[实用新型]一种扣塔多向变形监测装置

说明书

本实用新型提供了一种扣塔多向变形监测装置，包括混凝土基座、扣塔；所述扣塔铅直固定在混凝土基座上，混凝土基座上有支架固定于扣塔旁，支架和扣塔之间固定有位移传感器组，支架为多根钢管平行组成，位移传感器组中的位移传感器和支架中钢管一一对应。本实用新型一端与扣塔连接，不受扣塔自身弹性变形、弯曲、边界、外部风雨等因素影响，即可准确获取扣塔顶部中心横桥向、顺桥向、垂线向的三个方向变形情况，测量精度高，可靠性和耐久性好；在成本上，最少仅需要3支位移传感器和1个数据采集传输模块，外加一些常用材料，即可实现自动化监测分析，成本仅需几万元，安装简单、人力投入少，技术经济效益大幅提高，具有很强的推广应用价值。

技术领域

本实用新型涉及一种扣塔多向变形监测装置，属于桥梁工程监控测量领域。

背景技术

大跨度拱桥施工中，经常需要在两岸设置扣塔，用来悬挂扣背索或者吊索等，起作用非常重要。施工过程中，当扣、背索产生的水平力不平衡时，扣塔会产生变形，这对于桥梁线形和结构应力是不利的，施工过程中应尽量消除或减小这种影响。因此，需要紧随施工进度，实时跟踪监测扣塔变形情况，在出现异常时，能够及时报警，利于现场调整纠偏，保证工程安全。

传统观测扣塔位移的方法是使用全站仪，采用交会法或极坐标法测量，但是采用这种方法，反映的是事后结果，而非施工全过程，同时现场观测和数据处理耗时长、人力投入大。另外，利用激光原理或其他设备的方式，实际使用效果不佳。上述方法均受外部环境条件影响大，观测精度难以保证，时效性较差且不易实现自动化观测。

由贵州桥梁建设集团有限公司和柳州黔桥工程材料有限公司联合开发的“塔架偏移自动测量报警系统及方法”是在扣塔顶部边缘固定特制的高强度钢丝，然后连接在重锤上使其张紧，通过观测钢丝长度的变化来推算塔顶的顺桥向位移，实现了自动化观测和报警功能。但是，该套系统仍存在一些不足：

假定扣塔为刚体，不发生弹性变形，因此在计算时将扣塔总长度假定为固定常数，而实际上，扣塔一般高达几十米，其发生变形后自身长度也会发生相应改变，若仍然按照扣塔原始状态时的总长度参与计算，结果存在一定偏差。

仅能够监测平面上一个指定方向的扣塔偏移量，一般根据关注重点而设置为监测顺桥向的偏移量，因此不能监测平面上横桥向的偏移量和垂直位移，即无法反映扣塔是否存在扭转、侧向位移或压缩等情况，虽然此类情况极少发生，但仍应该监测。

由于存在特制部件，整套系统造价过高，市场价格约80万，不利于推广应用。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种扣塔多向变形监测装置，该扣塔多向变形监测装置从结构上确保了对扣塔顶部中心的多方向变形情况测量精度高，且整体可靠、耐久性好。

本实用新型通过以下技术方案得以实现。

本实用新型提供的一种扣塔多向变形监测装置，包括混凝土基座、扣塔；所述扣塔铅直固定在混凝土基座上，混凝土基座上有支架固定于扣塔旁，支架和扣塔之间固定有位移传感器组，支架为多根钢管平行组成，位移传感器组中的位移传感器和支架中钢管一一对应。

所述支架由第一钢管、第二钢管、第三钢管组成，位移传感器组由第一传感器、第二传感器、第三传感器组成。

所述第一钢管、第二钢管、第三钢管在垂直投影上位于一等边三角形的顶点位置。

所述第一传感器、第二传感器、第三传感器均为两端固定有万向球头的杆体结构。

所述第一传感器、第二传感器、第三传感器均固定于扣塔顶部的支座上。

所述扣塔顶部固定数据采集传输模块，数据采集传输模块电气连接第一传感器、第二传感器、第三传感器。