本發(fā)明涉及一種橋梁墩臺(tái)沉降變形監(jiān)測的裝置及其夾持設(shè)備。

背景技術(shù)：

橋梁一般指架設(shè)在江河湖海上，使車輛行人等能順利通行的構(gòu)筑物。為適應(yīng)現(xiàn)代高速發(fā)展的交通行業(yè)，橋梁亦引申為跨越山澗、不良地質(zhì)或滿足其他交通需要而架設(shè)的使通行更加便捷的建筑物。 橋梁一般由上部構(gòu)造、下部結(jié)構(gòu)、支座和附屬構(gòu)造物組成，上部結(jié)構(gòu)又稱橋跨結(jié)構(gòu)，是跨越障礙的主要結(jié)構(gòu)；下部結(jié)構(gòu)包括橋臺(tái)、橋墩和基礎(chǔ)；支座為橋跨結(jié)構(gòu)與橋墩或橋臺(tái)的支承處所設(shè)置的傳力裝置；附屬構(gòu)造物則指橋頭搭板、錐形護(hù)坡、護(hù)岸、導(dǎo)流工程等。而橋梁墩臺(tái)沉降變形是避免不了的一個(gè)過程。沉降是緊隨著加壓之后地基即時(shí)發(fā)生的沉降，地基土在外荷載作用下其體積還來不及發(fā)生變化，主要是地基土的畸曲變形，也稱畸變沉降、初始沉降或不排水沉降。固結(jié)沉降是由于荷載作用或地下水力壓力的變化導(dǎo)致的超孔隙水壓力的消散、有效應(yīng)力的增長而產(chǎn)生的。

傳統(tǒng)的橋梁墩臺(tái)沉降變形采用定時(shí)定點(diǎn)觀測，儀器設(shè)備、人員素質(zhì)的要求根據(jù)沉降觀測精度要求高的特點(diǎn)，為能精確地反映出建（構(gòu)）筑物在不斷加荷下的沉降情況，一般規(guī)定測量的誤差應(yīng)小于變形值的1/10—1/20，為此要求沉降觀測應(yīng)使用精密水準(zhǔn)儀(S1或S05級)，水準(zhǔn)尺也應(yīng)使用受環(huán)境及溫差變化影響小的高精度銦合金水準(zhǔn)尺。在不具備銦合金水準(zhǔn)尺的情況下，使用一般塔尺盡量使用第一段標(biāo)尺。 作業(yè)人員必須接受專業(yè)學(xué)習(xí)及技能培訓(xùn)，熟練掌握儀器的操作規(guī)程，熟悉測量理論，能針對不同工程特點(diǎn)、具體情況采用不同的觀測方法及觀測程序，對實(shí)施過程中出現(xiàn)的問題能分析原因并正確運(yùn)用誤差理論進(jìn)行平差計(jì)算，按時(shí)、快速、精確地完成每次觀測任務(wù)。觀測時(shí)間的要求建（構(gòu)）筑物的沉降觀測對時(shí)間有嚴(yán)格的限制條件，特別是首次觀測必須按時(shí)進(jìn)行，其他各階段的復(fù)測，根據(jù)工程進(jìn)展情況必須定時(shí)進(jìn)行，不得漏測或補(bǔ)測。只有這樣，才能得到準(zhǔn)確的沉降情況或規(guī)律。相鄰的兩次時(shí)間間隔稱為一個(gè)觀測周期，一般高層建筑物的沉降觀測按一定的時(shí)間段為一觀測周期(如：30天/次)或按建筑物的加荷情況每升高一層(或數(shù)層)為一觀測周期，無論采取何種方式都必須按施測方案中規(guī)定的觀測周期準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行。觀測點(diǎn)的要求為了能夠反映出建（構(gòu)）筑物的準(zhǔn)確沉降情況，沉降觀測點(diǎn)要埋設(shè)在最能反映沉降特征且便于觀測的位置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種橋梁墩臺(tái)沉降變形監(jiān)測的裝置及其夾持設(shè)備，是區(qū)別于背景技術(shù)中所指出采用傳統(tǒng)的周期觀測法。

本發(fā)明解決其上述的技術(shù)問題所采用以下的技術(shù)方案：一種橋梁墩臺(tái)沉降變形監(jiān)測的裝置及其夾持設(shè)備，其主要構(gòu)造有：形變板、形變縫、螺帽卡槽a、螺帽卡槽b、U形件工藝孔a、U形件工藝孔b、高強(qiáng)度螺栓孔、高強(qiáng)度螺栓、儀器夾持槽、U形件、左扭塊、右扭塊，所述的左扭塊上部橫向位置開有高強(qiáng)度螺栓孔，頂部設(shè)有儀器夾持槽，左扭塊下部開有U形件工藝孔a，U形件工藝孔a側(cè)面銑有螺帽卡槽a；所述的右扭塊上部橫向位置開有高強(qiáng)度螺栓孔，頂部設(shè)有儀器夾持槽，右扭塊下部開有U形件工藝孔b，U形件工藝孔b側(cè)面銑有螺帽卡槽b；

所述的左扭塊、右扭塊底部通過一塊形變板熔合成型一體，并在形變板中間位置兩側(cè)各銑有形變縫；所述的形變縫深度為形變板厚度的十七分之一至十三分之一之間，長度為形變板寬度的十二分之一至九分之一之間；

所述右扭塊上部設(shè)有的高強(qiáng)度螺栓孔內(nèi)貫通有高強(qiáng)度螺栓，高強(qiáng)度螺栓的螺桿端貫入左扭塊的高強(qiáng)度螺栓孔內(nèi)并與設(shè)于其內(nèi)的螺母相擰緊；

所述的U形件套入U(xiǎn)形件工藝孔a內(nèi)后，U形件的兩個(gè)端點(diǎn)與橋體墩臺(tái)的箍筋焊接，并在混凝土澆筑時(shí)一并現(xiàn)澆；

所述的U形件套入U(xiǎn)形件工藝孔b內(nèi)后，U形件的兩個(gè)端點(diǎn)與橋體橋梁的梁底主筋焊接，并在混凝土澆筑時(shí)一并現(xiàn)澆；

所述的橋體墩臺(tái)混凝土澆筑時(shí)預(yù)埋一枚帶螺帽的螺桿，螺帽部分勾入螺帽卡槽a內(nèi)；所述的橋體橋梁混凝土澆筑時(shí)預(yù)埋一枚帶螺帽的螺桿，螺帽部分勾入螺帽卡槽b內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述的U形件橫向位置上設(shè)有兩顆六角螺母，并采用電焊接方式固定。

進(jìn)一步地，所述的U形件工藝孔a、U形件工藝孔b外兩側(cè)各銑有六角螺母槽。

進(jìn)一步地，所述的儀器夾持槽內(nèi)夾持激光位移測量儀。

進(jìn)一步地，所述的形變縫表面刻有刻度，計(jì)量單位精確到絲米。

進(jìn)一步地，所述的高強(qiáng)度螺栓按橋梁荷載可選用8.8級、9.8級、10.9級、12.9級的四種之一。

本發(fā)明的有益效果：結(jié)構(gòu)簡單、安裝容易；適用于長期性的對橋梁墩臺(tái)沉降變形的監(jiān)測；產(chǎn)品采用全鋼鐵制品可以保證與橋梁墩臺(tái)使用周期壽命保持一致，能夠全方位全過程的監(jiān)測變形；此外刻于形變縫表面的刻度可以實(shí)時(shí)的讀取各時(shí)間段內(nèi)的形變值，進(jìn)一步的通過夾持激光位移測量儀，能夠數(shù)字化的讀取周期性的形變值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種橋梁墩臺(tái)沉降變形監(jiān)測的裝置及其夾持設(shè)備整體結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明一種橋梁墩臺(tái)沉降變形監(jiān)測的裝置及其夾持設(shè)備左扭塊結(jié)構(gòu)圖。

圖3為本發(fā)明一種橋梁墩臺(tái)沉降變形監(jiān)測的裝置及其夾持設(shè)備整體(倒置)結(jié)構(gòu)圖。

圖4為本發(fā)明一種橋梁墩臺(tái)沉降變形監(jiān)測的裝置及其夾持設(shè)備U形件結(jié)構(gòu)圖。

圖中 1-形變板，2-形變縫，3-螺帽卡槽a，4-螺帽卡槽b，5-U形件工藝孔a，6-U形件工藝孔b，7-高強(qiáng)度螺栓孔，8-高強(qiáng)度螺栓，9-儀器夾持槽，10-U形件，11-左扭塊，12-右扭塊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1-4對本發(fā)明的具體實(shí)施方式做一個(gè)詳細(xì)的說明。

實(shí)施例：一種橋梁墩臺(tái)沉降變形監(jiān)測的裝置及其夾持設(shè)備，其主要構(gòu)造有：形變板1、形變縫2、螺帽卡槽a3、螺帽卡槽b4、U形件工藝孔a5、U形件工藝孔b6、高強(qiáng)度螺栓孔7、高強(qiáng)度螺栓8、儀器夾持槽9、U形件10、左扭塊11、右扭塊12，所述的左扭塊11上部橫向位置開有高強(qiáng)度螺栓孔7，頂部設(shè)有儀器夾持槽9，左扭塊11下部開有U形件工藝孔a5，U形件工藝孔a5側(cè)面銑有螺帽卡槽a3；所述的右扭塊12上部橫向位置開有高強(qiáng)度螺栓孔7，頂部設(shè)有儀器夾持槽9，右扭塊12下部開有U形件工藝孔b6，U形件工藝孔b6側(cè)面銑有螺帽卡槽b4；

所述的左扭塊11、右扭塊12底部通過一塊形變板1熔合成型一體，并在形變板1中間位置兩側(cè)各銑有形變縫2；所述的形變縫2深度為形變板1厚度的十七分之一至十三分之一之間，長度為形變板1寬度的十二分之一至九分之一之間；

所述右扭塊12上部設(shè)有的高強(qiáng)度螺栓孔7內(nèi)貫通有高強(qiáng)度螺栓8，高強(qiáng)度螺栓8的螺桿端貫入左扭塊11的高強(qiáng)度螺栓孔7內(nèi)并與設(shè)于其內(nèi)的螺母相擰緊；

所述的U形件10套入U(xiǎn)形件工藝孔a5內(nèi)后，U形件10的兩個(gè)端點(diǎn)與橋體墩臺(tái)的箍筋焊接，并在混凝土澆筑時(shí)一并現(xiàn)澆；

所述的U形件10套入U(xiǎn)形件工藝孔b6內(nèi)后，U形件10的兩個(gè)端點(diǎn)與橋體橋梁的梁底主筋焊接，并在混凝土澆筑時(shí)一并現(xiàn)澆；

所述的橋體墩臺(tái)混凝土澆筑時(shí)預(yù)埋一枚帶螺帽的螺桿，螺帽部分勾入螺帽卡槽a3內(nèi)；所述的橋體橋梁混凝土澆筑時(shí)預(yù)埋一枚帶螺帽的螺桿，螺帽部分勾入螺帽卡槽b4內(nèi)。

所述的U形件10橫向位置上設(shè)有兩顆六角螺母，并采用電焊接方式固定。

所述的U形件工藝孔a5、U形件工藝孔b6外兩側(cè)各銑有六角螺母槽。

所述的儀器夾持槽9內(nèi)夾持激光位移測量儀。

所述的形變縫2表面刻有刻度，計(jì)量單位精確到絲米。

所述的高強(qiáng)度螺栓8按橋梁荷載可選用8.8級、9.8級、10.9級、12.9級的四種之一。

本發(fā)明核心在于：在橋體墩臺(tái)與橋體橋梁之間固定一個(gè)連接件，當(dāng)橋體墩臺(tái)發(fā)生沉降時(shí)，勢必導(dǎo)致橋體墩臺(tái)與橋體橋梁之間形成一個(gè)脫縫，這個(gè)脫縫得產(chǎn)生可通過形變板1發(fā)生扭曲的程度來讀取。這就是本發(fā)明橋梁墩臺(tái)沉降變形監(jiān)測的基本原理。

在設(shè)計(jì)工件的細(xì)部上，考慮了兩點(diǎn)固定一個(gè)工件的設(shè)計(jì)原理實(shí)施的：橋體墩臺(tái)在與左扭塊11相固定時(shí)，采用兩點(diǎn)是其一U形件10固定焊接于橋體墩臺(tái)的箍筋上，其二是通過一枚帶螺帽的螺桿，螺帽部分勾入螺帽卡槽a3內(nèi)，通過兩點(diǎn)將左扭塊11與橋體墩臺(tái)成一體；而橋體橋梁在與右扭塊12相固定時(shí)，采用兩點(diǎn)是其一U形件10固定焊接于橋體橋梁的梁底主筋上；其二是通過一枚帶螺帽的螺桿，螺帽部分勾入螺帽卡槽b4內(nèi)。通過兩點(diǎn)將右扭塊12與橋體橋梁成一體。

本監(jiān)測設(shè)備件實(shí)際上受力部件為高強(qiáng)度螺栓8，由于左扭塊11、右扭塊12分別固定于橋體橋梁、橋體橋墩上，當(dāng)兩者發(fā)生脫縫時(shí)，其高強(qiáng)度螺栓8就會(huì)受到縱向的剪力，由于高強(qiáng)度螺栓8具有小行程的屈服值，當(dāng)高強(qiáng)度螺栓8處于屈服值內(nèi)形變時(shí)，形變板1就發(fā)生了扭曲，由于整條形變板1在中間位置開有形變縫2，因此中間位置抗扭能力最為薄弱，故形變板1發(fā)生兩極扭曲，在形變縫2上設(shè)有刻度，因此發(fā)生扭曲的程度可通過數(shù)值讀出。此外通過儀器夾持槽9夾持激光位移測量儀，可以進(jìn)一步的對整體的橋體變形進(jìn)行一個(gè)全部的測量。通過儀器夾持槽9夾持激光位移測量儀最大益處就是，測量點(diǎn)原始位置精確無誤，排除了人工踩點(diǎn)不準(zhǔn)的弊端。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。