[发明专利]一种地基雷达连续监测桥梁变形系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地基雷达连续监测桥梁变形的系统及方法，适用于监测桥梁及其他工程结构。

背景技术

地基雷达微波测量仪，主要应用于桥梁及建筑物的变形监测。

目前地基雷达仪器普遍架设在活动支架上，在桥梁监测时，选择视线良好易于测量处架设仪器，进行变形测量。其通过微波干涉测量，通过比较反射信号的相位差来确定变形量。在桥梁变形观测中，可以测得该时段内桥梁的形变。仪器本身不同与全站仪等装置，其不存在“中心”，由于安置的变动性，仅凭借活动支架无法精确保证IBIS-S仪器安置在同一个位置。而每次架设地点和方位都不相同，仪器所测数据只能作为单次的分析，不能形成对比，也就无法确定前后两期监测目标的变形量，故不能对桥梁进行长期的变形分析。

发明内容

技术问题：针对现有技术的不足，本发明提供一种地基雷达连续监测桥梁变形系统及方法，实现不同期次的桥梁监测数据的连接，从而连续监测分析桥梁的变形。

发明内容：为解决上述技术问题，本发明提供了一种地基雷达连续监测桥梁变形的系统，该系统包括：固定于地基的混凝土墩，与混凝土墩连接的固定支座、与固定支座连接的地基雷达仪器，该地基雷达仪器用于对桥梁进行干涉策测量；所述地基雷达仪器、固定支座和混凝土墩位于桥梁和地基之间。

优选的，固定支座包括支撑杆、升降筒、角度板、连接口；

支撑杆固定连接在混凝土墩中，升降筒两侧固定连接在支撑杆上，角度板下表面连接在升降筒上，角度板上表面通过连接口与地基雷达仪器活动连接，地基雷达仪器利用微波干涉测量桥梁的形变状况，按预设周期监测，实现桥梁的连续监测。

本发明还提供了一种地基雷达连续监测桥梁变形的方法，该方法包括如下步骤：

在监测桥梁的下方修建混凝土墩，将固定支座的支撑杆凝固在混凝土墩中，地基雷达仪器通过螺丝安置在固定支座的角度板上，调整角度板和升降筒使得地基雷达仪器面向需要测量的桥梁底侧；

角度板和升降筒保持该方位在随后的测量中始终不变；地基雷达仪器以微波干涉的方式对桥梁底侧按照一定频率通过比较反射信号的相位差来确定两个采样之间的变形，测量一段时间后，设为一周期，形成该时段的桥梁变形数据，拆除地基雷达仪器其他装置不动；

在二周期测量时，将地基雷达仪器安置在原位置，打开第一周期测量时的数据，衔接第一周期的数据，测量一段时间，该时段测量称为二周期；

前一周期的最后一个采样数据和相邻周期的第一个采样数据的形成相位差，这样各个周期将连接起来，共同形成了桥梁的连续监测变形曲线，监测了桥梁的变形。

有益效果：本发明解决现有地基雷达在监测桥梁中必须长期不间断测量的问题，固定支座的设计使得仪器有了稳定的安置位置，仪器在每期的监测中都处于相同的方位和姿态，保证了微波干涉测量路径的相同，通过差分数据即可得到不同时间段之间桥梁的变形量，这样，仪器每次只需测量很少一段时间，按周期对桥梁监测，即可达到将仪器长期安置测量的效果，提高的仪器的使用效率，减少了外部测量时间，节省人力资源。整个系统安装方便快捷，易于调节。

附图说明

图1为本发明的地基雷达仪器、固定支座测量系统的安装示意图。

图2为固定支座的结构示意图。

基雷达仪器1、固定支座2、混凝土墩3、桥梁4、桥墩5、支撑杆6、升降筒7、角度板9、连接口8。

具体实施方式

下面结合附图及实施方式对本发明专利作进一步详细的说明：

本发明解决现有地基雷达在监测桥梁中必须长期不间断测量的问题，固定支座的设计使得仪器有了稳定的安置位置，仪器在每期的监测中都处于相同的方位和姿态，保证了微波干涉测量路径的相同，通过差分数据即可得到不同时间段之间桥梁的变形量，这样，仪器每次只需测量很少一段时间，按周期对桥梁监测，即可达到将仪器长期安置测量的效果，提高的仪器的使用效率，减少了外部测量时间，节省人力资源。整个系统安装方便快捷，易于调节。

本发明所提供的地基雷达连续监测桥梁变形系统采用基于相对位置稳定的固定支座安装仪器，利用该稳定支座在每一期仪器测量时都有相同的测量路径原理监测桥梁的变形，将每一期的变形数据连接起来，形成连续观测。与现有技术的主要区别在于，地基雷达连续监测桥梁变形方法，采用支座固定安装的方式，不需不间断一直架设仪器测量，每一期监测，只需将仪器安置的该固定支座上，进行一段时间测量，对各期的测量数据连接，形成对桥梁的长期连续观测。