一种桥梁地基沉降变形监测装置的制作方法

本发明属于桥梁检测，具体涉及一种桥梁地基沉降变形监测装置。

背景技术：

1、桥梁地基的沉降变形主要关注地基土层的稳定性和沉降情况，地基沉降变形可能由多种因素引起，如地下土层的性质、地下水位的变化、地震等自然因素，以及施工过程中的质量问题、基础处理不当等人为因素。地基沉降变形可能对桥梁的整体稳定性和承载能力产生重大影响，因此需要进行严格的检测和控制。

2、桥梁地基沉降的形态大致分为两种，第一，均匀的沉降，这种形态是比较少见的，毕竟在建设工程初期会做地基地层勘探；而且相对来讲，其实时的危害是相对可控的。第二，桥梁地基大多受自然灾害影响，地基沉降往往是不均匀的，导致桥梁的支撑柱发生倾斜，且倾斜后的支撑柱很难判断倾斜方向和倾斜程度，其危害的程度非常大。

3、公开号为cn114717983b的中国专利，包括桥梁立柱和底座，底座内部还设有安装槽，内固定架的三个端点处均设有固定块，固定块内设有齿条；内活动架包括伸缩杆、固定套和支撑环；外伸缩架包括首尾相连且通过铰接柱转动连接的三个伸缩臂；外伸缩架通过传动结构设置于内固定架外侧；偏转驱动结构，配置成桥梁立柱发生倾斜，支撑环转动使得偏转驱动结构对应伸缩杆连接的固定套始终处于倾斜最低处；进而使得偏转驱动结构所在外伸缩架的内角始终指向倾斜最低方向，且为最小夹角，可以实时监测桥梁立柱的倾斜方向，并通过观察外伸缩架指定夹角变化大小估计倾斜程度，提高了对桥梁立柱沉降形变的监测效果。

4、利用桥梁的不均匀倾斜设置地基的形变监测装置，但是其方案中，结构复杂且庞大，导致在众多的配合关系中其中的一个结构出现故障，这样会导致设备的检测不准确，本身桥梁的墩身结构已经很庞大，再将过于体积以及重量庞大的监测装置安装在桥墩上会导致桥墩的额外负担，因此，亟需一种结构简单，安装方便且监测要求低的桥梁地基沉降变形监测装置。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种桥梁地基沉降变形监测装置，解决现有桥梁地基沉降形变监测装置中结构复杂、配合要求高的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种桥梁地基沉降变形监测装置，包括固定环、监测环和观测管组；所述监测环固定安装在桥墩，所述监测环通过连杆与所述固定环连接，所述观测管组安装在所述监测环；所述监测环内设置有若干空腔，任一所述空腔内设置有存储组件，任一所述存储组件与所述观测管组连通，所述存储组件内填充有转化介质，转化介质在重力作用从所述存储组件单向流动至所述观测管组中，所述观测管组底端设置有透明观测部，所述透明观测部用于观察所述观测管组中所述转化介质的高度值以及高度增量得到桥梁地基的沉降量。

4、优选的，单位时间内所述高度增量大于5mm为桥梁安全沉降区值；单位时间内所述高度增量大于5mm时为桥梁大幅度沉降区值。

5、优选的，所述存储组件的数量有若干，若干所述存储组件等距分布在由两个半圆结构组成的所述监测环；任一所述存储组件包括由所述监测环轴心依次向内排布的第一存储仓、第二存储仓和第三存储仓；所述观测管组包括第一观测柱、第二观测柱和第三观测柱；第一存储仓、第二存储仓和第三存储仓分别设置有第一出口、第二出口和第三出口，第一存储仓、第二存储仓和第三存储仓通过各自的出口分别与所述第一观测柱、所述第二观测柱和所述第三观测柱连通。

6、优选的，沿着单个所述存储组件的轴线，所述第一出口低于所述第二出口低于所述第三出口。

7、优选的，所述第一存储仓、所述第二存储仓和所述第三存储仓之间紧密贴合；所述第一存储仓和所述第二存储仓设置有第一连通口，所述第二存储仓和所述第三存储仓设置有第二连通口；同一水平面上，所述第一连通口位于所述第一出口和所述第二出口之间，所述第二连通口位于所述第二出口和所述第三出口之间，用于相邻存储仓之间的转化介质流通；所述转化介质在所述第一存储仓、所述第二存储仓和所述第三存储仓之间的存放高度一致。

8、优选的，所述透明观测部滑动安装有测量组件，所述测量组件用于测量位于观测管组底部的转化介质的转动程度；所述测量组件包括套壳、滑动块、基准针和转动针；所述观测管组套设在所述套壳内，所述套壳外表面的一侧设置有滑动槽，所述滑动块滑动安装在所述滑动槽，所述基准针固定连接在所述滑动块，且与所述套壳平行；所述转动针与所述滑动槽转动安装，用于对齐转化介质的转动角度。

9、优选的，还包括角度尺，所述角度尺设置在所述套壳远离所述滑动块的一端；所述转动针包括固定段和伸缩段，所述固定段转动安装在所述滑动块，所述伸缩段套设在所述固定段内，与所述固定段收缩连接，用于在转动时对准所述角度尺。

10、优选的，填充的所述转化介质为沙子等重量重的颗粒物。

11、优选的，所述固定环安装于所述桥墩顶部的安装范围在1000-1500mm。

12、优选的，所述监测环的顶部设置有进料组件，所述进料组件与所述存储组件连通，用于向所述存储组件放置转化介质；所述进料组件包括三个分别与所述第一存储仓、第二存储仓和第三存储仓连通的进料口，任一进料口都螺纹连接有密封盖。

13、本发明的有益效果为：

14、主要利用转化介质的流动来监测地基沉降变形情况，无需复杂的传感器和数据处理设备，结构简单。同时，由于操作简单、维护方便，也降低了长期运行的成本，8组观测管组分布在监测环的4个方向，实现了对桥梁地基沉降变形的全方位监测，这样的布局方式能够确保监测数据的全面性和准确性，通过简化监测原理和机制，降低了对设备精度和稳定性的要求；同时，减少了因复杂结构导致的故障点，提高了监测数据的准确性和可靠性。

技术特征：

1.一种桥梁地基沉降变形监测装置，其特征在于，包括固定环、监测环和观测管组；所述监测环固定安装在桥墩，所述监测环通过连杆与所述固定环连接，所述观测管组安装在所述监测环；所述监测环内设置有若干空腔，任一所述空腔内设置有存储组件，任一所述存储组件与所述观测管组连通，所述存储组件内填充有转化介质，转化介质在重力作用从所述存储组件单向流动至所述观测管组中，所述观测管组底端设置有透明观测部，所述透明观测部用于观察所述观测管组中所述转化介质的高度值以及高度增量得到桥梁地基的沉降量。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁地基沉降变形监测装置，其特征在于，单位时间内所述高度增量大于5mm为桥梁安全沉降区值；单位时间内所述高度增量大于5mm时为桥梁大幅度沉降区值。

3.根据权利要求1所述的一种桥梁地基沉降变形监测装置，其特征在于，所述存储组件的数量有若干，若干所述存储组件等距分布在由两个半圆结构组成的所述监测环；任一所述存储组件包括由所述监测环轴心依次向内排布的第一存储仓、第二存储仓和第三存储仓；所述观测管组包括第一观测柱、第二观测柱和第三观测柱；第一存储仓、第二存储仓和第三存储仓分别设置有第一出口、第二出口和第三出口，第一存储仓、第二存储仓和第三存储仓通过各自的出口分别与所述第一观测柱、所述第二观测柱和所述第三观测柱连通。

4.根据权利要求3所述的一种桥梁地基沉降变形监测装置，其特征在于，沿着单个所述存储组件的轴线，所述第一出口低于所述第二出口低于所述第三出口。

5.根据权利要求4所述的一种桥梁地基沉降变形监测装置，其特征在于，所述第一存储仓、所述第二存储仓和所述第三存储仓之间紧密贴合；所述第一存储仓和所述第二存储仓设置有第一连通口，所述第二存储仓和所述第三存储仓设置有第二连通口；同一水平面上，所述第一连通口位于所述第一出口和所述第二出口之间，所述第二连通口位于所述第二出口和所述第三出口之间，用于相邻存储仓之间的转化介质流通；所述转化介质在所述第一存储仓、所述第二存储仓和所述第三存储仓之间的存放高度一致。

6.根据权利要求1所述的一种桥梁地基沉降变形监测装置，其特征在于，所述透明观测部滑动安装有测量组件，所述测量组件用于测量位于观测管组底部的转化介质的转动程度；所述测量组件包括套壳、滑动块、基准针和转动针；所述观测管组套设在所述套壳内，所述套壳外表面的一侧设置有滑动槽，所述滑动块滑动安装在所述滑动槽，所述基准针固定连接在所述滑动块，且与所述套壳平行；所述转动针与所述滑动槽转动安装，用于对齐转化介质的转动角度。

7.根据权利要求6所述的一种桥梁地基沉降变形监测装置，其特征在于，还包括角度尺，所述角度尺设置在所述套壳远离所述滑动块的一端；所述转动针包括固定段和伸缩段，所述固定段转动安装在所述滑动块，所述伸缩段套设在所述固定段内，与所述固定段收缩连接，用于在转动时对准所述角度尺。

8.根据权利要求1所述的一种桥梁地基沉降变形监测装置，其特征在于，填充的所述转化介质为沙子等重量重的颗粒物。

9.根据权利要求1所述的一种桥梁地基沉降变形监测装置，其特征在于，所述固定环安装于所述桥墩顶部的安装范围在1000-1500mm。

10.根据权利要求5所述的一种桥梁地基沉降变形监测装置，其特征在于，所述监测环的顶部设置有进料组件，所述进料组件与所述存储组件连通，用于向所述存储组件放置转化介质；所述进料组件包括三个分别与所述第一存储仓、第二存储仓和第三存储仓连通的进料口，任一进料口都螺纹连接有密封盖。

技术总结本发明涉及一种桥梁地基沉降变形监测装置，属于桥梁检测技术领域，包括固定环、监测环和观测管组；监测环固定安装在桥墩，监测环通过连杆与固定环连接，观测管组安装在监测环；监测环内设置有若干空腔，任一空腔内设置有存储组件，任一存储组件与观测管组连通，存储组件内填充有转化介质，观测管组底端设置有透明观测部，透明观测部用于观察观测管组中转化介质的高度值以及高度增量得到桥梁地基的沉降量，利用转化介质的流动来监测地基沉降变形情况，结构简单，同时，通过简化监测原理和机制，降低了对设备精度和稳定性的要求；同时，减少了因复杂结构导致的故障点，提高了监测数据的准确性和可靠性。技术研发人员：余玮玮,周游,胡小迪,吴明绍,吴锐文受保护的技术使用者：保利长大工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/5