[发明专利]一种浮动式桥墩冲击监测预警装置及其布设方法

权利要求书

1.一种浮动式桥墩冲击监测预警装置，所述监测预警装置包括N个监测板组件和N个声测管组件，N为正整数，所述N个监测板组件首尾依次排列形成框体，相邻两个监测板组件的连接处设有一个声测管组件，每个声测管组件和一个监测板组件通过两个合页片（17）相连，其特征在于：所述监测板组件包括底板（1）、顶板（2）、橡胶内板（4）、橡胶外板（5）、玻璃纤维内板（6）、玻璃纤维外板（7）、钢筋网（8）、光纤光栅应变传感器网笼（10）、浮力板（11）、光纤光栅应变传感器（15）、两个加速度传感器网笼（9）和两个加速度传感器（14），所述底板（1）、橡胶内板（4）、顶板（2）和橡胶外板（5）首尾依次相接组成矩形框体，玻璃纤维内板（6）、玻璃纤维外板（7）、钢筋网（8）、光纤光栅应变传感器网笼（10）、浮力板（11）、光纤光栅应变传感器（15）、两个加速度传感器网笼（9）和两个加速度传感器（14）均设置在矩形框体中，橡胶内板（4）的内壁与玻璃纤维内板（6）一侧侧壁固定连接，玻璃纤维内板（6）的另一侧侧壁与钢筋网（8）固定连接，钢筋网（8）上设有两个加速度传感器网笼（9）和一个光纤光栅应变传感器网笼（10），两个加速度传感器网笼（9）位于一个光纤光栅应变传感器网笼（10）上方，且每个加速度传感器网笼（9）至光纤光栅应变传感器网笼（10）之间的距离相等，每个加速度传感器（14）设置在一个加速度传感器网笼（9）中，光纤光栅应变传感器（15）设置在光纤光栅应变传感器网笼（10）中，浮力板（11）的侧壁加工有三个矩形通孔，其每个矩形通孔与一个加速度传感器网笼（9）或光纤光栅应变传感器网笼（10）对应设置，浮力板（11）套设在两个加速度传感器网笼（9）和一个光纤光栅应变传感器网笼（10）上，且浮力板（11）的一侧侧壁与钢筋网（8）固定连接，浮力板（11）的另一侧侧壁与玻璃纤维外板（7）的一侧侧壁固定连接，且玻璃纤维外板（7）的一侧侧壁与两个加速度传感器网笼（9）接触，玻璃纤维外板（7）的另一侧侧壁与橡胶外板（5）的内壁固定连接，玻璃纤维内板（6）、玻璃纤维外板（7）和钢筋网（8）的顶面均与顶板（2）固定连接，玻璃纤维内板（6）、玻璃纤维外板（7）和钢筋网（8）的底面均与底板（1）固定连接，橡胶外板（5）与一个声测管组件通过两个合页片（17）相连。

2.根据权利要求1中所述的一种浮动式桥墩冲击监测预警装置，其特征在于：所述监测板组件还包括多个阵列式光纤光栅（13），多个阵列式光纤光栅（13）封装在玻璃纤维外板（7）中，且多个阵列式光纤光栅（13）沿玻璃纤维外板（7）的宽度方向等距分布。

3.根据权利要求2中所述的一种浮动式桥墩冲击监测预警装置，其特征在于：所述橡胶内板（4）流化固接在玻璃纤维内板（6）的一侧，橡胶外板（5）流化固接在玻璃纤维外板（7）的一侧。

4.根据权利要求3中所述的一种浮动式桥墩冲击监测预警装置，其特征在于：所述加速度传感器网笼（9）的一端与钢筋网（8）焊接固定，光纤光栅应变传感器网笼（10）的一端与钢筋网（8）焊接固定。

5.根据权利要求4中所述的一种浮动式桥墩冲击监测预警装置，其特征在于：所述加速度传感器网笼（9）的尺寸与加速度传感器（14）的尺寸一致，所述光纤光栅应变传感器网笼（10）的端面宽度与光纤光栅应变传感器（15）的端面直径一致，光纤光栅应变传感器网笼（10）的长度小于光纤光栅应变传感器（15）的长度，光纤光栅应变传感器网笼（10）和光纤光栅应变传感器（15）的长度之差为4-5cm。

6.根据权利要求5中所述的一种浮动式桥墩冲击监测预警装置，其特征在于：所述加速度传感器网笼（9）的另一端与光纤光栅应变传感器（15）的信号接收端均与玻璃纤维外板（7）相切，且钢筋网（8）与玻璃纤维外板（7）之间为中空结构，浮力板（11）填充在钢筋网（8）与玻璃纤维外板（7）之间。