本實用新型屬于橋梁監(jiān)測技術領域，尤其涉及一種路橋沉降差實時監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術：

橋頭跳車是目前我國公路質(zhì)量通病之一，它是指在橋梁與路基交界處由于橋臺與路堤沉降不一致，而導致橋頭處出現(xiàn)錯臺，致使車輛行駛在這一位置時，產(chǎn)生顛簸、跳躍的現(xiàn)象。特別是近年來隨著我國高等級公路的迅速發(fā)展，行車速度不斷提高，交通密度不斷增加，荷載不斷加重，橋頭跳車現(xiàn)象尤為普遍，高等級公路對路橋過渡段的要求也越來越高。橋頭跳車不僅嚴重影響行車的速度、安全、舒適，同時也會對汽車產(chǎn)生危害，降低車輛使用壽命，而且由于產(chǎn)生過大的沖擊荷載，會對橋涵結(jié)構(gòu)造成危害，影響其正常工作性能，并且對橋涵與路面連接處造成頻繁破壞。因此，綜合分析和討論橋頭跳車問題，提出防治橋頭跳車處理措施，對我國公路建設有著重大的理論和現(xiàn)實意義。國內(nèi)外眾多學者都對這個問題進行了大量理論與試驗研究，認為引起橋頭跳車的主要原因之一是橋梁的沉降與橋頭路基的沉降不一致。一般地，路基是由填土構(gòu)成的，在路面車輛荷載的反復作用下，其沉降量通常要比橋梁的沉降量大很多，這時在橋頭路基與橋梁的交接處，就會產(chǎn)生一個沉降差，進而引起橋頭跳車。對路與橋沉降差進行實時監(jiān)測，獲得沉降差的發(fā)展規(guī)律，是研究橋頭跳車產(chǎn)生的原因以及如何提出處理措施的基礎工作。從工程應用現(xiàn)狀來看，目前還缺乏有效的路橋沉降差實時監(jiān)測的技術手段。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種安裝方便、精度較高的路橋沉降差實時監(jiān)測系統(tǒng)，以實現(xiàn)對路橋沉降差的實時監(jiān)測。

為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案：

路橋沉降差實時監(jiān)測系統(tǒng)，主要由連通管系統(tǒng)和遠程采集箱組成，連通管系統(tǒng)包括橋梁端液位計、路基端液位計及其相互連通的連通管，遠程采集箱連接液位計。

連通管系統(tǒng)中灌注防凍液，連通管為PVC纖維增強軟網(wǎng)管，靜力水準數(shù)據(jù)實時采集裝置通過數(shù)據(jù)傳輸線連接液位計。

液位計具有安裝支架，安裝支架由調(diào)節(jié)螺桿、固定螺栓、固定鋼板和調(diào)節(jié)螺母組成。

針對路橋沉降研究當中缺乏沉降差監(jiān)測數(shù)據(jù)的問題，發(fā)明人利用連通管液位平衡原理，設計研制了一種路橋沉降差實時監(jiān)測系統(tǒng)，主要由連通管系統(tǒng)和靜力水準數(shù)據(jù)實時采集裝置組成，連通管系統(tǒng)包括橋梁端液位計、路基端液位計及其相互連通的連通管，靜力水準數(shù)據(jù)實時采集裝置連接液位計和拉線式位移傳感器。據(jù)此，利用連通管原理和液位計對路橋沉降差進行實時監(jiān)測，推導得到了路橋沉降差的科學計算公式式(1)～(3))，并利用液位計傳感器和遠程采集系統(tǒng)建立了相應的路橋沉降差實時監(jiān)測方法。該方法自動化程度高，不用人為干預，降低了人的勞動強度，監(jiān)測結(jié)果精度可達到0.1mm的級別。其中，連通系統(tǒng)采用防凍液作為連通液體，可滿足在負溫情況下工作，全天候?qū)崟r了解路橋沉降差情況。同時，可根據(jù)各類橋梁結(jié)構(gòu)特點，調(diào)整各監(jiān)測點的安裝位置或增減測點，實現(xiàn)監(jiān)測點自由組網(wǎng)。將本實用新型應用于橋梁健康監(jiān)測領域，可實現(xiàn)高精度、自動化、實時動態(tài)地測量橋頭路基與橋梁的沉降差，為橋頭沉降差的研究提供基礎數(shù)據(jù)。

附圖說明

圖1是路橋沉降差實時監(jiān)測系統(tǒng)組成示意圖。

圖2是路液位計安裝底座側(cè)視示意圖。

圖3是路液位計安裝底座俯視示意圖。

圖4是實施例1的路橋沉降差計算示意圖。

圖中：1路基，2橋梁，3液位計，4安裝支架，5連通管，6數(shù)據(jù)傳輸線，7遠程采集箱，8橋臺，9調(diào)節(jié)螺桿，10固定螺栓，11固定鋼板，12調(diào)節(jié)螺母。

具體實施方式

如圖1至圖3所示，本實用新型的監(jiān)測系統(tǒng)主要由連通管系統(tǒng)和靜力水準數(shù)據(jù)實時采集裝置組成，連通管系統(tǒng)包括橋梁端液位計、路基端液位計及其相互連通的連通管，靜力水準數(shù)據(jù)實時采集裝置7通過數(shù)據(jù)傳輸線6連接液位計。連通管5為PVC纖維增強軟網(wǎng)管，連通管系統(tǒng)中灌注防凍液；液位計3具有安裝支架4，安裝支架由調(diào)節(jié)螺桿9、固定螺栓10、固定鋼板11和調(diào)節(jié)螺母12組成，三根調(diào)節(jié)螺桿和調(diào)節(jié)螺母可調(diào)節(jié)液位計安裝高度及調(diào)節(jié)水平，調(diào)節(jié)范圍50cm～100cm。該監(jiān)測系統(tǒng)可根據(jù)各類橋梁結(jié)構(gòu)特點，調(diào)整各監(jiān)測點的安裝位置或增減測點，實現(xiàn)監(jiān)測點自由組網(wǎng)。以下通過實例進一步說明本實用新型如何實施，其中橋梁端液位計設為1個、路基端液位計設為3個。

實施例1(如圖4所示)

(1)選用量程H的液位計，利用安裝支架在橋梁2靠近梁端20cm的主梁上安裝橋梁端液位計A，通過調(diào)節(jié)螺母將液位計安裝調(diào)節(jié)水平，安裝高程為Ha；

(2)在距路橋交界處50cm、150cm、220cm的路基1上安裝路基端液位計B、C、D，通過調(diào)節(jié)螺母將液位計安裝調(diào)節(jié)水平，安裝高程調(diào)節(jié)為Hb、Hc、Hd，Hb、Hc、Hd與Ha相對偏差不超過±10mm；

(3)利用PVC纖維增強軟網(wǎng)管及三通連接橋梁端液位計A、路基端液位計B、C、D組成連通管系統(tǒng)；

(4)利用4芯電纜線將橋梁端液位計A、路基端液位計B、C、D的數(shù)據(jù)線連接至遠程采集箱；

(5)利用壓力泵往連通管系統(tǒng)中灌注防凍液；打開液位計A、B、C、D通氣孔，利用網(wǎng)管連接連通管系統(tǒng)與壓力泵進行加壓灌注(防連通管中出現(xiàn)氣泡，避免出現(xiàn)因連通管氣泡影響連通液體平衡流動而導致系統(tǒng)失真的情況)，直至液位計A、B、C、D的液位達到液位計量程的一半位置，即液位計測量讀數(shù)達到H/2。

(6)測量灌注完成后的橋梁端液位計A、路基端液位計B、C、D的傳感器初始讀數(shù)記為h_a、h_b、h_c、h_d；

(7)在后期監(jiān)測過程中，利用遠程采集箱實時測量橋梁端液位計A、路基端液位計B、C、D的傳感器讀數(shù)，記為h′_a、h′_b、h′_c、h′_d，采用公式計算出路橋沉降差，公式為：

Δh₁＝(h_a-h_b)-(h′_a-h′_b) (1)

Δh₂＝(h_a-h_c)-(h′_a-h′_c) (2)

Δh₃＝(h_a-h_d)-(h′_a-h′_d) (3)

式中Δh₁、Δh₂、Δh₃分別表示B、C、D三個測點位置處路基與橋梁的沉降差，正號表示路基沉降大于橋梁沉降，負號表示路基沉降小于橋梁沉降，沉降差最大量程可達到H。

實施例1測試結(jié)果見表1。

表1實施例1測試結(jié)果