架空負載鋼結構變形實時檢測裝置及其檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鋼結構變形檢測方法，具體涉及一種固定架空并且往復循環受力的鋼結構變形的檢測方法。
【背景技術】
[0002]長距離架空鋼架構的變形彎曲測量特別是微變形的測量是行業內的難點問題。作為框架受衡力的結構，一般會有較為堅實的土建或拉撐基礎，其框架的變形量一般不大；而作為受往復動態力的框架，其受力過程存在多種因素的影響，如震動、偏載等，在這種因素的影響下，鋼構存在彈性變形或塑性變形的幾率大大增加。特別是一些軌道載重鋼構，在往復運動中載重量不均衡且運行過程中載重停頓，導致鋼構在長期的運行過程中由彈性變形轉向塑性變形，超過允許的變形量后極易導致事故發生。如圖1a所示，導軌鋼架是一種架空的鋼結構，由垂直鋼構I和其上部的易變形鋼構2組成，在導軌鋼架上設有多個站立平臺4，該結構上有往復式的負重載荷3，載重體3受鋼絲繩3a的作用上下往復運動，在垂直鋼構部分由于其不受負載，所以變形的可能性較小，而易變性部分鋼構2受負載的重力影響，會有受力F彎曲及負載物偏載傾斜力P導致的單邊鋼構水平彎曲的變形現象，且變形量是逐漸微量趨重的。
[0003]垂直鋼構I的上部的易變形鋼構2在長期的受載荷力F作用下產生變形，而目前在初步設計時均是使導軌鋼架做到精確的直線狀態，再進行加固，一旦投用即無法跟蹤變形量，直至發生狀況后再進行校正，此種事后維修是比較落后的校正方式，不能有效避免事故發生，所以需要實時的跟蹤其變形量。而該段易變性鋼構2部分的站立平臺之間具有一定的長(跨)度，且為懸空結構，對于此段易變性鋼構2的變形進行人為檢測存在技術難題。
[0004]現有技術的實施需要多人兩端頭配合操作，如兩端拉線，以拉直的線為參照物判斷鋼構邊線的彎曲度，在判斷鋼構懸空部位彎曲度時，需搭設腳手架貼近目測，并且每次操作都需如此，人力物力投入較大且較為繁瑣。因此迫切需要所要解決的技術問題是能夠簡便地對架空負載鋼結構微量變形進行實時監測。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種架空負載鋼結構變形實時檢測裝置及其檢測方法，可對長距離架空鋼結構的變形彎曲測量做到狀態維修校正并實時跟蹤，以防止架空鋼結構在受往復運動、載重量不均衡且運行過程中載重停頓等因素影響下鋼構變形量過大導致事故。
[0006]根據本發明一方面提供一種架空負載鋼結構變形實時檢測裝置，構建在未變形鋼構或者校正后的鋼構上，并包括兩個固定圈、固定架、兩塊擋板；固定圈分別設置在鋼構受力面兩端端頭的反面，兩金屬圈的軸線與鋼構平行，金屬圈端面與軸線垂直；固定架設置在兩個金屬圈的任意一端，并與兩個金屬圈同軸線；兩塊擋板設置在鋼構中間部位最易變形的部位，擋板厚度同金屬圈，且其位置平行于金屬圈端面，兩擋板間距內側間距等于金屬圈內徑且正好居中。
[0007]本發明的架空負載鋼結構變形實時檢測裝置還包括一個射線裝置，可拆卸地安裝在所述的固定架上。
[0008]所述的射線裝置是便攜式的紅外測距儀，其發射的紅外光線為圓形光束，該光束直徑等于或略小于金屬圈內徑，開啟光束后可穿過兩金屬圈和中間的擋板間距間，固定架是筒形固定架。
[0009]根據本發明另一方面提供一種架空負載鋼結構變形實時檢測方法，采用上述檢測裝置實施，所述檢測裝置包括兩個固定圈、固定架、兩塊擋板，所述檢測方法包括:
[0010]將射線裝置可拆卸地固定在固定架上，使其發射的射線軸線與金屬圈軸線同軸線.
[0011]在與固定架相對的另一金屬圈外側設置便攜式深色擋光紙板，以從紙板上的投影形狀判斷變形狀態；
[0012]將紙板置于光束端頭側且置于金屬圈內側，對對稱同時受力鋼構進行橫向張力變形檢測。
[0013]所述變形狀態包括三種:正常狀態是紅外圓形光束透過金屬圈打到便攜式深色紙板上時是圓形投影；微變形狀態是當受力鋼構微變形時，光束部分被遮擋呈可控的實時跟蹤變形狀態；嚴重變形狀態時光速被鋼構變形部位遮擋呈預警，以校正狀態。
[0014]所述固定架的形狀根據射線裝置外形而定。
[0015]所述射線裝置是紅外測距儀，其發射的紅外光線為圓形光束，該光束直徑等于或略小于金屬圈內徑，開啟光束后可穿過兩金屬圈和中間的擋板間距間，固定架是筒形固定架。
[0016]當第三種變形嚴重的狀況確定變形位置:當光速被徹底遮擋后，測距儀通過反射回來的信號，測出距離值，以得知哪個部位是弧變形的開始，以有針對性的進行校正或校正準備。
[0017]本發明采用一種固定的檢測裝置及其檢測方法只需一次性設置好輔助檢測裝置后，在以后的檢測時以便攜式測距儀單人實時操作，即可完成監測作業并以投影面的變化而跟蹤變形趨勢；即無需做專門的一次性變形檢測，而是通過狀態跟蹤的方式，以周期性跟蹤檢測，數據積累，來確定鋼構的變形過程，直至確定預警值前進行有效校正，防止超過變形值而導致事故發生，最終實現事后(事故)校正到狀態校正的目的。
【附圖說明】
[0018]圖1a是架空負載鋼結構的受重力彎曲的受力示意圖；
[0019]圖1b是圖1的右視圖；
[0020]圖2是本發明一個實施例的架空負載鋼結構變形實時檢測裝置及其檢測方法的不意圖；
[0021]圖3a至圖3c是圖2實施例檢測變形狀態圖；
[0022]圖4是在圖2所示實施例中進行張力變形檢測的示意圖；
[0023]圖5是在圖2所示實施例中進行張力變形光束投影的示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為讓本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，以下結合附圖對本發明的【具體實施方式】作詳細說明。首先需要說明的是，本發明并不限于下述【具體實施方式】，本領域的技術人員應該從下述實施方式所體現的精神來理解本發明，各技術術語可以基于本發明的精神實質來作最寬泛的理解。在附圖中相同的附圖標記表示相同的部分。
[0025]本發明的架空負載鋼結構變形實時檢測裝置及其檢測方法，可對長距離架空鋼結構的變形彎曲測量做到狀態維修校正并實時跟蹤，以防止架空鋼結構在受往復運動、載重量不均衡且運行過程中載重停頓等因素影響下鋼構變形量過大導致事故。
[0026]一般鋼結構或者支撐架兩端都是固定且可操作(站人)的，不易變形，而易于變形的在于以固定兩端的中間部位(不可操作部位)，所以預防變形需要跟蹤并采取措施的也是該部位。本發明主要實施點位于鋼構受力面的反面，通過觀察與受力面平行的反面變形情況來確定受力面的變形狀態。本發明方案是在鋼構未變形或者校正后的鋼構基礎上實施。
[0027]本發明一個實施例的架空負載鋼結構變形實時檢測裝置，如圖2所示，組成如下:
[0028]在鋼構I固定的兩端設置固定圈5，即在鋼構I的受力面6的兩端端頭的反面，各設置一個同徑的金屬圈5，兩金屬圈的軸線a與鋼構1(圖中為H型鋼)平行，但不必在中心。金屬圈5端面與軸線c垂直。
[0029]兩個金屬圈5的任意一端設置固定架8，固定架用于固定射線裝置(以下說明)，形狀根據射線裝置外形而定，如圖中所示采用筒形固定架。固定架8安裝成與兩個金屬圈5同軸線。
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