一种混凝土空心板梁铰缝破损检测装置的制作方法

1.本发明涉及铰缝破损检测技术领域，具体涉及一种混凝土空心板梁铰缝破损检测装置。


背景技术：

2.在我国的公路以及桥梁建设中，大部分中小型构造物均采用装配式铰接板梁结构，即各混凝土空心板梁横向之间通过铰缝连接，从而使各板梁横向连成整体。铰缝的连接方式是在两块板梁拼接处进行浇砼，利用新浇灌的混凝土与受力钢筋和原结构的紧密结合，通过剪力铰在板梁之间传递剪力，共同承担车辆荷载，以此保证板梁的使用寿命和行车安全。
3.经过车辆长期的碾压和老化后，负责传递剪力的铰缝容易出现破损的情况，导致运营条件下相邻板梁在铰缝位置产生纵向的相对位移，当该纵向的相对位移超过标准值时，会造成单梁受力的情况，极易发生安全风险，由此可见保证铰缝的完好性至关重要，需要对相邻板梁在铰缝位置的纵向高度差进行定时监测。
4.如申请号为cn201310068412.4，公告号为cn103148763b，名称为“一种混凝土空心板梁铰缝破损的检测方法”的中国发明专利，具体公开了“一种混凝土空心板梁铰缝破损的检测方法，包括以机械的方式记录板梁铰缝位置的相对动位移极值，评价板梁铰缝的破损情况，安装铰缝计后记录浮标的初始位置，每次采集过程中记录下采集的时间以及当时浮标的位置，两者相互对比即可得到板梁间铰缝相对位移的最大值情况，其特征在于铰缝计由探针、立尺和上、下浮标组成，所述的探针为一体式结构，探针左部和右部为水平且相互平行钢板，探针中部为垂直钢板，探针中部钢板底部连接探针左部钢板，探针中部钢板顶部连接探针右部钢板，所述的立尺紧贴探针右侧一端，立尺上设有上、下浮标”，该发明通过在不同时段分别读取上、下浮标的现有位置，将之与初始位置进行比较，即可得到监测时间段内板梁铰缝相对移动位移的极值，进而对铰缝破损情况进行评价。
5.上述发明专利的混凝土空心板梁铰缝破损的检测方法虽然利用机械的方式实现了铰缝破损检测的目的，克服了电测方法的缺陷，但是由于常规空心板梁铰缝的长度达到10m以及10m以上，各处的破损程度不同时，当车辆从空心板梁的一侧驶过时，会使空心板梁产生一定的倾斜度，此时在不同位置测量的相邻两个空心板梁的位移量将有所差别，也即检测的铰缝的破损程度将有所不同，而该检测方式由于在一个时间段内只能进行单点测量，得到该点的一组数据，其测量覆盖面较窄，所得到的测量数据的准确度较低。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种混凝土空心板梁铰缝破损检测装置，以解决现有技术中的上述不足之处。
7.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种混凝土空心板梁铰缝破损检测装置，包括相对设置的尺杆和拨动机构，所述拨动机构的接地端与空心板梁连接，所述拨
动机构的接地端的数量有多个，并相互错开，所述尺杆上压紧设置有上浮标和下浮标，所述拨动机构的作用端为一个，并位于上浮标和下浮标之间。
8.上述的混凝土空心板梁铰缝破损检测装置，所述拨动机构包括多个竖杆以及与多个竖杆一一对应的横杆，所述竖杆的底端为拨动机构的接地端，所述竖杆的另一端与横杆可拆卸连接。
9.上述的混凝土空心板梁铰缝破损检测装置，所述横杆包括本体，所述本体上设置有多个螺栓孔，所述竖杆上设置有与螺栓孔相对应的安装孔，所述安装孔和螺栓孔中插入螺栓将竖杆和本体固定连接。
10.上述的混凝土空心板梁铰缝破损检测装置，所述拨动机构还包括一施力件，所述施力件为拨动机构的作用端，所述施力件与各个横杆转动卡接。
11.上述的混凝土空心板梁铰缝破损检测装置，所述施力件包括主体，所述主体的外表面开设有弧形滑槽，所述弧形滑槽的顶部外侧和底部外侧对称设置有弧形挡板，所述横杆还包括与本体一体连接的弧形卡块，所述弧形卡块转动卡接在弧形滑槽内，所述弧形卡块的高大于两个弧形挡板之间的距离。
12.上述的混凝土空心板梁铰缝破损检测装置，所述弧形卡块的顶面、底面、内侧面分别与弧形滑槽的顶面、底面、内侧面滑动贴合，所述弧形卡块的外侧面与两个弧形挡板的内侧面滑动贴合。
13.上述的混凝土空心板梁铰缝破损检测装置，所述弧形滑槽的侧面和两个弧形挡板的侧面之间形成有距离，所述距离的长度大于弧形卡块在该距离方向上的长度。
14.上述的混凝土空心板梁铰缝破损检测装置，所述上浮标和下浮标的结构相同，所述尺杆呈圆柱体，所述上浮标、下浮标以及主体均套设在尺杆上，所述主体上贯穿设置有供尺杆插入的插孔，所述插孔的直径大于尺杆的直径。
15.上述的混凝土空心板梁铰缝破损检测装置，所述上浮标包括筒体，所述筒体的外部直径小于主体的外部直径，所述筒体的内壁设置有圆环槽，所述圆环槽内滑动贴合设置有两个半圆环挤压板，两个所述半圆环挤压板的外侧面与圆环槽的内侧面之间设置有多个周向排列的弹簧，两个所述半圆环挤压板的内侧面向内侧延伸至圆环槽的外部并与尺杆的外表面相压紧。
16.上述的混凝土空心板梁铰缝破损检测装置，所述弹簧的一端与半圆环挤压板固定连接，另一端固定连接有与两个半圆环挤压板一一对应的推板，两个所述推板外侧面的中心均设置有限位凹槽，所述筒体上螺接有与两个限位凹槽一一对应的螺杆，所述螺杆的端部位于限位凹槽内。
17.在上述技术方案中，本发明提供的一种混凝土空心板梁铰缝破损检测装置，通过将拨动机构设置多个相互错开的接地端，使得各个接地端可以分别设置在空心板梁沿铰缝方向的不同位置，从而可在同一时间段内对铰缝进行多点检测，提高测量覆盖面，并可利用拨动机构的作用端对上浮标和下浮标作用施力，得到多个检测点中铰缝破损程度最大的数据，与现有技术相比，本发明将单点检测提升为多点同时检测，而作用端为一个，得到的一组数据为多点检测中，空心板梁发生位移最大的数据，可大大提高检测的准确度。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例提供的混凝土空心板梁铰缝破损检测装置的结构示意图；
20.图2为本发明实施例提供的a部放大结构示意图；
21.图3为本发明实施例提供的上浮标、施力件、下浮标的爆炸结构示意图；
22.图4为本发明实施例提供的上浮标的剖视图；
23.图5为本发明实施例提供的横杆的结构示意图；
24.图6为本发明实施例提供的b部放大结构示意图；
25.图7为本发明实施例提供的c部放大结构示意图。
26.附图标记说明：
27.1、尺杆；2、第一刻度线；3、倾斜板；4、第二刻度线；5、竖杆；6、横杆；601、本体；602、螺栓孔；603、弧形卡块；7、双夹板；8、施力件；801、主体；802、插孔；803、弧形挡板；804、弧形滑槽；9、上浮标；901、筒体；902、螺杆；903、圆环槽；904、弹簧；905、推板；906、半圆环挤压板；10、下浮标；11、锁紧件；1101、弧形套接部；1102、固定部。
具体实施方式
28.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
29.如图1
‑
7所示，本发明实施例提供的一种混凝土空心板梁铰缝破损检测装置，包括相对设置的尺杆1和拨动机构，拨动机构的接地端与空心板梁连接，拨动机构的接地端的数量有多个，并相互错开，尺杆1上压紧设置有上浮标9和下浮标10，拨动机构的作用端为一个，并位于上浮标9和下浮标10之间。
30.具体的，本实施例中提供的混凝土空心板梁铰缝破损检测装置用于对使用中的混凝土空心板梁进行纵向相对位移的测量，从而获得两个相邻的空心板梁之间的铰缝的破损程度。尺杆1和拨动机构相对设置在两个相邻的空心板梁上，尺杆1和拨动机构的接地端分别固定安装在两个相邻的空心板梁上，可通过胶粘或着其他可拆卸的方式与空心板梁固定连接，为了提高连接的牢固性，尺杆1和拨动机构的接地端均固定安装有底面面积更大的安装盘，安装盘与空心板梁连接，提高接触面积，尺杆1上设置有第一刻度线2，用于得知上浮标9和下浮标10的高度数据，上浮标9和下浮标10压紧设置在尺杆1上，可沿着尺杆1上纵向移动，并利用压紧的方式使得上浮标9和下浮标10可停留在移动后的位置上，即上浮标9和下浮标10可以沿着尺杆1即走即停，拨动机构的另一端为作用端，作用端位于上浮标9和下浮标10之间，用于对上浮标9和下浮标10提供移动的作用力，当尺杆1和拨动机构随着两个空心板梁发生纵向位移时，可驱使拨动机构的作用端使上浮标9和下浮标10产生纵向位移，拨动机构的接地端有多个，并相互错开，可同时与空心板梁的不同位置连接，而拨动机构的作用端为一个，使得在每次记录数据时，只需记录一组数据，不会因为接地端数量的增加而增加记录的数据数量。本发明中的混凝土空心板梁铰缝破损检测装置的工作原理为，首先在没有车辆经过的情况下，两个相邻的空心板梁处于静止状态，将尺杆1和拨动机构的接地
端分别固定安装在两个相邻的空心板梁上，铰缝位于尺杆1和拨动机构之间，拨动机构的多个接地端沿着铰缝的长度方向呈间隔排列，之后将上浮标9和下浮标10分别相拨动机构的作用端移动，直至上浮标9的底部与作用端的顶部接触贴合，下浮标10的顶部与作用端的底部接触贴合，之后记录下此时上浮标9和下浮标10对应第一刻度线2上的数值(x0，y0)，当车辆从空心板梁的一侧经过时，被车辆压过的空心板梁将向下产生位移，而当铰缝不同位置的破损程度不同时，由于车辆从一侧压过，使得空心板梁受力不均，会使空心板梁会产生倾斜，此时车辆压过拨动机构所在的空心板梁时，该空心板梁会带动拨动机构的多个接地端带有一定倾斜度的向下移动，之后多个接地端带动作用端以相同的方式移动，作用端将带有一定倾斜度的向下挤压下浮标10，使下浮标10沿着尺杆1向下移动，下浮标10下移的最终位置为作用端倾斜的最低位置，一段时间后记录数值y1，车辆压过尺杆1所在的空心板梁时，该空心板梁会带动尺杆1向下移动，此时作用端对上浮标9具有向上的推力，使上浮标9沿着尺杆1向上移动，一段时间后记录数值x1，x1和y1的数值同时记录，然后与x0和y0的数值做对比，看是否超出标准值即可。由于常规空心板梁铰缝的长度达到10m以及10m以上，各处的破损程度不同时，当车辆从空心板梁的一侧驶过时，会使空心板梁产生一定的倾斜度，此时在不同位置测量的相邻两个空心板梁的位移量将有所差别，现有技术中，由于在一个时间段内只能进行单点测量，得到该点的一组数据，其测量覆盖面较窄，所得到的测量数据的准确度较低。本发明的改进点在于，将单点检测提升为多点同时检测，而作用端为一个，可得到的一组数据为多点检测中空心板梁发生位移最大的数据。
31.本实施例中，通过将拨动机构设置多个相互错开的接地端，使得各个接地端可以分别设置在空心板梁沿铰缝方向的不同位置，从而可在同一时间段内对铰缝进行多点检测，提高测量覆盖面，并可利用拨动机构的作用端对上浮标9和下浮标10作用施力，得到多个检测点中铰缝破损程度最大的数据，可大大提高检测的准确度。
32.本实施例中，由于作用端只有一个，在记录数据时，只需记录一组数据，不会额外证据数据记录量，且记录的数据即为多点检测中空心板梁发生位移最大的数据，非常便利。
33.本实施例中，通过设置多个接地端，多个接地端会同时随着空心板梁的移动而移动，之后同时将力度传递给作用端，从而可增大作用端下移的力度，使其对下浮标10的作用力更大，使下浮标10的下移更加轻松。
34.本实施例中，拨动机构包括多个竖杆5以及与多个竖杆5一一对应的横杆6，竖杆5的底端为拨动机构的接地端，竖杆5的另一端与横杆6可拆卸连接。利用横杆6可将竖杆5与拨动机构的作用端相连接，横杆6呈水平设置，竖杆5呈垂直设置，利用竖杆5与横杆6的可拆卸连接，可改变竖杆5与横杆6的相对位置，从而改变竖杆5与拨动机构的作用端之间的距离，该距离的调整可改变拨动机构以及尺杆1到铰缝的距离值，从而使该检测装置可适用于多种宽度的铰缝使用，提高适用范围。
35.竖杆5与横杆6可拆卸连接的一个优选的实施方式为，横杆6包括本体601，本体601上设置有多个螺栓孔602，竖杆5上设置有与螺栓孔602相对应的安装孔，安装孔和螺栓孔602中插入螺栓将竖杆5和本体601固定连接。其中安装孔的数量不少于两个，可确保竖杆5和本体601连接的牢固性，通过调整安装孔与多个螺栓孔602的相对位置，即可改变竖杆5与横杆6的相对位置，该方式连接牢固，且可满足拆卸需求。
36.本实施例中，拨动机构还包括一施力件8，施力件8为拨动机构的作用端，施力件8
与各个横杆6转动卡接。利用施力件8与各个横杆6的转动卡接，可对多个横杆6围绕施力件8进行随意转动，且不会脱离，可改变多个横杆6两两之间的角度，从而可改变多个接地端两两之间的距离，使该检测装置的测量覆盖范围可调整，提高灵活性。
37.其中，为实现施力件8与各个横杆6的转动卡接，在一个优选的实施方式中，施力件8包括主体801，主体801的外表面开设有弧形滑槽804，弧形滑槽804的顶部外侧和底部外侧对称设置有弧形挡板803，横杆6还包括与本体601一体连接的弧形卡块603，弧形卡块603转动卡接在弧形滑槽804内，弧形卡块603的高大于两个弧形挡板803之间的距离，本体601从两个弧形挡板803之间穿过。弧形卡块603、弧形滑槽804以及弧形挡板803的弧形相互适配，弧形卡块603可在弧形滑槽804中滑动，弧形卡块603的滑动轨迹为圆弧形，从而实现整个横杆6围绕施力件8转动的目的，弧形卡块603的高大于两个弧形挡板803之间的距离，使得弧形卡块603被弧形挡板803限位，从而使弧形卡块603不会自行从弧形滑槽804中脱离，有效保证拨动机构对上浮标9和下浮标10持续具有作用效果。
38.本体601呈长方体，本体601的顶面和底面分别与两个弧形挡板803的对立面相贴合，同时弧形卡块603的顶面、底面、内侧面分别与弧形滑槽804的顶面、底面、内侧面滑动贴合，弧形卡块603的外侧面与两个弧形挡板803的内侧面滑动贴合，使得横杆6与施力件8的连接位置没有其他活动空间，横杆6只能围绕主体801的中心轴线转动，从而可提高施力件8反应的及时性以及测量数据的准确性，当拨动机构的接地端或者尺杆1的接地端一旦发生位移时，就可将力立即传递给施力件8，之后施力件8带动上浮标9和下浮标10进行纵向移动，由于施力件8与横杆6之间没有移动空量，使得测量的数据更加准确。
39.本实施例中，弧形滑槽804的侧面和两个弧形挡板803的侧面之间形成有距离，距离的长度大于弧形卡块603在该距离方向上的长度，通过该设计，可将弧形卡块603从该距离处插入弧形滑槽804中，或者从弧形滑槽804中抽出，从而可实现横杆6与施力件8的拆分，且安装也非常便利。
40.上浮标9和下浮标10的结构相同，尺杆1呈圆柱体，上浮标9、下浮标10以及主体801均套设在尺杆1上，主体801上贯穿设置有供尺杆1插入的插孔802，插孔802的直径大于尺杆1的直径。因为上浮标9、下浮标10以及主体801均套设在尺杆1上，使得不会与尺杆1发生脱离，提高稳定性；同时，因为插孔802的直径大于尺杆1的直径，使得插孔802的内壁与尺杆1的外壁之间产生空隙，利用该空隙可使施力件8具有产生一定倾斜度的空间，满足上述的拨动机构产生倾斜的需要；
41.再者，因为上浮标9、下浮标10以及主体801均套设在尺杆1上，使得主体801的顶面与上浮标9的底面的接触面积更大，主体801的底面与下浮标10的顶面的接触面积更大，从而可增加主体801对上浮标9、下浮标10的作用点，且作用点分布更加均匀，使上浮标9、下浮标10的受力更加均匀，可使上浮标9、下浮标10的纵向移动更加顺利，不易出现卡死的现象，现有技术中，上浮标9、下浮标10的受到的作用点只有一侧，很容易造成上浮标9、下浮标10的卡死现象。
42.进一步的，上浮标9包括筒体901，筒体901的外部直径小于主体801的外部直径，筒体901的内壁设置有圆环槽903，圆环槽903内滑动贴合设置有两个半圆环挤压板906，该处的滑动贴合为圆环槽903的上下侧面与半圆环挤压板906的上下侧面的滑动贴合，使得半圆环挤压板906可以在圆环槽903中沿径向滑动，但不会发生轴线移动，使得上浮标9的反应更
加及时，没有移动空量，保证测量数据的精准度，两个半圆环挤压板906的外侧面与圆环槽903的内侧面之间设置有多个周向排列的弹簧904，两个半圆环挤压板906的内侧面向内侧延伸至圆环槽903的外部并与尺杆1的外表面相压紧。利用两个半圆环挤压板906的内侧面与尺杆1外表面的压紧设置，实现了上浮标9和下浮标10沿着尺杆1即走即停的目的；
43.同时，因为半圆环挤压板906的内侧面向内侧延伸至圆环槽903的外部，使得筒体901的内壁与尺杆1的外表面之间形成有活动空间，当施力件8对上浮标9的作用力为倾斜方向时，尺杆1会对半圆环挤压板906产生向外侧的挤压力，使得弹簧904被压缩，半圆环挤压板906向圆环槽903中移动，而筒体901的内壁与尺杆1的外表面不接触，从而进一步使得上浮标9不会卡死，并完成上移动作，下浮标10的结构和防卡死原理和上浮标9相同，不再赘述。
44.其中，弹簧904分为上下两组，每组弹簧904的数量为多个，并等距周向排列，该方式可提高半圆环挤压板906的受力均匀性。
45.进一步的，弹簧904的一端与半圆环挤压板906固定连接，另一端固定连接有与两个半圆环挤压板906一一对应的推板905，两个推板905外侧面的中心均设置有限位凹槽，筒体901上螺接有与两个限位凹槽一一对应的螺杆902，螺杆902的端部位于限位凹槽内。利用螺杆902，可对其进行转动，使其向筒体901的内侧或者外侧移动，当螺杆902向筒体901的内侧移动时，螺杆902的端部会挤压对应的推板905向内侧移动，从而使弹簧904压缩，增大弹簧904的弹力，实现半圆环挤压板906与尺杆1的挤压力，从而通过转动螺杆902可实现半圆环挤压板906与尺杆1的挤压力的大小，确保上浮标9、下浮标10可以实现即走即停。利用限位凹槽与螺杆902的端部的配合，可使螺杆902的端部始终位于半圆环挤压板906的中心位置，不会自行脱离，从而不会造成半圆环挤压板906受力不均而出现倾斜的现象，提高半圆环挤压板906的稳定性。
46.本实施例中，为防止上浮标9和下浮标10在移动的过程中不断发生转动，而影响其稳定的纵向移动，进一步的，上浮标9和下浮标10的外侧面上均固定安装有双夹板7，双夹板7包括两个对立设置的水平板，两个水平板之间形成有间距，尺杆1上通过锁紧件11固定安装有倾斜板3，锁紧件11位于下浮标10的下方，倾斜板3从两个双夹板7上的两个水平板之间穿过，且倾斜板3的厚度和两个水平板之间的间距相同。因为倾斜板3相对尺杆1固定连接，且倾斜板3分别从两个双夹板7上的两个水平板之间穿过，从而可对两个双夹板7进行限位，使其无法转动，从而使上浮标9和下浮标10不会发生转动。
47.进一步的，倾斜板3的左右侧面上均设置有第二刻度线4，第二刻度线4的刻度相对于第一刻度线2的刻度更加精确，上浮标9上的双夹板7上的两个水平板作为第三浮标，下浮标10上的双夹板7上的两个水平板作为第四浮标，可对倾斜板3上的第二刻度线4进行读数，第三浮标和第四浮标的读数方式与上浮标9和下浮标10的读数方式相同，因为倾斜板3为倾斜状，相对与竖直状的尺杆1，当上浮标9和下浮标10纵向移动时，经过的倾斜板3的长度值更大，从而可提高测量数值的精确度，且倾斜板3与尺杆1之间的锐角夹角越大，测量数值的精确度越高。
48.具体的，倾斜板3与尺杆1之间的锐角夹角为60
°
，使得上浮标9和下浮标10经过的尺杆1的纵向距离是经过的倾斜板3的长度的一半，即上浮标9或者下浮标10纵向移动1mm时，其相对与倾斜板3的长度方向则移动了2mm，从而可将第二刻度线4的精确度提高两倍，
以此使得该检测装置的测量精确度提高两倍。现有技术中的精确度为1mm，本发明相比现有技术可将精确度至少提升至0.5mm，使得该检测装置测量的数据更加准确。
49.本实施例中，锁紧件11包括两个铰接设置的弧形套接部1101和两个固定部1102，两个固定部1102分别与两个弧形套接部1101的端部一体连接，倾斜板3固定安装在其中一个弧形套接部1101上，两个弧形套接部1101套接在尺杆1上，两个固定部1102通过一螺栓固定连接，从而使锁紧件11固定安装在尺杆1上。
50.以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。