[发明专利]一种独柱墩桥主梁倾覆监测和主动防护装置

说明书

本发明提供了一种独柱墩桥主梁倾覆监测和主动防护装置，包括激光监测单元和安全应急防护单元；所述安全应急防护单元包括圆环式底锚固板、特制钢桶和防护组件；圆环式底锚固板固定在主梁底部；防护组件安装在圆环式底锚固板上；特制钢桶套设在桥墩顶部，并用植筋螺栓固定；所述防护组件包括电磁铁吸盘、挂杆和转盘；挂杆两端分别通过电磁铁吸盘和转盘安装在圆环式底锚固板上；挂杆吸附在电磁铁吸盘的一端具有倒钩，桥梁倾覆时，挂杆从电磁铁吸盘上脱落，卡扣在特制钢桶上，用于支撑桥梁。本发明装置在考虑结构简单、安装方便、经久耐用的同时，达到既能随时自动化监测主梁偏转的情况外，还能实现主动进行安全防护的功能。

技术领域

本发明涉及桥梁监测和应急技术领域，具体涉及一种独柱墩桥主梁倾覆监测和主动防护装置。

背景技术

独柱墩桥梁的使用由来已久，由于其经济美观、行车视线干扰少、占用桥下土地少等优点，在城市立交、高速匝道、公路桥梁跨线时被广泛使用。然而，独柱墩大多采用非墩梁固结结构，其墩顶抗扭抗倾覆能力弱，在超载或偏载严重的交通状态下，有可能发生主梁倾覆、车毁人亡的重大事故。

目前，对独柱墩的监测主要通过人工巡查进行，技术手段为定期或不定期的人工目测为主，尚未见有其他有效的监测技术和方法对独柱墩箱梁进行监测。同时，部分经济条件允许的地方和城市，通过对独柱墩进行加固改造，改变独柱墩的结构形式，使独柱墩变为多墩或多支座墩，从而提高独柱墩桥梁主梁抗倾覆能力。

人工巡查的方法不能实现对独柱墩桥24小时不间断的值守观测，一旦超载车辆过桥或桥梁的结构稳定性发生变化，很难第一时间发现。且人工巡查人力投入大、费时费力、人为干扰误差大等缺点，难以满足对大量独柱墩桥梁的安全隐患全面、实时监管的需求。

目前对独柱墩的改造加固，通过增加桥墩或在原墩增加牛腿来实现，虽然在一定程度上增加了独柱墩的箱梁抗倾覆能力，然而加固改造工程量大、造价高，难以全面推广。而且改造后的独柱墩外形变化大、占用桥下空间多，完全改变了独柱墩桥梁的结构特征和通透美观的效果。

目前，对于大量为经过加固改造的独柱墩桥梁，尚未有一种长期实时的安全监测手段和安全应急防护装置，来对独柱墩的箱梁倾覆隐患进行监测和主动防护。

综上所述，急需一种独柱墩桥主梁倾覆监测和主动防护装置以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种独柱墩桥主梁倾覆监测和主动防护装置，采用自动化监测和智能控制技术为手段，解决独柱墩桥箱梁倾覆的安全问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种独柱墩桥主梁倾覆监测和主动防护装置，包括激光监测单元和安全应急防护单元；

所述安全应急防护单元包括圆环式底锚固板、特制钢桶和防护组件；圆环式底锚固板固定在主梁底部；防护组件安装在圆环式底锚固板上；特制钢桶套设在桥墩顶部，并用植筋螺栓固定；

所述防护组件包括电磁铁吸盘、挂杆和转盘；挂杆两端分别通过电磁铁吸盘和转盘安装在圆环式底锚固板上；挂杆吸附在电磁铁吸盘的一端具有倒钩，桥梁倾覆时，挂杆从电磁铁吸盘上脱落，卡扣在特制钢桶上，用于支撑桥梁；

所述激光监测单元包括激光测距仪、反光板和设备集成箱；激光测距仪和设备集成箱均安装在桥墩顶部，反光板安装在圆环式底锚固板上；激光测距仪发出的激光反射到反光板上，用于监测主梁与桥墩的距离变化；设备集成箱内安装有数字开关，激光测距仪所测得的数据通过线缆传入到数字开关中，数字开关通过线缆与电磁铁吸盘连接，用于控制电磁铁吸盘的通断电。

进一步地，所述圆环式底锚固板上设有多个加劲板；多个加劲板在圆环式底锚固板呈环状均匀分布。

进一步地，所述防护组件设有多组；多组防护组件在圆环式底锚固板呈环状均匀分布。