本實(shí)用新型屬于橋梁檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種橋梁伸縮縫裝置變形檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

對于運(yùn)營期的橋梁，橋梁在混凝土收縮徐變、溫度作用、車輛荷載作用下會(huì)產(chǎn)生縱向位移。為了滿足這種變形，就需要在主梁梁端和橋臺(tái)之間、兩主梁相鄰的梁端之間均設(shè)置伸縮縫裝置。

伸縮縫裝置一般包括第一異型鋼板、第二異型鋼板和第三異型鋼板，其中第一異型鋼板通過第一柔性連接件與第三異型鋼板相連，第二異型鋼板通過第二柔性連接件與第三異型鋼板相連，第一異型鋼板與第二異型鋼板分位于第三異型鋼板的兩側(cè)。第一異型鋼板和第二異型鋼板均固定于橋梁上，第一異型鋼板與第二異型鋼板之間形成寬度可調(diào)的伸縮縫。

在橋梁結(jié)構(gòu)中，伸縮縫裝置不僅要滿足收縮徐變、溫度改變、車輛荷載作用產(chǎn)生的位移，且還要消除由不均勻沉降所引起的上部結(jié)構(gòu)的二次內(nèi)力。因此，伸縮縫裝置是橋梁結(jié)構(gòu)中的重要構(gòu)件，其狀態(tài)安全與否不僅關(guān)系到整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)的運(yùn)營，還直接影響到車輛通過橋梁時(shí)的行車狀態(tài)。

由于橋梁伸縮縫裝置受力復(fù)雜，一直是橋梁的薄弱環(huán)節(jié)，而且由于存在設(shè)計(jì)施工缺陷、管理養(yǎng)護(hù)不當(dāng)及橋面車輛超載等情況，使得實(shí)際工程中伸縮縫裝置發(fā)生損壞的情況較為嚴(yán)重。

在現(xiàn)有技術(shù)中，對橋梁伸縮縫裝置的變形檢測都是依靠站在橋面的檢測人員進(jìn)行肉眼判斷識(shí)別，這種檢測方法存在較大的安全問題，而且伸縮縫裝置的變形肉眼無法準(zhǔn)確地觀測到，容易誤判。因此，需要對伸縮縫裝置的狀態(tài)進(jìn)行檢測，以便準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)其損傷，并及時(shí)對伸縮縫裝置進(jìn)行修復(fù)或者更換。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

現(xiàn)有利用肉眼觀察伸縮縫裝置變形狀態(tài)的方法存在較大的安全問題，準(zhǔn)確度很低，容易誤判。本實(shí)用新型的目的在于，針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種安全可靠的橋梁伸縮縫裝置變形檢測系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)伸縮縫裝置的損傷，以便及時(shí)對伸縮縫裝置進(jìn)行修復(fù)或更換。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種橋梁伸縮縫裝置變形檢測系統(tǒng)，包括顯示處理器和感測模塊；感測模塊包括第一位移傳感器和第二位移傳感器，其中第一位移傳感器貼設(shè)于伸縮縫裝置中第一異型鋼板靠近伸縮縫的一側(cè)面，第二位移傳感器貼設(shè)于伸縮縫裝置中第二異型鋼板靠近伸縮縫的一側(cè)面；顯示處理器包括第一信號(hào)調(diào)理電路、第二信號(hào)調(diào)理電路、控制器和電子顯示器；第一位移傳感器通過第一信號(hào)調(diào)理電路和控制器的第一輸入端電連接，第二位移傳感器通過第二信號(hào)調(diào)理電路和控制器的第二輸入端電連接，控制器的輸出端與電子顯示器電連接。

由于在橋梁主梁的端部設(shè)置伸縮縫裝置的目的就是為了滿足主梁縱向變位的需要，因此，梁端縱向位移的變化規(guī)律就隱含了伸縮縫裝置的狀態(tài)信息，當(dāng)伸縮縫裝置發(fā)生損傷時(shí)，梁端縱向位移就會(huì)發(fā)生異常變化，從而帶動(dòng)第一異型鋼板和第二異型鋼板發(fā)生位移?；诖嗽?，通過上述結(jié)構(gòu)檢測第一異型鋼板和第二異型鋼板的位移，可以反映伸縮縫的位移。其中，第一位移傳感器用于感測第一異型鋼板的位移，第一信號(hào)調(diào)理電路用于對第一位移傳感器感測到的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)調(diào)理并送至控制器采集；第二位移傳感器用于感測第二異型鋼板的位移，第二信號(hào)調(diào)理電路用于對第二位移傳感器感測到的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)調(diào)理并送至控制器采集；控制器可以將采集到的第一異型鋼板的位移和第二異型鋼板的位移送至電子顯示器顯示。

從長期考慮，本實(shí)用新型大大地節(jié)省了檢測的成本且對人身安全無危害，能夠檢測到肉眼無法觀測到的變形，提高了工作效率，具有廣闊的工程應(yīng)用前景。

進(jìn)一步地，感測模塊還包括第一剛體連接桿和第二剛體連接桿，顯示處理器還包括用以傳遞顯示第一剛體連接桿和第二剛體連接桿位移的機(jī)械傳動(dòng)顯示裝置；第一位移傳感器貼設(shè)于第一剛體連接桿的一端與第一異型鋼板之間，第二位移傳感器貼設(shè)于第二剛體連接管的一端與第二異型鋼板之間；第一剛體連接桿的另一端沿伸縮縫的側(cè)邊延伸至橋底并與機(jī)械傳動(dòng)顯示裝置的第一輸入端相連，第二剛體連接桿的另一端沿伸縮縫的另一側(cè)邊延伸至橋底并與機(jī)械傳動(dòng)顯示裝置的第二輸入端相連。

由于電子元器件的測量精度受環(huán)境因素影響較大，當(dāng)出現(xiàn)雨雪等不良天氣時(shí)，可以用到機(jī)械方式檢測第一異型鋼板和第二異型鋼板的位移。

進(jìn)一步地，所述機(jī)械傳動(dòng)顯示裝置包括水平測量桿，水平套筒，帶刻度的表盤，表盤內(nèi)的第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪和第一指針；測量桿的一端與第一剛體連接桿剛性相接，測量桿的另一端由套筒的一端伸入套筒內(nèi)并可沿套筒長度方向移動(dòng)；套筒與表盤固連，套筒的另一端與第二剛體連接桿剛性相接；第一齒輪設(shè)于套筒上方，測量桿上設(shè)有位于套筒開口部位且與第一齒輪相嚙合的鋸齒部，第一齒輪與第二齒輪同軸固連，第二齒輪與第三齒輪相嚙合，第一指針與第三齒輪同軸固連。

借由上述結(jié)構(gòu)，由測量桿上的鋸齒部帶動(dòng)第一齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而帶動(dòng)第二齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)第三齒輪，位移通過第一指針顯示出來。

進(jìn)一步地，所述機(jī)械傳動(dòng)顯示裝置還包括第四齒輪和第二指針，第二齒輪和第四齒輪的半徑均大于第三齒輪的半徑，第二齒輪和第四齒輪的半徑均大于第一齒輪的半徑，第一指針長度大于第二指針長度；第二齒輪通過第三齒輪與第四齒輪相嚙合；第二指針與第四齒輪同軸固連。

借由上述結(jié)構(gòu)，由測量桿上的鋸齒部帶動(dòng)第一齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而帶動(dòng)第二齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)第三齒輪，位移通過第一指針顯示出來；同時(shí)第三齒輪帶動(dòng)第四齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，位移通過第二指針顯示出來且第二指針讀數(shù)的數(shù)量級大于第一指針讀數(shù)的數(shù)量級，可以進(jìn)行更加精確的檢測。

進(jìn)一步地，所述第四齒輪內(nèi)還設(shè)有用于復(fù)位的發(fā)條，所述發(fā)條與歸零按鈕相連。

當(dāng)需要進(jìn)行下一次測量時(shí)，按下歸零按鈕，通過發(fā)條帶動(dòng)第一指針和第二指針歸零。

作為一種優(yōu)選方式，所述感測模塊的數(shù)目為至少一個(gè)。

設(shè)置多個(gè)感測模塊，可以檢測伸縮縫裝置中伸縮縫不同位置處的變形情況。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，大大地節(jié)省了檢測的成本且對人身安全無危害，能夠檢測到肉眼無法觀測到的變形，提高了工作效率，測量結(jié)果不易受環(huán)境因素影響，具有廣闊的工程應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中感測模塊布置位置示意圖。

圖3為本實(shí)用新型檢測電路圖。

圖4為機(jī)械傳動(dòng)顯示裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為表盤的外觀示意圖。

其中，1為第一位移傳感器，2為第二位移傳感器，3為第一信號(hào)調(diào)理電路，4為第二信號(hào)調(diào)理電路，5為控制器，6為電子顯示器，7為第一剛體連接桿，8為第二剛體連接桿，9為機(jī)械傳動(dòng)顯示裝置，10為測量桿，101為鋸齒部，11為套筒，12為表盤，13為第一齒輪，14為第二齒輪，15為第三齒輪，16為第一指針，17為第四齒輪，18為第二指針，19為發(fā)條，20為歸零按鈕，21為電源模塊，22為開關(guān)，23為第一套頭，24為第二套頭，25為第一對接頭，26為第二對接頭，27為主梁，28為伸縮縫，29為第一異型鋼板，30為第二異型鋼板。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖5所示，本實(shí)用新型的一實(shí)施例包括顯示處理器和感測模塊；感測模塊包括第一位移傳感器1和第二位移傳感器2，其中第一位移傳感器1貼設(shè)于伸縮縫裝置中第一異型鋼板29靠近伸縮縫28的一側(cè)面，第二位移傳感器2貼設(shè)于伸縮縫裝置中第二異型鋼板30靠近伸縮縫28的一側(cè)面；顯示處理器包括第一信號(hào)調(diào)理電路3、第二信號(hào)調(diào)理電路4、控制器5和電子顯示器6；第一位移傳感器1通過第一信號(hào)調(diào)理電路3和控制器5的第一輸入端電連接，第二位移傳感器2通過第二信號(hào)調(diào)理電路4和控制器5的第二輸入端電連接，控制器5的輸出端與電子顯示器6電連接。電源模塊21為檢測系統(tǒng)供電，打開開關(guān)22，即可進(jìn)行檢測。

感測模塊還包括第一剛體連接桿7和第二剛體連接桿8，顯示處理器還包括用以傳遞顯示第一剛體連接桿7和第二剛體連接桿8位移的機(jī)械傳動(dòng)顯示裝置9；第一位移傳感器1貼設(shè)于第一剛體連接桿7的一端與第一異型鋼板29之間，第二位移傳感器2貼設(shè)于第二剛體連接管的一端與第二異型鋼板30之間；第一剛體連接桿7的另一端沿主梁27延伸至橋底并與機(jī)械傳動(dòng)顯示裝置9的第一輸入端相連，第二剛體連接桿8的另一端沿主梁27延伸至橋底并與機(jī)械傳動(dòng)顯示裝置9的第二輸入端相連。

所述機(jī)械傳動(dòng)顯示裝置9包括水平測量桿10，水平套筒11，帶刻度的表盤12，表盤12內(nèi)的第一齒輪13、第二齒輪14、第三齒輪15、第四齒輪17、第一指針16和第二指針18；第二齒輪14和第四齒輪17的半徑均大于第三齒輪15的半徑，第二齒輪14和第四齒輪17的半徑均大于第一齒輪13的半徑，第一指針16長度大于第二指針18長度；測量桿10的一端通過第一套頭23與第一剛體連接桿7剛性相接，測量桿10的另一端由套筒11的一端伸入套筒11內(nèi)并可沿套筒11長度方向移動(dòng)；套筒11與表盤12固連，套筒11的另一端通過第二套頭24與第二剛體連接桿8剛性相接；第一齒輪13設(shè)于套筒11上方，測量桿10上設(shè)有位于套筒11開口部位且與第一齒輪13相嚙合的鋸齒部，第一齒輪13與第二齒輪14同軸固連，第二齒輪14通過第三齒輪15與第四齒輪17相嚙合，第三齒輪15夾設(shè)于第二齒輪14與第四齒輪17之間；第一指針16與第三齒輪15同軸固連，第二指針18與第四齒輪17同軸固連。第二指針18的讀數(shù)單位為厘米，第一指針16的讀數(shù)單位為毫米。

所述第四齒輪17內(nèi)還設(shè)有用于復(fù)位的發(fā)條19，所述發(fā)條19與歸零按鈕20相連。

所述感測模塊的數(shù)目為三個(gè)。如圖2所示，第一異型鋼板29貼有三個(gè)第一位移傳感器1，第二異型鋼板30貼有三個(gè)第二位移傳感器2，第一位移傳感器1和第二位移傳感器2感應(yīng)到的位移信息通過信號(hào)傳輸線分別輸送至第一信號(hào)調(diào)理單元和第二信號(hào)調(diào)理單元。信號(hào)傳輸線由供電電纜改裝而成，信號(hào)傳輸線的總體長度，根據(jù)現(xiàn)場情況以及日后檢測需求的情況而定。

如圖2所示，第一異型鋼板29對應(yīng)三根第一剛體連接桿7，第二異型鋼板30對應(yīng)三根第二剛體連接桿8。第一剛體連接桿7和第二剛體連接桿8固定于伸縮縫28內(nèi)，上起第一異型鋼板29或第二異型鋼板30中部，沿伸縮縫28向下至主橋底面，然后栓結(jié)于橋底。第一剛體連接桿7和第二剛體連接桿8的長度，根據(jù)現(xiàn)場情況以及日后檢測需求的情況而定。將信號(hào)傳輸線安置于第一剛體連接桿7和第二剛體連接桿8內(nèi)，可以保護(hù)信號(hào)傳輸線。

第一剛體連接桿7通過第一對接頭25分成兩段，第二剛體連接桿8通過第二對接頭26分成兩段。平時(shí)未檢測時(shí)，將檢測系統(tǒng)在第一對接頭25和第二對接頭26處拆除，將第一對接頭25和第二對接頭26包裝好以避免破損。測量時(shí)，利用第一對接頭25和第二對接頭26連接好測量系統(tǒng)，通過對接不同位置處的感測模塊，可以檢測不同位置處的伸縮縫28形變情況。

上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，而不是局限性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。