[发明专利]一种环式桥梁桩基冲刷监测系统及其监测方法

说明书

本发明公开了一种环式桥梁桩基冲刷监测系统及其检测方法包括桥梁桩基、搭载装置、传感器及数据处理系统，所述桥梁桩基的外壁表面沿周向设置一组直线轨道，所述搭载装置与直线轨道滑动配合，所述搭载装置包括搭载圆环及设置在搭载圆环上的一组脚轮，所述传感器设置在搭载圆环表面及桥梁桩基上，所述数据处理系统固定于桥梁桩基的顶部，并通过导线与传感器相连接，从而接收传感器中的数据。本发明的有益效果是：本环式桥梁桩基冲刷监测系统及其监测方法适用于施工中的桥梁桩基冲刷监测系统的安装和桩基冲刷实时监测。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，具体涉及一种环式桥梁桩基冲刷监测系统及其监测方法。

背景技术

局部冲刷是冲积海床水流冲蚀作用引起的一种自然现象，桥梁基础冲刷包括桥墩冲刷和桥桩冲刷，由此导致的桥梁破坏常有发生。局部冲刷引起的桥梁桩基水毁具有突发性和破坏性，会给人民生命财产造成重大的损失。Kandasamy和Melville(1998)研究表明：新西兰Bola飓风造成的10座桥梁破坏中有6座与桥墩冲刷有关。Macky(1990)提交给新西兰科学与工业研究部(DSIR)的研究报告中指出：DSIR用于桥梁修缮与维护的费用约占其总开支经费的50％，其中用于桥墩冲刷修缮的费用占到了70％。

近年来，随着桥梁结构健康监测技术快速发展，产生了一些桥梁桩基冲刷监测的技术方法，但目前现有技术中监测系统并不完善，还存在测量精度低，测量难度大等因素。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明专利的目的是提供一种环式桥梁桩基冲刷监测系统及其监测方法，能够准确的将传感器安装在桥梁桩基监测点上，并且能够对桥梁桩基冲刷进行动态监测。

本发明的技术方案如下：

一种环式桥梁桩基冲刷监测系统，其特征在于，包括桥梁桩基、搭载装置、传感器及数据处理系统；所述搭载装置包括搭载圆环及沿搭载圆环周向设置的一组脚轮，所述搭载装置通过脚轮与桥梁桩基的外表面滚动配合；所述传感器设置在搭载圆环表面及桥梁桩基上；所述数据处理系统固定于桥梁桩基上桥墩的顶部位置，并通过导线与传感器分别相连，从而对传感器的数据进行处理。

所述的一种环式桥梁桩基冲刷监测系统，其特征在于，所述桥梁桩基的外表面设有两个钢槽，所述钢槽采用C型钢槽，并对称焊接于桥梁桩基的外表面，且钢槽表面涂设有防水涂料；所述搭载圆环上固定设置连接杆，所述连接杆端部设有滑块，所述滑块与钢槽滑动配合设置，所述导线合股之后与滑块相对固定。

所述的一种环式桥梁桩基冲刷监测系统，其特征在于，所述传感器包括光纤光栅温度传感器、光纤光栅压力传感器、光纤光栅渗压传感器、流速传感器及光纤光栅加速度传感器；所述光纤光栅渗压传感器，安装于搭载装置表面和桥梁桩基顶部，实时监测水位涨落引起的水压力变化；所述光纤光栅压力传感器，安装于搭载装置表面，负责实时监测外界水压力和土压力的变化；所述光纤光栅温度传感器，安装于搭载装置表面和桥梁桩基顶部，用于对光纤光栅传感器做出温度补偿；所述流速传感器，安装于桥梁桩基顶部，用于监测监测点流速变化；所述光纤光栅加速度传感器，安装于桥梁桩基顶部，用于监测桩的振动响应。

所述的一种环式桥梁桩基冲刷监测系统，其特征在于，所述钢槽的开口处沿其轴向设置一组耐腐蚀橡胶条，且耐腐蚀橡胶条的一端与钢槽内壁固定。

所述的一种环式桥梁桩基冲刷监测系统，其特征在于，所述搭载装置上间距50～60cm布置一个传感器，所述搭载圆环截面C型结构，截面壁厚1.5～3cm，且传感器设置在C型结构的内壁上，脚轮设置在开口位置的上下两端，所述搭载装置表面涂抹防水涂料层。

所述的一种环式桥梁桩基冲刷监测系统，其特征在于，所述搭载装置底部设有减震垫，所述滑块上还设有高分子绳，所述高分子绳与滑块固定连接，并通过高分子绳牵引以控制搭载装置降落的速度。

所述的一种环式桥梁桩基冲刷监测系统的监测方法，其特征在于，包括如下步骤：