[实用新型]一种机械式桥梁基础冲刷监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及桥梁基础沉降监测预警领域，具体涉及一种机械式桥梁基础冲刷监测装置。

背景技术

桥梁在公路交通运输中占据重要的地位，桥梁在建成后，由于受到气候、腐蚀、氧化或老化等因素，以及长期在静载和活载的作用下易于受到损坏，相应地其强度和刚度会随时间的增加而降低。这不仅会影响行车的安全，并会使桥梁的使用寿命缩短。为保证大桥的安全与交通运输畅通，加强对桥梁的维护管理工作极为重要。

特别是山区公路桥梁，当基础冲刷情况探测不明时，不能将危险桥梁及时判别而处于正常的运营状态时，将会导致桥梁倒塌等重特大安全事故的发生。如果能对桥梁的基础冲刷状况进行实时监测，则在紧急状态时可以及时启动应急机制，对桥梁进行封闭、限载等措施，避免事故的发生。即使在非紧急状态时，也可以通过实时反馈的数据，及时地对桥梁基础进行维护，使桥梁处于正常的工作状态，达到预防事故的目的。

国内外将监控系统运用于公路桥梁基础冲刷尚处于起步阶段，主要有以下几种监测方式：

1、组合式水下摄像监测仪作业方法。组合式水下摄像监测仪作业的优点在于监测速度快、成本低，并且监测人员作业较安全，缺点是对监测的环境要求比较高，即要求水质比较清、基础表面无水草等微生物附着且基础在水中部分深度不超过5米。

2、潜水监测作业方法：监测时，由潜水员手持带照明设备的水下摄像器材下潜作业。潜水监测的优点在于对基础附近的水质要求较低无论清水、混水均可，在监测区域内不留死角，且在监测的同时，可以对一些缺陷进行及时修补。缺点是监测速度慢、监测费用高以及潜水员人身安全威胁较大，特别是在深水、湍急河流以及桥下有沉船等情况下，潜水员容易出现安全事故。

3、水下机器人监测作业方法。水下机器人监测作业的优点在于能深水监测；缺点是监测成本高，此外，目前水下机器人的推进器动力还不足，一般水下检查作业型的抗水能力是2～4节，仅适合于流速较低跨海桥梁以及库区桥梁的基础监测，对于流速较大的桥梁基础尚不能完成监测任务。

以上监测方式不能进行实时不间断地进行监测，且技术成本高。目前实用的技术主要是利用超声波技术实现，如上海精导科学仪器公司开发的桥梁冲刷监测系统。但该系统主要适用于静水桥梁上的应用。山区桥梁基础冲刷有其特殊性。一是山区河流的洪水季节性强，水质混浊，夹杂着许多泥石及漂流物，超声波技术不能运用于桥梁基础冲刷。二是山区河流的洪水来势凶猛，流速快，并有泥石等漂流物，

对置于水中的监测设备具有很大的破坏作用，而超声波探头是要常置于水中（以水为传导介质）的，所以监测设备极易被破坏。因此目前利用基于超声波技术的桥梁基础冲刷监测系统只能用于静水桥梁，不适合用于山区桥梁的监测。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种机械式桥梁基础冲刷监测装置，利用机械式桥梁基础冲刷监测装置获取监测数据，实现对桥墩水下基础状态的实时监测，通过远程管理系统预警，及时提醒操作人员维护，防止桥梁出现安全事故，确保桥梁安全可靠、适久耐用。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种机械式桥梁基础冲刷监测装置，包括沉降探头、离合机构、卷扬器，所述的离合机构设于卷扬器的左侧，所述的离合机构左部外侧设有旋转编码器，所述的旋转编码器通过耦合器连接于卷扬器上，所述的沉降探头连接于卷扬器上。

进一步，所述的卷扬器包括基座、背板、卷扬器中轴、手轮和钢丝绳；所述的基座固定于背板上，所述的卷扬器中轴设于基座上，所述的离合机构设于卷扬器中轴左侧端，所述的耦合器设于离合机构左部外侧的卷扬器中轴上，所述的旋转编码器通过耦合器连接于卷扬器中轴上，所述的卷扬器中轴右侧端设置有手轮。

进一步，所述的基座包括第一固定座和第二固定座，所述的第一固定座和第二固定座内部分别设有第一轴承和第二轴承，所述的卷扬器中轴设于第一轴承和第二轴承内，所述的第一固定座和第二固定座内侧之间的卷扬器中轴上设有第一挡板和第二挡板，所述的钢丝绳设于第一挡板和第二挡板之间的卷扬器中轴上，所述的背板上设有压绳板，所述的压绳板位于第一挡板和第二挡板之间的钢丝绳上部，所述的压绳板包括固定板和压紧板，所述的固定板和压紧板为铰接结构，所述的固定板固定于背板上，所述的压紧板压于钢丝绳上部，所述的压紧板下部设有弹性拉紧机构。

进一步，所述的弹性拉紧机构为弹簧，所述的弹簧一端设于压绳板下部，另一端连接于基座上的相应位置。