專(zhuān)利名稱(chēng)：基于超載應(yīng)變的橋梁超載車(chē)輛動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種對(duì)橋梁日常使用的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備，尤其是涉及超載車(chē)輛過(guò)橋時(shí)對(duì)其自動(dòng)監(jiān)測(cè)的裝置，當(dāng)超載車(chē)輛過(guò)橋時(shí)可自動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)記錄。
背景技術(shù)：
橋梁的坍塌在世界各地均有發(fā)生，坍塌的原因有設(shè)計(jì)方面的、施工質(zhì)量方面的、地質(zhì)因素未探清方面的，其中，汽車(chē)的超載和超設(shè)計(jì)通行量是造成橋梁服務(wù)年限縮短及橋梁坍塌的重要原因之一。橋梁的檢測(cè)是在橋梁交付使用前完成的，或者服務(wù)了一定年限后及橋梁需大修前進(jìn)行的。對(duì)橋梁的檢測(cè)方法和手段，國(guó)內(nèi)外許多專(zhuān)家均認(rèn)為已不適應(yīng)目前交通的發(fā)展，在橋梁的日常使用中，很少用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的方法對(duì)其監(jiān)控。如何對(duì)使用中的橋梁進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控也無(wú)正式規(guī)范，一般是橋梁出現(xiàn)肉眼可見(jiàn)的安全隱患時(shí)才會(huì)認(rèn)真處理，造成安全隱患。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種能指示橋面上行駛超載車(chē)輛時(shí)的警示或記錄的基于超載應(yīng)變的橋梁超載車(chē)輛動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便實(shí)用。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是基于超載應(yīng)變的橋梁超載車(chē)輛動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，包括監(jiān)測(cè)部分和警示或記數(shù)部分。警示或記數(shù)部分包括攝像抓拍儀、電子計(jì)數(shù)器和內(nèi)置電源；監(jiān)測(cè)部分包括金屬圓筒，一帶有絕緣材料外殼的金屬撞擊棒置于所述金屬圓筒之內(nèi)，金屬撞擊棒通過(guò)一彈簧機(jī)構(gòu)與一接觸式自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)相連接，接觸式自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)再與警示或記數(shù)部分通過(guò)有線或者無(wú)線方式通訊連接。根據(jù)對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步設(shè)置，接觸式自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)與警示或記數(shù)部分為無(wú)線連接方式，在監(jiān)測(cè)部分上安裝有無(wú)線信號(hào)調(diào)制與發(fā)射裝置，在警示或記數(shù)裝置上則安裝有無(wú)線信號(hào)接收裝置。彈簧機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在金屬圓筒底部的底板，彈簧位于該底板之上。在彈簧之上還設(shè)有一金屬板，該金屬板臨近金屬撞擊棒的下端。金屬圓筒內(nèi)設(shè)置有限位板，該限位板位于金屬撞擊棒和金屬圓筒之間。金屬圓筒的上部設(shè)置有一頂板，置于金屬撞擊棒和金屬圓筒之間。金屬圓筒之內(nèi)還設(shè)置有限位銷(xiāo)，位于金屬圓筒的側(cè)壁，其由上端的頂板處往下延伸到接近金屬板的地方。金屬撞擊棒的下部形成為一個(gè)較細(xì)小的錐體形。進(jìn)一步，金屬撞擊棒的上端部形成為螺桿的形狀，螺桿上套有螺絲帽。絕緣材料外殼的下端逐步收縮為一出口，其內(nèi)設(shè)有一彈簧，彈簧的上端與金屬撞擊棒的下緣抵觸。警示或記數(shù)裝置分別設(shè)置有一套。[0016]本實(shí)用新型的技術(shù)原理是根據(jù)汽車(chē)后軸重量大小不同，在橋梁上行駛時(shí)會(huì)引起橋梁的彈性變形值(擾度值)大小不一，車(chē)后軸越重、其彈性變形值越大。通過(guò)對(duì)長(zhǎng)沙地區(qū)的幾座現(xiàn)澆箱體梁橋，先簡(jiǎn)支后連續(xù)的簡(jiǎn)支梁橋的蓋梁處和墩柱處測(cè)橋梁的彈性變形值。在后軸重為汽20的車(chē)以60Km/小時(shí)速度駛過(guò)橋面時(shí)測(cè)點(diǎn)處百分表的記錄數(shù)據(jù)在50—70小格范圍內(nèi)(每格0. 01mm)。因此，只要被測(cè)的橋梁在車(chē)駛過(guò)時(shí)具有彈性變形值，本儀器就能測(cè)出并對(duì)超載的車(chē)輛記錄在案。本實(shí)用新型是在橋梁使用過(guò)程中對(duì)其受載的情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，對(duì)超載的車(chē)輛用攝像的方式記錄或用計(jì)數(shù)器記錄橋梁被超載的次數(shù)，對(duì)現(xiàn)有和新建橋梁的保護(hù)，防止超載車(chē)輛對(duì)橋梁的破壞是有益的。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；圖2是本實(shí)用新型檢測(cè)裝置——實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2實(shí)施例中的金屬撞擊棒的零部件分解結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖2實(shí)施例中絕緣材料外殼的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參考圖1，本實(shí)用新型由監(jiān)測(cè)部分1、警示或記數(shù)部分2和開(kāi)關(guān)3構(gòu)成。用電線連接成一個(gè)整體。請(qǐng)參考圖2，監(jiān)測(cè)部分包括金屬圓筒4，金屬圓筒4分上下兩部分。下部包括可固定彈簧的底板5、彈簧6和金屬板7，其中彈簧6位于底板5和金屬板7之間。金屬板7上連接有電線8，在金屬圓筒4上鉆有小孔，電線8從小孔中引出。金屬圓筒4的上部是用于安裝并固定金屬撞擊棒11等部件的艙室，在其中設(shè)置有限位板9、限位銷(xiāo)10和帶絕緣材料外殼的金屬撞擊棒11。其中，限位板9位于下部，限位銷(xiāo)10位于金屬圓筒4的側(cè)壁上。已攻絲成螺桿的金屬撞擊棒11上部通過(guò)鉆有圓孔的位于圓筒4上部的頂板12和位于圓筒4下部的限位板9之間，撞擊棒11上端也引出有一根電線8。為更好地說(shuō)明問(wèn)題，將金屬撞擊棒11 (圖3)和撞擊棒的絕緣材料外殼20 (圖4)單獨(dú)繪出。如圖3所示，金屬撞擊棒11的下部用車(chē)床車(chē)成一個(gè)較細(xì)小的錐體形13(也可將錐體上部攻絲成螺桿，撞擊棒11下部往內(nèi)設(shè)計(jì)成螺帽，用旋進(jìn)形式旋入)、其上部設(shè)有擋板14、撞擊棒11的上端部則形成為螺桿15的形狀，螺絲帽16和螺絲帽17套在螺桿15的上面。在圖4中由下至上有帶螺絲帽的透明塑料錐套18、錐套內(nèi)彈簧19、帶螺桿的絕緣材料外殼20、帶圓孔的可卸限位板21、限位板22。警示或記數(shù)部分可在市場(chǎng)買(mǎi)現(xiàn)成的抓拍器或計(jì)數(shù)器。本裝置在測(cè)試前先要測(cè)試橋在超載時(shí)的最大變形值(擾度值)，需先知道橋的設(shè)計(jì)參數(shù)是多少(高速、一級(jí)公路為汽超20)，然后用后軸為單軸雙輪組的標(biāo)準(zhǔn)車(chē)加載到后軸已超載的重量。方法如下選好安裝監(jiān)測(cè)儀的位置，一般在橋兩伸縮縫中間蓋梁上或墩柱頂支座旁，量測(cè)蓋梁到橋底面高度，一般支座加混凝土墊層高為20Cm左右。每車(chē)道安裝百分表測(cè)出超載車(chē)通過(guò)時(shí)的變形值，以最大變形值作為判斷標(biāo)準(zhǔn)。此處只測(cè)使橋面發(fā)生擾度值超標(biāo)的車(chē)輛，某些車(chē)雖重量大，但車(chē)軸多、輪多，不引起橋梁擾度值超標(biāo)時(shí)儀器將不與記錄。據(jù)20Cm左右的高度制作定制式監(jiān)測(cè)裝置。圖2中金屬圓筒直徑5Cm，高14Cm，金屬圓筒下部蓋梁上砂漿找平層加鋼墊板厚2Cm，橋底面至監(jiān)測(cè)裝置頂板12為帶實(shí)體部分的螺絲帽16高4Cm，合計(jì)20Cm。筒下部底板5至金屬板7為2Cm ；圖3中螺桿15高3Cm，螺絲帽17高0. 5Cm，在金屬撞擊棒11中擋板14至錐體13尖端長(zhǎng)12Cm，其中錐體長(zhǎng)3Cm。金屬撞擊棒11直徑2 Cm，錐體13直徑0. 5 Cm，絕緣材料外殼直徑3Cm。限位板圓孔直徑略大于金屬棒和絕緣材料外殼直徑。如果蓋梁到橋底面高度大于20Cm，可采用加高鋼墊板厚度解決，高度小于20Cm時(shí)，可制作小于20Cm的定制式監(jiān)測(cè)裝置解決。使用時(shí)需將放置金屬圓筒處橋的蓋梁上或支座旁墩柱上用鋼墊板和高標(biāo)號(hào)的水泥漿找平，橋底面打磨平后用強(qiáng)力膠固定一塊不銹鋼片30。按橋的最大變形值等于錐體13的尖端(圖3)到金屬板7 (圖2)的距離調(diào)好金屬撞擊棒11，一般在1毫米左右。用砂布小心打磨錐體尖端，用百分表量測(cè)，達(dá)要求后將金屬撞擊棒11裝入絕緣材料外殼20內(nèi)。塑料錐套內(nèi)彈簧19的作用是頂住錐體13上部變粗處，使圖3中擋板14與圖4中限位板22緊密接觸，不因自重下降，當(dāng)橋面受力和卸力時(shí)能使金屬撞擊棒11上下自如。然后將裝有金屬撞擊棒11的絕緣材料外殼20放入金屬圓筒4中，使絕緣材料外殼的透明塑料錐套18與金屬板7接觸。金屬圓筒4下部金屬板7和彈簧6的作用是當(dāng)超載更大的車(chē)經(jīng)過(guò)橋面時(shí)，擾度值將大于所設(shè)定的最大值，此時(shí)，金屬板7下降，避免錐體尖端受損，車(chē)通過(guò)后下部彈簧6將金屬板7頂回原位。上述工作完后，將金屬圓筒4放置在鋼墊板上，用強(qiáng)力膠固定。將金屬撞擊棒11上部帶實(shí)體部分的螺桿15上套入螺絲帽16和螺絲帽17，螺絲帽16反擰頂住橋底面的不銹鋼片30，再將螺絲帽17向上與實(shí)體部分的螺絲帽16擰緊，用強(qiáng)力膠膠牢。連接好線路，打開(kāi)開(kāi)關(guān)。用上述標(biāo)準(zhǔn)超載車(chē)在橋面上以限定的車(chē)速行駛，金屬撞擊棒11將向下運(yùn)動(dòng)，錐體13與金屬板7連接，線路接通，抓拍器或計(jì)數(shù)器記錄一次；當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)超載車(chē)減輕后軸重量10%后再?gòu)臉蛎嫱ㄟ^(guò)時(shí)，線路未接通，抓拍器或計(jì)數(shù)器不動(dòng)作，證明設(shè)備已調(diào)整好了。此項(xiàng)工作做熟練后，事先測(cè)最大變形值的工作可省略。本實(shí)用新型可以及時(shí)準(zhǔn)確判斷橋面行駛的車(chē)輛是否超載，能及時(shí)抓拍超載車(chē)輛并能計(jì)數(shù)一次，可知道在一月、一年內(nèi)橋梁被超載了多少次并及時(shí)處理，為正在服役的橋梁提供安全衛(wèi)士。該橋梁監(jiān)測(cè)儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便易用，報(bào)警靈敏，價(jià)格經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，比動(dòng)輒幾十萬(wàn)上百萬(wàn)的橋梁檢測(cè)設(shè)備要便宜得多。填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)、外橋梁監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的空白。
權(quán)利要求1.基于超載應(yīng)變的橋梁超載車(chē)輛動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于包括監(jiān)測(cè)部分和警示或記數(shù)部分，所述警示或記數(shù)部分包括攝像抓拍儀、電子計(jì)數(shù)器和內(nèi)置電源；所述監(jiān)測(cè)部分包括金屬圓筒，一帶有絕緣材料外殼的金屬撞擊棒置于所述金屬圓筒之內(nèi)，所述金屬撞擊棒通過(guò)一彈簧機(jī)構(gòu)與一接觸式自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)相連接，所述接觸式自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)再與警示或記數(shù)部分通過(guò)有線或者無(wú)線方式通訊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁超載車(chē)輛動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于接觸式自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)與警示或記數(shù)部分為無(wú)線連接方式，在所述監(jiān)測(cè)部分上安裝有無(wú)線信號(hào)調(diào)制與發(fā)射裝置，在所述警示或記數(shù)裝置上則安裝有無(wú)線信號(hào)接收裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁超載車(chē)輛動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于所述彈簧機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在金屬圓筒底部的底板，彈簧位于該底板之上，在彈簧之上還設(shè)有一金屬板，該金屬板臨近金屬撞擊棒的下端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁超載車(chē)輛動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于所述金屬圓筒內(nèi)設(shè)置有限位板，該限位板位于金屬撞擊棒和金屬圓筒之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁超載車(chē)輛動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于所述金屬圓筒的上部設(shè)置有一頂板，置于金屬撞擊棒和金屬圓筒之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的橋梁超載車(chē)輛動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于所述金屬圓筒之內(nèi)還設(shè)置有限位銷(xiāo)，位于金屬圓筒的側(cè)壁，其由上端的頂板處往下延伸到接近金屬板的地方。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁超載車(chē)輛動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于金屬撞擊棒的下部形成為一個(gè)較細(xì)小的錐體形。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的橋梁超載車(chē)輛動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于金屬撞擊棒的上端部形成為螺桿的形狀，螺桿上套有螺絲帽。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的橋梁超載車(chē)輛動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于所述絕緣材料外殼的下端逐步收縮為一出口，其內(nèi)設(shè)有一彈簧，彈簧的上端與金屬撞擊棒的下緣抵觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁超載車(chē)輛動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于所述警示或記數(shù)裝置分別設(shè)置有一套。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于超載應(yīng)變的橋梁超載車(chē)輛動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，涉及一種對(duì)橋梁日常使用的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備。包括監(jiān)測(cè)部分和警示或記數(shù)部分。警示或記數(shù)部分包括攝像抓拍儀、電子計(jì)數(shù)器和內(nèi)置電源；監(jiān)測(cè)部分包括金屬圓筒，一帶有絕緣材料外殼的金屬撞擊棒置于所述金屬圓筒之內(nèi)。金屬撞擊棒通過(guò)一彈簧機(jī)構(gòu)與一接觸式自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)相連接，接觸式自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)再與警示或記數(shù)部分通過(guò)有線或者無(wú)線方式通訊連接。當(dāng)橋面上行駛超載車(chē)輛時(shí)本實(shí)用新型能及時(shí)發(fā)出警示或記錄，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便實(shí)用。
文檔編號(hào)G08G1/017GK202331798SQ20112048047
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者周殿銘, 周瀟, 徐林榮 申請(qǐng)人:周殿銘