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专利号: 2017106767260
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水利工程;基础;疏浚
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种沉入式桥梁桩基冲刷实时监测系统,包括桩基及设置在桩基上的桥墩,其特征在于,所述桥墩顶部设有数据处理系统(1),所述桥墩位于水面以下位置处的外壁表面上设置一个光纤光栅微型渗压传感器(2),所述桥墩侧面设有监测装置,所述监测装置包括设置在靠近桩基位置河床上的沉块(5)及固定设置在沉块(5)上的监测导梁(4),所述桥墩上设有用于防止监测装置径向运动的限位装置(6),所述监测导梁(4)下端位置设有一个光纤光栅微型渗压传感器(2)及一组光纤光栅压力传感器(3);所述光纤光栅微型渗压传感器(2)及光纤光栅压力传感器(3)分别通过数据线与数据处理系统(1)电路连接。

2.根据权利要求1所述的一种沉入式桥梁桩基冲刷实时监测系统,其特征在于,包括监测导梁(4)包括上端槽钢及与上端槽钢拼接的下端槽钢,所述上端槽钢与下端槽钢采用双盖板螺栓固定连接,所述下端槽钢内浇筑有混凝土,监测导梁(4)下端位置的光纤光栅微型渗压传感器(2)及光纤光栅压力传感器(3)镶嵌在下端槽钢的混凝土上,且所有传感器之间等间距设置;所述监测导梁(4)长度能根据设计要求进行相应调整。

3.根据权利要求1所述的一种沉入式桥梁桩基冲刷实时监测系统,其特征在于,所述沉块(5)采用直角三棱柱形的混凝土块,且插入河床一端的棱角处磨设成平面结构。

4.根据权利要求1所述的一种沉入式桥梁桩基冲刷实时监测系统,其特征在于,所述沉块(5)上表面始终与河床表面齐平。

5.根据权利要求1所述的一种沉入式桥梁桩基冲刷实时监测系统,其特征在于,所述限位装置(6)包括钢绞线与矩形套筒,所述钢绞线带有环氧树脂的涂层,并围绕桩基一周,固定于矩形套筒上,所述矩形套筒从上而下套于监测导梁(4)上,矩形套筒的结构尺寸与监测导梁(4)的尺寸相匹配。

6.根据权利要求1所述的一种沉入式桥梁桩基冲刷实时监测系统,其特征在于,所述数据处理系统(1)采用无线光纤光栅解调仪,能够将光纤数据线传递过来的传感器的波长数据通过无线传输至云端数据库储存。

7.根据权利要求1所述的一种沉入式桥梁桩基冲刷实时监测系统,其特征在于,所述光纤光栅微型渗压传感器(2)及光纤光栅压力传感器(3)分别与数据处理系统(1)通过光纤数据线连接,且光纤数据线外设置用于防水的软套管。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种沉入式桥梁桩基冲刷实时监测系统的监测方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)通过光纤光栅微型渗压传感器(2)实时监测桥墩及导梁水位涨落引起的水压变化,并将数据以波长的形式传至数据处理系统(1);

2)通过光纤光栅压力传感器(3)实时监测外界水以及回淤土造成的压力变化,并将数据以波长的形式传至数据处理系统(1);

3)将光纤光栅微型渗压传感器(2)及光纤光栅压力传感器(3)传递来的数据通过无线传输传至云端数据库储存,并进行综合的数据分析和力学解析求得冲刷的实时状况。

9.根据权利要求8所述的一种沉入式桥梁桩基冲刷实时监测系统的监测方法,其特征在于,所述光纤光栅微型渗压传感器(2)与光纤光栅压力传感器(3)的数据进行对比分析,能够剔除潮涨潮落造成的水位变化对压力传感器的影响。

10.根据权利要求8所述的一种沉入式桥梁桩基冲刷实时监测系统的监测方法,其特征在于,所述光纤光栅压力传感器(3)还能够用于测量监测装置上的覆土情况。