[发明专利]一种桥梁预应力波纹管线形检测装置和检测方法

说明书

本发明涉及一种桥梁预应力波纹管线形检测装置和检测方法，属桥梁检测设备领域。该装置包括设于预应力构件中的角度测量装置、与角度测量装置一侧连接的牵引装置、和设于角度测量装置另一侧的数据采集装置，角度测量装置另一侧还设有绕线轮，绕线轮上缠绕有传输线，传输线与角度测量装置另一侧连接；还包括位移编码装置，位移编码装置与传输线接触，数据采集装置通过位移编码装置采集角度测量装置的位置数据，通过传输线采集角度测量装置的角度数据。本发明测试精度高、维护简单、实用方便、安全性能高、采集数据质量好，满足各种后张法浇筑混凝土后的波纹管线形检测。

技术领域

本发明涉及一种线形检测装置，尤其是一种桥梁预应力波纹管线形检测装置，还涉及检测方法，属桥梁检测设备领域。

背景技术

为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现，充分利用高强材料，人们在长期的生产实践中创造了预应力混凝土结构。所谓预应力混凝土结构，是在结构构件受外力荷载作用前，先人为地对它施加压力，由此产生预应力状态用以减小或抵消外荷载所引起的拉应力，即借助于混凝土较高的抗压强度来弥补其抗拉强度的不足，达到推迟受拉区混凝土开裂的目的。预应力用张拉高强度钢筋或钢丝的方法产生。张拉方法有两种：(1)先张法。即先张拉钢筋，后浇灌混凝土，待混凝土达到规定强度时，放松钢筋两端；(2)后张法。即先浇灌混凝土，达到规定强度时，再张拉穿过混凝土内预留孔道中的钢筋，并在两端锚固。预应力能提高混凝土承受荷载时的抗拉能力，防止或延迟裂缝的出现，并增加结构的刚度，节省钢材和水泥。

后张法预应力结构中最关键的技术环节是预应力孔道的成型，常用的预应力孔道成型技术是在浇筑混凝土前安装波纹管，所以浇筑混凝土后的波纹管线形将直接影响桥梁结构的安全，如果波纹管线形与设计线形偏差较大，则导致实际桥梁的有效预应力值与设计偏差较大，对桥梁结构存在较大的安全隐患，如果波纹管在桥梁内有较多的折点，将对桥梁结构产生附加应力，当附加应力超过混凝土的限值时，桥梁结构将产生裂缝，影响结构的耐久性，甚至会影响结构的安全运营。

在后张法预应力结构中，根据《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)规定“预应力管道应按设计规定的坐标位置进行安装，并应采用定位钢筋固定，使基能牢固置于模板内的设计位置，且在混凝土浇筑期间不产生位移”。

“规范”要求在桥梁结构绑扎完钢筋后，可以直观的对波纹管的线形(坐标)进行检测，但在实际施工中由于波纹管固定不牢固、浇筑混凝土过程中波纹管被踩压、移动、上浮以及振捣等各种因素的影响，会不同程度的导致波纹管的位置改变，最终成型的预应力孔道与设计线形相差较大。浇筑混凝土后的梁内情况无法看到，也就无法对波纹管的实际线形与设计线形做出对比，无法评价桥梁结构预应力的施工优劣，无法估算桥梁结构的有效预应力状况及与设计的偏差值。

预应力对于预应力结构的重要性不言而预，但现阶段还没有能检测浇筑混凝土后的波纹管线形的仪器设备，为满足对浇筑混凝土后的波纹管线形检测的需要，目前急需一种线形检测装置和检测方法。

发明内容：

为了满足对浇筑混凝土后的波纹管线形检测的需要，本发明提供一种桥梁预应力波纹管线形检测装置和检测方法。本发明的具体方案如下：

一种桥梁预应力波纹管线形检测装置，包括设于预应力构件中的角度测量装置、与角度测量装置一侧连接的牵引装置、和设于角度测量装置另一侧的数据采集装置，角度测量装置另一侧还设有绕线轮，绕线轮上缠绕有传输线，传输线与角度测量装置另一侧连接；还包括位移编码装置，位移编码装置与传输线接触，数据采集装置通过位移编码装置采集角度测量装置的位置数据，通过传输线采集角度测量装置的角度数据。

进一步地，数据采集装置通过第一缆线采集传输线数据，通过第二缆线采集位移编码装置数据。

进一步地，角度测量装置包括带空腔的外壳、设于所述外壳中的角度传感器和设于外壳外侧四周的导向轮，外壳上设有数据传输接口。