一种拱桥结构风速传感器安装构造的制作方法

[0001]
本实用新型涉及工程安装领域，特别是涉及一种拱桥结构风速传感器安装构造。


背景技术：

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强风是影响铁路列车行车以及桥梁结构在施工期间安全性的主要灾害之一。目前，我国在建及已建成多条横穿极端恶劣强风区域的铁路线路。例如，青藏铁路，兰新铁路，川藏铁路等。实测风速记录表明：山区铁路沿线普遍气候复杂，极端天气事件频繁发生，阵风强烈，容易造成风速高，风速周期长，起风速度快，突发性强等特点。
[0003]
由于铁路桥梁在施工期间尚未形成最终的结构体系，尤其是在最大悬臂阶段。与成桥状态相比，施工期暂态结构刚度较小，对强风荷载的作用非常敏感，更容易诱发安全事故。如2016年5月19日飓风突袭贵州坝陵河大桥，最大风速值达32.70m/s，导致桥下线缆被强风吹至桥面，桥上灯杆倒塌，交通中断。另一方面，国内外关于强风导致铁路安全事故的报道也屡见不鲜。如日本铁路运营以来，强风导致铁路交通事故29起，以1986年发生强风将列车吹至桥下，造成人员伤亡及列车、轨道结构、桥梁结构同时遭受破坏最为严重；兰新线自通车运营以来吹翻列车累积20余起，直接经济损失达近7000万元。
[0004]
尽管目前大跨径桥梁修建期常采用抗风缆、抗风支座等措施，并规定六级强风及以上恶劣天气不准施工作业。然而，日常天气预报无法考虑山区桥址局地效应的影响，不能给提供桥位处准确的风速信息。因此，大跨径桥梁仍将面临严峻的风致灾害风险。
[0005]
为了对大跨拱桥结构施工期风灾预警提供辅助决策，在桥梁施工期间，需要在桥址处建立足够数量的测风塔对桥址风场环境进行实时监测。然而，测风塔的高度常达数百米，施工搭建复杂且投资非常巨大。


技术实现要素：

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本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的强风是影响桥梁结构施工期间安全性的主要灾害，如果桥梁施工期间在桥址处建立足够数量的测风塔，由于测风塔的高度常达数百米，施工难度与工程成本将成为面临的重要问题，利用拱桥施工临时塔架，提供一种拱桥结构风速传感器安装构造。
[0007]
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
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一种拱桥结构风速传感器安装构造，包括悬臂支撑组件和抱箍组件，所述支撑组件的一端连接所述抱箍组件，另一端用于连接风速传感器，所述抱箍组件用于连接于拱桥缆索塔吊的圆形塔柱上，所述支撑组件的两端在水平面的投影间距l1不小于4d，d为圆形塔柱截面直径。
[0009]
采用本实用新型所述的一种拱桥结构风速传感器安装构造，通过所述支撑组件和所述抱箍组件配合能够将风速传感器牢固连接在所述塔柱上，间距l1设置为不小于所述圆形塔柱截面直径的4倍能够避免或者减小拱桥缆索塔吊结构以及所述支撑组件对风速测试数据的影响，该安装构造连接牢固，在来流风速较大时能够满足高精度测试要求，并且能够
减小所述支撑组件及缆索塔吊结构对流场的干扰，利用现成的缆索塔吊作为风速传感器的安装载体，不需要另外搭建数百米高的测风塔，极大降低大跨拱桥结构施工期风灾预警设备的安装成本，该安装构造结构简单，造价低廉，使用效果非常好。
[0010]
优选地，所述支撑组件包括横撑和斜撑，所述抱箍组件包括上抱箍和下抱箍；所述上抱箍和下抱箍沿所述圆形塔柱轴向间隔设置；
[0011]
所述横撑的一端连接所述上抱箍，另一端用于连接风速传感器，所述斜撑的一端连接所述下抱箍，另一端连接于所述横撑。
[0012]
所述横撑、所述斜撑和所述塔柱形成三角稳定支撑结构，能够在强风作用下为风速传感器提供稳定的连接。
[0013]
进一步优选地，所述横撑沿水平面设置，所述横撑的长度不小于4d。
[0014]
进一步优选地，所述横撑和所述斜撑的连接点与所述抱箍组件的间距l2不小于3/l，l为横撑长度。
[0015]
进一步优选地，所述横撑和所述斜撑均为型钢构件。
[0016]
进一步优选地，所述横撑和所述斜撑均为角钢构件。
[0017]
进一步优选地，所述斜撑焊接于所述横撑。
[0018]
优选地，所述抱箍组件包括上下两个抱箍，两个所述抱箍沿所述塔柱轴向间隔设置，所述横撑和所述斜撑分别连接一个所述抱箍。
[0019]
进一步优选地，所述抱箍和所述塔柱之间设有垫片。
[0020]
进一步优选地，所述垫片为橡胶构件，所述橡胶构件能够增大所述抱箍和所述塔柱之间的相对摩擦，起到防滑作用。
[0021]
进一步优选地，所述抱箍包括两个半箍，两个所述半箍通过螺栓及对应的螺母连接。
[0022]
进一步优选地，两个所述抱箍相对最远的两边缘间距h1不小于0.35m，两个所述抱箍相对最近的两边缘间距h2不小于0.15m。
[0023]
进一步优选地，所述抱箍为型钢构件。
[0024]
进一步优选地，所述抱箍为扁钢构件。
[0025]
进一步优选地，所述横撑和所述斜撑分别焊接于对应的所述抱箍。
[0026]
优选地，所述塔柱为圆形钢塔柱。
[0027]
优选地，所述风速传感器包括自动气象站和三维超声风速仪。
[0028]
进一步优选地，所述风速仪为三维超声风速仪。
[0029]
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
[0030]
1、本实用新型所述的一种拱桥结构风速传感器安装构造，通过所述支撑组件和所述抱箍组件配合能够将风速传感器牢固连接在所述圆形塔柱上，间距l1设置为不小于所述圆形塔柱截面直径的4倍能够避免或者减小拱桥缆索塔吊结构以及所述支撑组件对风速测试数据的影响，该安装构造连接牢固，在来流风速较大时能够满足高精度测试要求，并且能够减小所述支撑组件及缆索塔吊结构对流场的干扰，利用现成的缆索塔吊作为风速传感器的安装载体，不需要另外搭建数百米高的测风塔，极大降低大跨拱桥结构施工期风灾预警设备的安装成本，该安装构造结构简单，造价低廉，使用效果非常好；
[0031]
2、本实用新型所述的一种拱桥结构风速传感器安装构造，所述横撑、所述斜撑和
所述塔柱形成三角稳定支撑结构，能够在强风作用下为风速传感器提供稳定的连接；
[0032]
3、本实用新型所述的一种拱桥结构风速传感器安装构造，所述抱箍和所述塔柱之间设有橡胶构件，所述橡胶构件能够增大所述抱箍和所述塔柱之间的相对摩擦，起到防滑作用。
附图说明
[0033]
图1是本实用新型的示例性拱桥的临时缆索塔架的布置示意图。
[0034]
图2是本实用新型的拱桥结构风速传感器安装构造的布置示意图。
[0035]
图3是图2的右视图。
[0036]
图4是本实用新型的拱桥结构风速传感器安装构造的结构示意图。
[0037]
图5是图4的俯视图。
[0038]
图中标记：101-拱桥一侧的临时缆索塔架，102-拱桥另一侧的临时缆索塔架，1-圆形塔柱，2-横撑，3-斜撑，41-上抱箍，42-下抱箍，5-螺栓，6-垫片(橡胶垫片)。
具体实施方式
[0039]
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
[0040]
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0041]
实施例
[0042]
本实用新型所述的一种拱桥结构风速传感器安装构造，包括悬臂支撑组件和抱箍组件。
[0043]
如图3和图4所示，所述支撑组件包括横撑2和斜撑3，所述抱箍组件包括上抱箍41和下抱箍42，所述横撑2和所述斜撑3均为型钢构件，本实施例中选用l70
×
7mm角钢构件，所述上抱箍41和下抱箍42为型钢构件，本实施例中选用fb100
×
10mm扁钢构件，具体地，所述上抱箍41和下抱箍42均包括两个半箍，两个所述半箍通过螺栓5及对应的螺母连接，本实施例中所述螺栓5选用8.8级m20
×
300mm螺杆，所述螺母选用m20螺母，所述螺母与所述半箍之间设有垫圈(橡胶材质)。
[0044]
如图2至图5所示，所述上抱箍41、下抱箍42用于连接于拱桥缆索塔吊的圆形塔柱1上，所述圆形塔柱为钢塔柱，两个所述抱箍沿所述圆形塔柱1轴向间隔设置，所述横撑2位于所述斜撑3上方，所述横撑2的一端焊接于所述上抱箍41，另一端用于连接风速传感器，所述斜撑3的一端焊接于所述下抱箍42，另一端焊接于所述横撑2。其中，横撑、斜撑仅与抱箍扁钢焊接，或者采用套接进去卡紧的形式进行连接，能够保护塔架表面涂装，不破坏塔架表面涂装。
[0045]
如图4所示，所述横撑2沿水平面设置，其悬臂端用于连接风速传感器，所述横撑2的长度不小于4d(图3中所示l1)，即所述风速传感器与所述塔柱1之间的间距不小于4d，所述横撑2和所述斜撑3的连接点与所述抱箍组件的间距l2不小于3/l，l为横撑长度，两个所述抱箍相对最远的两边缘间距h1不小于0.35m，两个所述抱箍相对最近的两边缘间距h2不小于0.15m。
[0046]
所述横撑2、所述斜撑3和所述塔柱1形成三角稳定支撑结构，能够在强风作用下为风速传感器提供稳定的连接。
[0047]
作为本实施例的一个优选方案，如图5所示，所述上抱箍41、下抱箍42和所述塔柱1之间设有垫片6，所述垫片6为橡胶构件，所述橡胶构件能够增大所述抱箍和所述塔柱1之间的相对摩擦，起到防滑作用。
[0048]
如图2所示，本实施例中沿所述圆形塔柱1轴向至上而下设置三处拱桥结构风速传感器安装构造，所述风速传感器包括自动气象站或者三维超声风速仪，上两处该安装构造用于设置自动气象站，下一处该安装构造用于设置三维超声风速仪。以如图1所示的郑万高铁巫山大宁河大桥为主跨282m(跨度为100m以上的大跨度拱桥)混凝土拱桥为例，桥址区地形陡峭，位于典型的“两山夹一河”区域。当气流流经桥址范围时，易诱发“狭管效应”，并且风速大小与当地气象站有很大的差异。大宁河大桥施工复杂，与成桥状态相比，在施工期间尚未形成最终的结构体系，结构刚度较小，对强风荷载非常敏感，容易诱发安全事故。包括设置于拱桥两侧的两个临时缆索塔架101和临时缆索塔架102，其中，桥位关键监测点位置示意，共计3处关键位置，分别为：关键位置1：拱顶高度处；关键位置2：缆索吊最低点；关键位置3：缆索吊最高点。
[0049]
采用本实用新型所述的一种拱桥结构风速传感器安装构造，通过所述支撑组件和所述抱箍组件配合能够将风速传感器牢固连接在所述塔柱1上，间距l1设置为不小于4m能够避免或者减小拱桥缆索塔吊结构以及所述支撑组件对风速测试数据的影响，该安装构造连接牢固，在来流风速较大时能够满足高精度测试要求，并且能够减小所述支撑组件及缆索塔吊结构对流场的干扰，利用现成的缆索塔吊作为风速传感器的安装载体，不需要另外搭建数百米高的测风塔，极大降低大跨拱桥结构施工期风灾预警设备的安装成本，该安装构造结构简单，造价低廉，使用效果非常好。
[0050]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。