[发明专利]一种大跨径桥梁主塔偏位激光监测装置及方法

说明书

本发明公开了一种大跨径桥梁主塔偏位激光监测装置及方法，其中，一种大跨径桥梁主塔偏位激光监测装置，包括调节板、激光测距仪和云计算数据处理服务器，调节板设置在桥塔顶部的中线位置，其板面与桥塔的侧面垂直，激光测距仪设置在桥塔底部的中线位置，所述激光测距仪的轴线与所述板面的夹角为θ，所述激光测距仪连接有无线数据发射器，云计算数据处理服务器，用于接收所述无线数据发射器发出的信号，并根据信号计算桥塔的左右偏移量。本发明，通过调节板将激光测距仪所测得的竖向位移值转换为桥塔的横向左右偏位位移值，并且，通过调整调节板的角度可以对于测量值提供一个精度系数，提高测量的灵敏度和精度。

技术领域

本发明涉及桥梁施工领域，具体涉及一种大跨径桥梁主塔偏位激光监测装置及方法。

背景技术

近年来大跨径斜拉桥、悬索桥在交通建设中不断涌现，处于迅猛增长的势态，如武汉鹦鹉洲长江大桥、杭瑞高速公路北盘江大桥等。

在上述的大跨径桥梁施工建造过程中，采用大量使用缆索来承重以增加跨度，而缆索都加载在桥塔上，整个桥梁的受力都是通过缆索传递至桥塔然后由桥塔传递至地下基础。由于施工荷载不断改变和受到外部风载等因素的影响，缆索体系桥梁的塔柱的左右偏位与施工同步监测是非常重要的内容，为后期主缆、斜拉索和梁体的施工质量、过程控制提供科学依据。目前，对于桥梁的桥塔偏监测通常采用人工定期测试的方法，即利用全站仪对布设在塔柱上的监测点进行观测，成本高、效率低，所测结果的科学性受人的主观影响因素大；部分施工现场也采用GPS进行主塔偏位监测，但GPS成本高昂，坐标系的转换和数据解算非常繁琐，精度不高。

有鉴于此，急需对现有的大跨径桥梁中对桥塔的监测方式进行改进，增加其测量精度、提高测量效率，同时，降低成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的大跨径桥梁中对桥塔的监测方式存在的测量精度差、测量效率低和监测成本高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种大跨径桥梁主塔偏位激光监测装置，包括：

调节板，设置在桥塔顶部的中线位置，其板面与桥塔的侧面垂直；

激光测距仪，设置在桥塔底部的中线位置，所述激光测距仪的轴线与所述板面的夹角为θ，所述激光测距仪连接有无线数据发射器；

云计算数据处理服务器，用于接收所述无线数据发射器发出的信号，并根据信号计算桥塔的左右偏移量。

在上述方案中，所述调节板的材质为非镜面反射材料或非透明材料。

在上述方案中，所述调节板的长度为2/sinθm。

在上述方案中，所述激光测距仪连接有太阳能供电装置。

在上述方案中，所述板面与竖直面夹角θ的取值范围为：0°θ45°。

本发明还提供了一种大跨径桥梁主塔偏位激光监测方法，包括以下步骤：

S1、分别在在桥塔顶部和底部的侧面上固定安装调节板和激光测距仪，调节板和激光测距仪同侧设置，且均设置在桥塔的中线位置；

S2、调节激光测距仪，使调节激光测距仪的轴线与桥塔侧面的竖向中心线平行，调整调节板，使调节板与桥塔的侧面垂直，并且同时使激光测距仪的轴线与调节板的板面形成夹角，该夹角为θ；

S3、使激光测距仪连接太阳能供电装置和无线数据发射器；

S4、将云计算数据处理服务器设置在桥梁建造工地指挥中心，通过云计算数据处理服务器接收无线数据发射器发出的信号；