(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211195416.4 (22)申请日 2022.09.29 (71)申请人 中国建筑第五工程局有限公司 地址 410004 湖南省长 沙市雨花区中意 一 路158号 (72)发明人 付承涛　罗涛　李秉海　吴鹏　 杨志强　 (74)专利代理 机构 南昌华成联合知识产权代理 事务所(普通 合伙) 36126 专利代理师 张建新 (51)Int.Cl. G01N 3/26(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01B 11/16(2006.01) G01B 11/00(2006.01)G01M 7/02(2006.01) (54)发明名称 一种箱梁顶推施工扭转 监测装置及方法 (57)摘要 本发明属于桥面扭转监测技术领域， 出于安 全性考虑， 提供了一种箱梁顶推施工扭转监测装 置及方法， 用于监测顶推施工中箱梁扭转情况， 该监测装置组件含有发射装置和接收装置， 发射 装置主要包含摄像头、 激光发射装置、 旋转框架、 云台、 三角 支承平台、 球铰杆、 可变磁吸底座、 方 形发射器底板， 接收装置主要包含激光感应器、 声波发生器、 伸缩杆、 调节旋钮、 方形感应器底 板， 开启激光发射器后， 运用摄像头瞄准激光感 应器， 利用云台装置保证激光稳定， 通过激光感 应器是否发出声信号， 判断桥梁顶推施工过程中 扭转情况。 本发 明可以将桥梁是否扭转转换为声 信号， 实时监测顶推施工中桥梁整体情况， 及时 发现施工过程中的问题， 具有时效性与安全性。 权利要求书2页 说明书6页 附图12页 CN 115493949 A 2022.12.20 CN 115493949 A 1.一种箱梁顶推施工扭转监测装置， 其特征在于， 包括有摄像及激光发射一体机、 旋转 框架、 云台、 三角支承平台、 球铰杆、 可变磁吸底座、 发射器底板、 激光感应器、 伸缩杆、 调节 旋钮、 感应器底板， 所述伸缩杆垂直设置在感应器底板上， 调节旋钮设置在伸缩杆上， 用于 调整定位伸缩杆的长度， 激光感应器设置在伸缩杆顶端； 所述可变磁 吸底座设置在发射器 底板上， 球铰杆一端嵌设在可变磁吸底座上， 另一端嵌设在三角支承平台内， 云台固定 设置 在三角支承平台上方中心位置， 旋转框架通过球铰结构与云台连接， 摄像及激光发射一体 机与旋转框架连接； 所述感应器底板与箱梁桥面紧密相连， 发射器底板设置与感应器底板 相对的位置处。 2.根据权利要求1所述的箱梁顶推施工扭转监测装置， 其特征在于， 所述监测装置设有 三组球铰杆和可变磁 吸底座， 球铰杆为两端均具有球形结构的双球铰杆件， 可变磁 吸底座 上设有半球形第一球铰底座， 三个可变磁 吸底座呈三角形分布设置在发射器底板， 三角支 承平台底面对应设有三个呈三角形分布的半球形第二球铰底座， 球铰杆一端嵌设在第一球 铰底座内， 另一端嵌设在第二球 铰底座内。 3.根据权利要求2所述的箱梁顶推施工扭转监测装置， 其特征在于， 相邻 两个第一球铰 底座间的距离大于相邻两个第二球 铰底座间的距离 。 4.根据权利要求1所述的箱梁顶推施工扭转监测装置， 其特征在于， 所述旋转框架呈U 形， 底部为旋转圆盘， 旋转圆盘中心位置设有第四螺纹孔； 所述云台中心位置设有定位球， 定位球顶端设有外侧带螺纹的定位轴， 定位轴与第四螺纹孔连接 。 5.根据权利要求1所述的箱梁顶推施工扭转监测装置， 其特征在于， 所述摄像及激光发 射一体机采用锂电池供能， 顶部设置有保护外壳， 内部设有激光发射装置和摄 像头。 6.根据权利要求1所述的箱梁顶推施工扭转监测装置， 其特征在于， 所述云台内置电池 供能， 外部设有启动按钮、 锁定按钮和充电孔， 云台通过充电器进行充电， 当点击启动按钮 后， 云台可以通过无线网连接智能终端， 智能终端可以设定云台状态， 如上下左右微调、 锁 定。 7.根据权利要求1所述的箱梁顶推施工扭转监测装置， 其特征在于， 所述可变磁吸底座 内置磁铁， 外部 设有磁力旋钮， 通过转动磁力旋钮调整磁铁的两 极方向， 控制可变磁吸底 座 磁力大小； 当磁铁 两极处于水平方向时， 磁性 最小； 当磁铁 两极处于垂直方向时， 磁性 最大。 8.根据权利要求1所述的箱梁顶推施工扭转监测装置， 其特征在于， 所述激光感应器采 用电池作为能源， 外部 设有罩盒， 罩盒上设有防尘玻璃和电池盖板， 内部主要包含激光 感应 装置和声波发生器， 接通电源后声波发生器开始工作发出声波， 当激光感应装置接 收到激 光发射装置发出的激光信号时停止发声。 9.根据权利要求1所述的箱梁顶推施工扭转监测装置， 其特征在于， 所述伸缩杆采用不 锈钢材料制成， 由五根钢管按照顺序嵌合而成， 可以通过调节旋钮固定高度， 伸缩杆与感应 器底板焊接 。 10.一种箱梁顶推施工扭转 监测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤一： 选取几个桥梁扭转特 征点处作为检测点， 并标记； 步骤二： 在特征处上方放置发射器底板， 在底板上预设螺纹孔处钻取合适大小的孔并 使用底板 螺栓固定； 步骤三： 将三个可变 磁吸底座 放置于发射器底板正上 方， 调节磁力旋钮吸附于底板上；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115493949 A 2步骤四： 将球铰杆一端定位球置入可变磁吸底座上的第一球铰底座内， 另 两根球铰杆 同理； 步骤五： 三根球铰杆一端安装完毕后， 另一端嵌入三角支承平台底端的第二球铰底座 内； 步骤六： 转动摄 像机固定 旋钮使摄像机和激光发射器与旋转框架固定； 步骤七： 将螺栓通过三角支承平台底部并透过第三螺纹孔连接云台； 步骤八： 利用定位球将旋转框架与云台连接； 步骤九： 根据发射装置位置选取合适地点打孔并利用底板螺栓固定感应器底板于桥 面； 步骤十： 转动伸缩杆 上的调节旋钮拉伸到合 适位置后， 拧紧调节旋钮固定； 步骤十一： 利用第一螺纹孔将激光感应 器固定于伸缩杆顶端； 步骤十二： 打开激光感应器， 此时声波发生器发出声波， 转动摄像机固定旋钮和旋转 圆 盘使激光发射装置对准激光感应 器并固定， 此时感应 器接收到 激光， 声波发射器停止发声； 步骤十三： 按下云台上的启动按钮， 利用无线网连接手机， 通过手机对云台进行微调， 按下锁定按 钮， 云台开始工作以保持激光路径不变； 步骤十四： 当箱梁扭转到达一定程度时， 激光感应器随着梁面位置发生改变， 而此时激 光路径不变， 激光感应装置不能接收到激光信号， 声波发生器发出声波， 以达到实时监测梁 面扭转程度的目的。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115493949 A 3