点的激光照射到相邻的下一测点的支架上，并通过下一测点的图像信息获取装置获取激光照射点在支架上的图像信息；
[0027]S5、对获取的图像信息进行数据处理得到上一测点的中心点相对于下一测点中心点的坐标值，对坐标值进行汇总拟合整个测点区间的线形。
[0028]根据本申请提供的一种监测方法，所述步骤S1中，在桥梁施工过程中布置测点的方法包括：选择桥墩或是竖向位移小于设定值的位置作为0号测点，基于0号测点沿顺桥向依次布置剩余测点。
[0029]根据本申请提供的一种监测方法，所述步骤S2中，将监测装置的控制箱固定在测点上的方法包括：在桥梁施工过程中，预先在测点施工位置预埋锚固构件，待测点施工完成后，利用锚固构件将控制箱固定在测点上。
[0030]根据本申请提供的一种监测方法，所述步骤S3中，对所有测点的底板进行调平的方法包括：对方形底板上的四个调节边角进行分组，将沿横桥向布置的两个边角设置为一组或将顺桥向布置的两个边角设置为一组，按照同组边角竖向调节值相同且调节方向相同、不同组边角竖向调节值相同且调节方向相反的模式对底板进行调平，确保底板中心点高度不变。
[0031]根据本申请提供的一种监测方法，所述步骤S5中，对获取的图像信息进行数据处理得到上一测点的中心点相对于下一测点中心点的坐标值的方法包括：在T
j
时刻，获取第
N
i
‑1个测点的激光发射装置的激光照射点在第N
i
个测点的支架的刻度面板上的图像信息，对图像信息进行数据处理，获得激光照射点与支架中心点的横向间距和竖向间距，以第N
i
个测点的支架中心点为原点，得到第N
i
‑1个测点的支架中心点的坐标为[X
i
(T
j
)，Y
i
(T
j
)]，X
i
(T
j
)为T
j
时刻第N
i
‑1个测点的支架中心点相对于第N
i
个测点的支架中心点的横向间距，Y
i
(T
j
)为T
j
时刻第N
i
‑1个测点的支架中心点相对于第N
i
个测点的支架中心点的竖向间距。
[0032]根据本申请提供的一种监测方法，所述步骤S5中，对坐标值进行汇总拟合整个测点区间的线形的方法包括：获取每个测点支架中心点相对于下一测点支架中心本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桥梁线形监测装置，其特征在于：包括多组沿顺桥向间隔布置的监测单元；每组监测单元包括，控制箱，所述控制箱通过预埋件锚固在桥梁测点上；底板，所述底板安装于控制箱顶部；调平装置，所述调平装置设置于底板与控制箱之间，用于调节底板使其处于水平；支架，所述支架安装于底板上；激光发射装置，所述激光发射装置位于支架的中心处，用于向下一监测单元的支架发射激光；图像信息获取装置，所述图像信息获取装置与激光发射装置分置于支架沿顺桥向的两侧，图像信息获取装置用于获取上一监测单元照射到支架上的激光照射点的图像信息；数据处理模块，所述数据处理模块接收图像信息获取装置获得的图像信息并对所述图像信息进行数据处理得到上一监测单元的激光照射点在本监测单元的支架上的坐标信息，数据处理模块对监测单元的坐标信息进行汇总拟合获得测点区间的桥梁线形。2.如权利要求1所述的一种桥梁线形监测装置，其特征在于：所述图像信息获取装置包括，摄像头，所述摄像头布置于底板上，用于获取直接背向激光发射装置一侧的实时图像；刻度面板，所述刻度面板是布置于支架背向激光发射装置一侧的包括由多根均匀分布的经线和纬线纵横交错形成的刻度盘的竖向平板。3.如权利要求1所述的一种桥梁线形监测装置，其特征在于：所述激光发射装置包括，固定架，所述固定架安装在支架背向图像信息获取装置一侧；激光发射器，所述激光发射器固定在固定架上并处于支架的中心位置。4.如权利要求1所述的一种桥梁线形监测装置，其特征在于：所述调平装置包括，四组调平螺母，所述四组调平螺母分置于底板的四角，调平螺母可螺栓转动的穿过底板；四组调平电机，所述调平电机设置于控制箱内，与调节螺母一一对应，调平电机与调平螺母的下端连接用于驱动调平螺母绕自身轴线转动。5.一种应用如权利要求1～4任一所述的一种桥梁线形监测装置的监测方法，其特征在于：按照以下步骤进行：S1、在桥梁施工过程中布置测点；S2、在测点施工完成后，将监测装置的控制箱固定在测点上；S3、对所有测点的底板进行调平；S4、打开激光发射装置，使上一测点的激光照射到相邻的下一测点的支架上，并通过下一测点的图像信息获取装置获取激光照射点在支架上的图像信息；S5、对获取的图像信息进行数据处理得到上一测点的中心点相对于下一测点中心点的坐标值，对坐标值进行汇总拟合整个测点区间的线形。6.如权利要求5所述的一种监测方法，其特征在于：所述步骤S1中，在桥梁施工过程中布置测点的方法包括：选择桥墩或是竖向位移小于设定值的位置作为0号测点，基于0号测点沿顺桥向依次布置剩余测点。7.如权利要求5所述的一种监测方法，其特征在于：所述步骤S2中，将监测装置的控制
箱固定在测点上的方法包括：在桥梁施工过程中，预先在测点施工位置预埋锚固构件，待测点施工完成后，利用锚固构件将控制箱固定在测点上。8.如权利要求5所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄灿，郑建新，朱浩，黄甘乐，孙南昌，董剑，周仁忠，穆文均，李杰，代百华，周浩，朱金柱，吕昕睿，胡钦侠，高宏磊，廖万成，
申请(专利权)人：中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：