一种用于桥墩的纠偏固定监测装置及方法与流程

1.本发明涉及桥墩纠偏技术领域，具体涉及一种用于桥墩的纠偏固定监测装置及方法。


背景技术：

2.现役桥梁中存在较多高墩大纵坡桥梁，在运营过程中由于外界环境、设计缺陷以及荷载作用导致桥墩出现偏位的现象，如果不及时进行处置将出现落梁的风险。目前针对桥墩变位病害的处理方式主要是以梁端和盖梁为支撑点，架设顶推装置，利用千斤顶使梁端和盖梁产生相对位移，达到桥墩纠偏的目的。
3.现有的桥墩纠偏具体实施方式为：通过千斤顶将梁体进行顶升，然后在支座位置涂抹润滑剂，将梁体放置原位，架设顶推装置，一端顶在梁体一侧，另一端放置在盖梁的一侧，在盖梁侧放置千斤顶，千斤顶水平放置，一端顶在盖梁侧面，一端顶在顶推装置侧面，通过千斤顶使梁体和盖梁产生相对位移，达到桥墩纠偏的目的。
4.现有桥墩纠偏技术的缺点：顶推施工过程操作设备和人员位于梁底的桥墩的临时支架上，属于高空作业，危险性大。桥墩纠偏过程中，顶推力的支撑点是利用整联桥与其他桥墩支座的摩檫力作为力的支撑，在此过程中将对其他桥墩和支座产生附加力的作用，对支座产生不利影，甚至会造成支座损坏。顶推装置完成后未实施有效的固定装置，后期可能在此出现桥墩变位的现象。
5.综上所述，急需一种用于桥墩的纠偏固定监测装置及方法以解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

6.本发明目的在于提供一种用于桥墩的纠偏固定监测装置及方法，具体技术方案如下：
7.一种用于桥墩的纠偏固定监测装置，包括支架组件、锚具、张拉线以及张拉动力源；所述支架组件包括位于桥墩高度方向设置的两组支架单件，所述支架单件包括依次连接的锁紧端、支架本体和张拉端，所述锁紧端用于固连桥墩；所述锚具与支架单件中张拉端对应设置，所述张拉线连接张拉动力源并通过锚具向两组支架单件施加相向的张拉力，所述张拉线的长度方向与桥墩的轴线位于同一竖直平面内，所述桥墩倾斜量监测件设置在桥墩上。
8.优选的，所述锁紧端包括两个半圆抱箍，所述半圆抱箍上设有螺栓安装座，其中一个半圆抱箍设置在支架本体上，两个半圆抱箍通过螺栓安装座以及匹配所述螺栓安装座的锁紧螺栓将支架单件锁紧在桥墩上。
9.优选的，所述支架本体包括平杆和斜杆，所述平杆和斜杆的一端设置在同一个张拉端上，所述平杆垂直桥墩侧表面设置并通过锁紧端连接桥墩，所述斜杆与张拉力方向的夹角呈钝角设置并通过锁紧端连接桥墩。
10.优选的，所述锚具分别设置在两组支架单件的张拉端的上部以及下部。
11.优选的，所述张拉动力源设置在第二支架的张拉端上。
12.优选的，所述锚具为预应力锚具。
13.优选的，所述张拉线为钢绞线。
14.优选的，所述张拉动力源为张拉千斤顶，所述张拉千斤顶连接所述张拉线。
15.优选的，所述桥墩倾斜量监测组件为倾角仪。
16.另外，本发明还提出了一种用于桥墩的纠偏固定监测方法，应用如上述的纠偏固定监测装置对桥梁进行纠偏固定，所述纠偏固定监测方法的过程如下：
17.第一步，在桥墩靠近梁体的支座上涂抹润滑剂；
18.第二步，将一组支架单件锁紧在桥墩的上端，将另一组支架单件锁紧在桥墩的下端，在这一过程中调整支架本体以及张拉端位于桥墩形变外侧面，将桥墩倾斜量监测件设置在桥墩上；
19.第三步，在支架单件的张拉端设置锚具、张拉线以及张拉动力源，在这一过程中调整张拉线与桥墩轴线位于同一平面；
20.第四步，启动张拉动力源，根据桥墩倾斜量输出张拉力，在桥墩顶部复位后停止张拉，完成桥墩纠偏；拆除张拉动力源，两组支架单件、锚具以及张拉线组合实现桥墩固定，桥墩倾斜量监测件实现桥墩的倾斜监测。
21.应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：
22.(1)本发明中的纠偏固定监测装置在将支架组件、锚具、张拉线以及张拉动力源装配在桥墩上，确保支架组件中的支架本体以及张拉端位于桥墩变形外侧面，同时保持张拉线的长度方向与桥墩轴线位于同一竖直平面，确保桥墩能够正确纠偏，在通过纠偏固定监测装置实施桥墩纠偏过程中可以将工作人员全部撤离到安全地带，极大的提高了纠偏施工的安全性，所述纠偏固定监测装置操作简单，使用便捷。
23.(2)本发明中的纠偏固定监测方法在进行纠偏的过程中，在桥墩支座上涂抹有润滑剂，对使得待纠偏桥墩的支座与上方梁体摩擦力减小，从而避免对其余桥墩产生水平推力，有效的防止其他桥墩受到损害；另外，所述方法在安装纠偏固定监测装置的过程中先调整支架组件中的支架本体以及张拉端位于桥墩变形外侧面，再调整张拉线与桥墩轴线位于同一平面，实现了纠偏固定监测装置的快速装配。
24.(3)本发明中的第一支架、第二支架、锚具以及张拉线可以在纠偏完成后对桥墩进行固定，有效防止了桥墩再次发生偏位的现象，大大减少了后期桥梁的养护费用，提高了桥梁的安全使用性能。
25.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
26.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
27.图1是本实施例中纠偏固定监测装置的结构示意图；
28.图2是图1中纠偏固定监测装置纠偏时的示意图；
29.图3是图1中支架单件中锁紧端处于锁紧状态的立面图；
30.图4是图3的平面图；
31.图5是图1支架单件中锁紧端处于爆开状态的平面图。
32.其中，1-第一支架、2-第二支架、3-锚具、4-张拉线，5-张拉动力源，6-桥墩倾斜量监测件，a-锁紧端，a-1-半圆抱箍，a-2-螺栓安装座，a-3-锁紧螺栓，b-支架本体，b-1-平杆，b-2-斜杆，c-张拉端，f-张拉力。
具体实施方式
33.以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
34.实施例1：
35.参阅图1，本实施例公开了一种用于桥墩的纠偏固定监测装置，包括支架组件、锚具3、张拉线4、张拉动力源5以及桥墩倾斜量监测件6；所述支架组件包括位于桥墩高度方向设置的两组支架单件，本实施例示意为第一支架1和第二支架2。所述支架单件包括依次连接的锁紧端a、支架本体b和张拉端c，所述第一支架1和第二支架2的锁紧端a沿着桥墩的长度方向分别设置在桥墩的上端部与下端部，所述支架本体b以及张拉端c位于桥墩形变外侧面，所述锚具3分别设置在第一支架1的张拉端c的上部以及第二支架2的张拉端c的下部，所述张拉线4连接张拉动力源5并通过锚具3向第一支架1以及第二支架2施加相向的张拉力f，所述张拉线4与桥墩轴线位于同一竖直平面，所述张拉动力源5设置在第二支架2的张拉端c上。所述桥墩倾斜量监测件6设置在桥墩上，用于监测桥墩的倾斜量。
36.进一步地，参阅图2，所述第一支架1固定在桥墩的上端部，所述第二支架固定在桥墩的下端部，所述张拉动力源5设置在第二支架2上，用于驱动张拉线4，所述张拉线4通过锚具3对第一支架1以及第二支架2施加相向的张拉力f，从而使桥墩产生弯曲变形，由于第一支架1以及第二支架2的支架本体b以及张拉端c位于桥墩形变外侧面，因此桥墩可通过张拉力f实现桥墩复位。
37.参阅图3、图4和图5，所述锁紧端a包括两个半圆抱箍a-1，所述半圆抱箍上设有螺栓安装座a-2，其中一个半圆抱箍设置在支架本体b上，两个半圆抱箍a-1通过螺栓安装座a-2以及匹配所述螺栓安装座a-2的锁紧螺栓a-3将第一支架1或者第二支架2锁紧在桥墩上。半圆抱箍a-1、螺栓安装座a-2以及匹配所述螺栓安装座a-2的锁紧螺栓a-3可以将第一支架1或者第二支架2锁紧在桥墩上，防止第一支架1和第二支架2产生相对于桥墩的位移，确保纠偏过程能够顺利进行，同时还能提高纠偏后的固定能力。
38.进一步地，本实施例优选的支架本体b包括平杆b-1和斜杆b-2，所述平杆b-1和斜杆b-2的一端设置在同一个张拉端c上，所述平杆b-1垂直桥墩侧表面设置并通过锁紧端a连接桥墩，所述斜杆b-2与张拉力f方向的夹角呈钝角设置并通过锁紧端a连接桥墩。
39.进一步地，本实施例优选的锚具3为预应力锚具，所述预应力锚具可设置四组张拉线4，提高装置的纠偏固定能力。
40.进一步地，本实施例优选的张拉线4为钢绞线，另外，若是要提升在纠偏施工后对于桥墩的固定效果，可以采用多股钢绞线，多股钢绞线具有抗拉强度高的特点(多股钢绞线的抗拉强度达1200mpa)，且本实施例的锚具还可固定多根多股钢绞线，可以有效预防桥梁
产生偏位，减少了桥梁在使用过程中的养护成本。
41.进一步地，本实施例优选的张拉动力源5张拉千斤顶，所述张拉千斤顶连接所述张拉线4。
42.进一步地，本实施例优选的桥墩倾斜量监测件6为倾角仪，所述倾角仪设置在桥墩顶部靠近桥墩支座的位置，为了能够实时监测桥墩倾斜量，所述倾角仪还连接有用于传输桥墩倾斜量的数据传输装置，另外，地面上的张拉动力源5处设有控制器以及数据接收装置，所述数据接收装置和数据传输装置之间通过无线信号传输数据，所述控制器分别连接数据接收装置以及张拉动力源5，并且根据桥墩倾斜量调节张拉力f的大小。
43.具体的，所述控制器内设有智能张拉系统的程序，所述智能张拉系统用于接收桥墩倾斜量数据以及控制张拉力f的大小，所述智能张拉系统根据桥墩的初始倾斜量设定如下参数：张拉力的变化速率参数、桥墩纠偏的目标参数、达到张拉目标值后的停顿时间以及目标值误差参数。
44.进一步地，所述智能张拉系统根据桥墩纠偏的目标参数设置初始张拉力，并通过所述桥墩倾斜量监测件6获取实时桥墩倾斜量，基于实时桥墩倾斜量调整张拉力f，确保桥墩纠偏过程平稳，同时将纠偏速度控制在设定纠偏速度以内，确保桥墩本身结构不会受到破坏，有利于延长桥墩寿命，同时能够确保桥墩不会过度纠偏。当实时桥墩倾斜量达到桥墩纠偏的目标参数时停止张拉，等待停顿时间过后，若是此时的桥墩倾斜量满足目标参数误差值，则完成纠偏施工，若是桥墩倾斜量不满足误差值，则继续进行张拉，知道满足误差值。
45.所述纠偏固定监测装置在将第一支架、第二支架、锚具、张拉线以及张拉动力源装配完成后，在通过纠偏固定监测装置实施桥墩纠偏过程中可以将工作人员全部撤离到安全地带，极大的提高了纠偏施工的安全性，所述纠偏固定监测装置操作简单，使用便捷。除此之外，在完成纠偏施工后，所述纠偏固定监测装置中的第一支架、第二支架、锚具以及张拉线还可以继续保留在桥墩上用于固定桥墩，预防桥墩产生偏位现象，减少了后期桥梁的养护费用，提高了桥梁的安全使用性能。
46.另外，本实施例还公开了一种用于桥墩的纠偏固定监测方法，应用上述的纠偏固定监测装置对桥梁进行纠偏固定，所述纠偏固定监测方法的过程如下：
47.第一步，在靠近梁体的桥墩支座上涂抹润滑剂，本实施例优选的润滑剂为桥梁支座硅脂油。
48.第二步，将第一支架1锁紧在桥墩的上端，第二支架2锁紧在桥墩的下端，在这一过程中调整支架本体b以及张拉端c位于桥墩形变外侧面。
49.第三步，在第一支架1以及第二支架2的张拉端c设置锚具3、张拉线4以及张拉动力源5，在这一过程中调整张拉线4与桥墩轴线位于同一平面。
50.第四步，启动张拉动力源5，在桥墩顶部复位后停止张拉，完成桥墩纠偏；拆除张拉动力源5，所述第一支架1、第二支架2、锚具3以及张拉线4实现桥墩固定。
51.所述桥墩纠偏方法对桥墩支座涂抹桥梁支座硅脂油进行润滑，减少了桥墩支座和梁体之间的摩擦力，进而减少了桥墩纠偏过程对梁体的影响，防止桥墩纠偏过程对其他桥墩造成损害。
52.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修
改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。