CN114440744A - 一种平面贴合利用相似三角形原理桥梁偏移角度测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁勘测技术领域，具体地说，涉及一种平面贴合利用相似三角形原理桥梁偏移角度测量装置。其包括支撑装置以及安装在支撑装置顶端的测量组件，调节头底端转动连接有连接轴，连接轴上套接有铰链组件，铰链组件呈三角结构。桥梁完工时，利用测量装置测量出桥梁平衡点，并对平衡点进行标记，后期测量时，将支撑装置贴合在初始测量位置，转动调节头，激光发生器发射激光，当调节头移动至初始测量角度时，观察激光点，当激光点无法与平衡点重合，则表明桥梁出现偏移，继续移动调节头，激光点与平衡点重合，观察调节板位于弧形测量板位置，测出调节头调节角度，观察铰链组件长度变化，利用相似三角形原理即可测出桥梁偏移角度，提高测量效果。

Description

一种平面贴合利用相似三角形原理桥梁偏移角度测量装置

技术领域

本发明涉及桥梁勘测技术领域，具体地说，涉及一种平面贴合利用相似三角形原理桥梁偏移角度测量装置。

背景技术

桥梁，一般指架设在江河湖海上，使车辆行人等能顺利通行的构筑物。为适应现代高速发展的交通行业，桥梁亦引申为跨越山涧、不良地质或满足其他交通需要而架设的使通行更加便捷的建筑物。桥梁一般由上部构造、下部结构、支座和附属构造物组成，上部结构又称桥跨结构，是跨越障碍的主要结构；下部结构包括桥台、桥墩和基础；支座为桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置；附属构造物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。

桥梁经过长时间车辆碾压、雨水冲刷和建筑材料腐蚀等原因影响，桥梁结构会随之改变，导致桥梁角度发生偏移，所以定期对桥梁角度进行测量是预防桥梁坍塌的重要手段，现有的桥梁偏移角度测量装置大多数采用直接测量法，需要测量人员使用卷尺等测量工具对桥梁各处进行定点测量，然后根据初始测量数据进行对比，得出桥梁角度偏移结果，但桥梁结构较为复杂，且大部分结构处于悬空状态，测量过程十分繁琐。

发明内容

本发明的目的在于提供一种平面贴合利用相似三角形原理桥梁偏移角度测量装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，提供了一种平面贴合利用相似三角形原理桥梁偏移角度测量装置，包括支撑装置以及安装在所述支撑装置顶端的测量组件，所述支撑装置至少包括：

底板，所述底板两侧顶端呈L型结构，所述底板顶端另一侧设置挡板，所述挡板侧面中间位置开设螺孔；

滑板，所述滑板设置在所述底板顶端，所述滑板两侧分别与所述底板顶端两侧滑动连接；

丝杆，所述丝杆与所述滑板侧面连接，所述丝杆贯穿所述挡板，并与所述挡板保持螺纹连接；

所述测量组件至少包括：

弧形测量板，所述弧形测量板两侧均设置有刻度线，所述弧形测量板两侧底端均设置有T型支块，两所述T型支块分别与所述滑板顶端连接固定连接；

调节头，所述调节头内端开设有空腔，所述空腔截面尺寸与所述弧形测量板截面尺寸保持吻合，所述调节头与所述弧形测量板外侧滑动连接，所述调节头一侧设置有激光发射器，所述调节头底端两侧均设置有夹板，两所述夹板之间转动连接有连接轴；

铰链组件，所述铰链组件包括第一套杆，所述第一套杆顶端伸缩配合有第一内杆，所述第一内杆一侧设置有刻度线，所述第一内杆顶端与所述连接轴转动连接，所述铰链组件还包括第二套杆，所述第二套杆顶端伸缩配合有第二内杆，所述第二内杆一侧设置有刻度线，所述第二内杆顶端设置有开口，所述开口内端与所述第一内杆顶端两侧套接配合，所述第一内杆顶端与所述连接轴转动连接，所述第二套杆以及所述第一套杆底端均转动连接有支板，两所述支板两侧均设置有测量环，所述测量环侧面设置有刻度线，两所述支板底端均设置有底块，所述测量环固定在所述底块顶端位置，两所述底块底端分别与所述滑板顶端两侧靠近边沿位置固定连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述底板顶端两侧内端均开设有滑槽，所述滑板顶端两侧上下两端均设置有若干滚珠，所述滚珠与所述滑板滚动连接，所述滚珠与所述滑槽滑动连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述底板顶端两侧均设置有侧板，所述侧板侧面开设有侧槽，所述T型支块侧面设置有侧块，所述侧块侧面与所述侧槽滑动连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述侧槽内端设置有限位弹簧，所述限位弹簧一侧与所述侧槽内侧末端连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述弧形测量板顶端开设有弧槽，所述调节头空腔内端设置有若干U型杆，所述U型杆底端转动连接有滚轮，所述滚轮与所述弧槽内端活动连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述调节头两侧均开设有心型槽，两所述心型槽分别贯穿所述调节头两侧。

作为本技术方案的进一步改进，所述调节头顶端设置有握杆，所述握杆外侧开设有环槽，所述调节头顶端设置有球体。

作为本技术方案的进一步改进，所述连接轴两侧均设置有外螺纹，所述连接轴两侧均螺纹连接有环套，所述环套外侧设置有若干外杆，所述外杆呈U型结构，所述环套侧面套接有连接环，所述连接环侧面设置有若干插杆，各所述插杆呈阵列排布，所述第二内杆顶端两侧均开设有若干插孔，各所述插孔呈阵列排布，所述插孔与所述插杆插接配合，所述插孔与所述第一内杆顶端侧面插接配合。

作为本技术方案的进一步改进，所述第一套杆底端侧面同轴连接有指针板，所述指针板末端呈三角结构。

作为本技术方案的进一步改进，两所述支板之间连接有连接板，所述连接板与所述第二套杆以及所述第一套杆之间形成三角结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该平面贴合利用相似三角形原理桥梁偏移角度测量装置中，桥梁完工时，利用测量装置测量出桥梁平衡点，并对平衡点进行标记，后期测量时，将支撑装置贴合在初始测量位置，转动调节头，激光发生器发射激光，当调节头移动至初始测量角度时，观察激光点，当激光点无法与平衡点重合，则表明桥梁出现偏移，继续移动调节头，激光点与平衡点重合，观察调节板位于弧形测量板位置，测出调节头调节角度，观察铰链组件长度变化，利用相似三角形原理即可测出桥梁偏移角度，提高测量效果。

2、该平面贴合利用相似三角形原理桥梁偏移角度测量装置中，通过设置的侧板以及侧块增加弧形测量板与底板之间连接点，将弧形测量板的重心进行调整，提高弧形测量板稳定性。

3、该平面贴合利用相似三角形原理桥梁偏移角度测量装置中，通过心型槽能够观察弧形测量板外侧刻度读数，当调节头滑动过程中，由于调节头覆盖面积较大，在读取弧形测量板侧面刻度读数时，很容易遮挡住调节头内端中心位置所对应的刻度读数，造成测量误差，此时通过心型槽能够提供测量人员一个观察点，同时心型槽内端设置有凸块，凸块呈三角结构，顶角恰好能够指向弧形测量板刻度线，进一步提高刻度数读取效率。

4、该平面贴合利用相似三角形原理桥梁偏移角度测量装置中，通过滑动握杆间接带动调节头进行位置调节，同时握杆外侧设置的环槽能够增加握杆外侧粗糙程度，避免握杆外侧与测量人员手部之间出现打滑，提高调节头滑动效率。

附图说明

图1为本发明实施例1的整体结构示意图；

图2为本发明实施例1的支撑装置结构示意图；

图3为本发明实施例1的底板结构剖视图；

图4为本发明实施例1的滑板结构示意图；

图5为本发明实施例1的测量组件结构示意图；

图6为本发明实施例1的弧形测量板结构示意图；

图7为本发明实施例1的调节头结构拆分图；

图8为本发明实施例1的图7的A处局部放大图；

图9为本发明实施例1的图7的B处局部放大图；

图10为本发明实施例1的铰链组件结构示意图；

图11为本发明实施例1的图10的C处局部放大图。

图中各个标号意义为：

10、支撑装置；110、底板；111、挡板；112、滑槽；113、侧板；1131、侧槽；1132、限位弹簧；120、滑板；121、滚珠；130、丝杆；

20、测量组件；210、弧形测量板；211、T型支块；212、弧槽；213、侧块；220、调节头；221、激光发射器；222、夹板；223、连接轴；2231、外螺纹；224、心型槽；225、握杆；226、U型杆；227、滚轮；228、环套；2281、外杆；229、连接环；2291、插杆；230、铰链组件；231、第一套杆；232、第一内杆；233、第二套杆；234、第二内杆；2341、插孔；235、测量环；236、指针板；237、底块；238、连接板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1

请参阅图1-图11所示，提供了一种平面贴合利用相似三角形原理桥梁偏移角度测量装置，包括支撑装置10以及安装在支撑装置10顶端的测量组件20，支撑装置10至少包括：

底板110，底板110两侧顶端呈L型结构，底板110顶端另一侧设置挡板111，挡板111侧面中间位置开设螺孔；

滑板120，滑板120设置在底板110顶端，滑板120两侧分别与底板110顶端两侧滑动连接；

丝杆130，丝杆130与滑板120侧面连接，丝杆130贯穿挡板111，并与挡板111保持螺纹连接；

测量组件20至少包括：

弧形测量板210，弧形测量板210两侧均设置有刻度线，弧形测量板210两侧底端均设置有T型支块211，两T型支块211分别与滑板120顶端连接固定连接；

调节头220，调节头220内端开设有空腔，空腔截面尺寸与弧形测量板210截面尺寸保持吻合，调节头220与弧形测量板210外侧滑动连接，调节头220一侧设置有激光发射器221，调节头220底端两侧均设置有夹板222，两夹板222之间转动连接有连接轴223；

铰链组件230，铰链组件230包括第一套杆231，第一套杆231顶端伸缩配合有第一内杆232，第一内杆232一侧设置有刻度线，第一内杆232顶端与连接轴223转动连接，铰链组件230还包括第二套杆233，第二套杆233顶端伸缩配合有第二内杆234，第二内杆234一侧设置有刻度线，第二内杆234顶端设置有开口，开口内端与第一内杆232顶端两侧套接配合，第一内杆232顶端与连接轴223转动连接，第二套杆233以及第一套杆231底端均转动连接有支板，两支板两侧均设置有测量环235，测量环235侧面设置有刻度线，两支板底端均设置有底块237，测量环235固定在底块237顶端位置，两底块237底端分别与滑板120顶端两侧靠近边沿位置固定连接。

具体使用时，桥梁完工后，利用测量装置测量出桥梁平衡点，并对平衡点进行标记，后期测量时，首先将底板110底端贴合在初始测量位置，打开激光发射器221，激光发射器221会沿着水平方向发射激光，转动丝杆130，丝杆130带动带动测量组件20沿着底板110顶端水平滑动，直至激光发射器221发射的激光能够显现在测量位置区域，沿着弧形测量板210滑动调节头220，使调节头220做圆周运动，观察弧形测量板210侧面刻度读数，当调节头220移动至初始角度时，观察此时激光点，当激光点与平衡点重合时，表明桥梁未出现角度偏移，当激光点无法与平衡点保持重合，表示桥梁位置出现了偏移，沿着弧形测量板210外侧继续滑动调节头220，带动第一内杆232以及第二内杆234做铰链运动，第一内杆232随着连接轴223转动，第一套杆231角度随之发生改变，同时第一内杆232缓慢伸出或伸入第一套杆231内端，第二内杆234随着连接轴223转动，第二套杆233角度随之发生改变，第二内杆234缓慢伸出或伸入第二套杆233内端，观察激光点变化，当激光点与平衡点重合时，停止滑动调节头220，此时观察弧形测量板210刻度读数，测出调节头220偏移角度，同时利用测量环235刻度读数测出第一套杆231角度偏移以及第二套杆233角度偏移，利用第二内杆234侧面刻度读数测出第二内杆234伸缩长度，利用第一内杆232侧面刻度读数测出第一内杆232伸缩长度，利用相似三角形原理即可测出桥梁偏移角度。

此外，底板110顶端两侧内端均开设有滑槽112，滑板120顶端两侧上下两端均设置有若干滚珠121，滚珠121与滑板120滚动连接，滚珠121与滑槽112滑动连接。具体使用时，滑板120沿着底板110顶端两侧滑动过程中，由于滑板120底端与底板110顶端之间接触面积较大，两者之间产生的摩擦力随之增大，导致滑板120滑动阻力增加，此时需要耗费大量精力才能克服滑动阻力带动丝杆130转动，通过设置的滚珠121降低滑板120与底板110之间的接触面积，使得滑板120其余部分处于悬空状态，间接提高滑板120滑动效率，减少转动丝杆130过程中消耗的精力。

进一步的，底板110顶端两侧均设置有侧板113，侧板113侧面开设有侧槽1131，T型支块211侧面设置有侧块213，侧块213侧面与侧槽1131滑动连接。弧形测量板210在滑动过程中，由于高度远高于底板110，重心不稳，很容易出现位置偏移，导致弧形测量板210受力弯折，出现损伤，影响后期测量结果，通过设置的侧板113以及侧块213增加弧形测量板210与底板110之间连接点，将弧形测量板210的重心进行调整，提高弧形测量板210稳定性。

再进一步的，侧槽1131内端设置有限位弹簧1132，限位弹簧1132一侧与侧槽1131内侧末端连接。通过设置的限位弹簧1132对侧块213滑动位置进行限定，侧块213位置移动过程过程中，很容易滑动过度，导致侧块213侧面与侧槽1131内端发生接触，长期如此，侧块213侧面会出现磨损，影响侧块213使用寿命，当侧槽1131内端设置限位弹簧1132后，侧块213沿着侧槽1131内端滑动，首先会接触限位弹簧1132另一端，挤压限位弹簧1132，使其收缩，当限位弹簧1132处于最大压缩限定时，表面此时侧块213无法继续滑动，间接阻隔侧块213与侧槽1131。

具体的，弧形测量板210顶端开设有弧槽212，调节头220空腔内端设置有若干U型杆226，U型杆226底端转动连接有滚轮227，滚轮227与弧槽212内端活动连接。具体使用时，调节头220沿着弧形测量板210外侧进行滑动过程中，各滚轮227沿着弧槽212内端滚动，此时调节头220与弧形测量板210外侧之间产生静摩擦更换成滑动摩擦，进一步减少两者之间产生的滑动阻力，提高调节头220滑动效率，减轻测量人员工作量。

此外，调节头220两侧均开设有心型槽224，两心型槽224分别贯穿调节头220两侧。通过心型槽224能够观察弧形测量板210外侧刻度读数，当调节头220滑动过程中，由于调节头220覆盖面积较大，在读取弧形测量板210侧面刻度读数时，很容易遮挡住调节头220内端中心位置所对应的刻度读数，造成测量误差，此时通过心型槽224能够提供测量人员一个观察点，同时心型槽224内端设置有凸块，凸块呈三角结构，顶角恰好能够指向弧形测量板210刻度线，进一步提高刻度数读取效率。

进一步的，调节头220顶端设置有握杆225，握杆225外侧开设有环槽，调节头220顶端设置有球体。由于调节头220外侧呈方形结构，在滑动过程中，很难找到施力点，同时调节头220边沿位置较为尖锐，测量人员手握过程中很容易被其划伤，此时通过设置的握杆225提供测量人员一个施力点，可通过滑动握杆225间接带动调节头220进行位置调节，同时握杆225外侧设置的环槽能够增加握杆225外侧粗糙程度，避免握杆225外侧与测量人员手部之间出现打滑，提高调节头220滑动效率。

再进一步的，连接轴223两侧均设置有外螺纹2231，连接轴223两侧均螺纹连接有环套228，环套228外侧设置有若干外杆2281，外杆2281呈U型结构，环套228侧面套接有连接环229，连接环229侧面设置有若干插杆2291，各插杆2291呈阵列排布，第二内杆234顶端两侧均开设有若干插孔2341，各插孔2341呈阵列排布，插孔2341与插杆2291插接配合，插孔2341与第一内杆232顶端侧面插接配合。具体使用时，当测量点与平衡点重合时，需要同时记录多项数据，需要测量人员同时固定多个位置，过程较为繁琐，且需要多个测量人员同时操作，通过设置的环套228以及插杆2291起到临时固定作用，当测量完成后，需要进行数据记录时，可转动两环套228，环套228带动连接环229沿着连接轴223水平前移，使得各插杆2291***对应的插孔2341，同时***第一内杆232顶端侧面，固定住第一内杆232与第一套杆231，此时测量人员只需观察记录数据，无需手动固定，同时能够减少记录数据过程中出现的偏差。

此外，第一套杆231底端侧面同轴连接有指针板236，指针板236末端呈三角结构。具体使用时，通过设置的指针板236可提供测量人员一个观察点，测量人员可通过观察指针板236的指向，测出第一套杆231以及第二套杆233偏移角度，进一步增加测量准确度，同时能够增加数据观测效率。

除此之外，两支板之间连接有连接板238，连接板238与第二套杆233以及第一套杆231之间形成三角结构。通过设置的连接板238提高第一套杆231与第二套杆233之间的连接稳定性，保证测量过程中第一套杆231与第二套杆233保持相对静止状态。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种平面贴合利用相似三角形原理桥梁偏移角度测量装置，包括支撑装置（10）以及安装在所述支撑装置（10）顶端的测量组件（20），其特征在于：所述支撑装置（10）至少包括：

底板（110），所述底板（110）两侧顶端呈L型结构，所述底板（110）顶端另一侧设置挡板（111），所述挡板（111）侧面中间位置开设螺孔；

滑板（120），所述滑板（120）设置在所述底板（110）顶端，所述滑板（120）两侧分别与所述底板（110）顶端两侧滑动连接；

丝杆（130），所述丝杆（130）与所述滑板（120）侧面连接，所述丝杆（130）贯穿所述挡板（111），并与所述挡板（111）保持螺纹连接；

所述测量组件（20）至少包括：

弧形测量板（210），所述弧形测量板（210）两侧均设置有刻度线，所述弧形测量板（210）两侧底端均设置有T型支块（211），两所述T型支块（211）分别与所述滑板（120）顶端连接固定连接；

调节头（220），所述调节头（220）内端开设有空腔，所述空腔截面尺寸与所述弧形测量板（210）截面尺寸保持吻合，所述调节头（220）与所述弧形测量板（210）外侧滑动连接，所述调节头（220）一侧设置有激光发射器（221），所述调节头（220）底端两侧均设置有夹板（222），两所述夹板（222）之间转动连接有连接轴（223）；

铰链组件（230），所述铰链组件（230）包括第一套杆（231），所述第一套杆（231）顶端伸缩配合有第一内杆（232），所述第一内杆（232）一侧设置有刻度线，所述第一内杆（232）顶端与所述连接轴（223）转动连接，所述铰链组件（230）还包括第二套杆（233），所述第二套杆（233）顶端伸缩配合有第二内杆（234），所述第二内杆（234）一侧设置有刻度线，所述第二内杆（234）顶端设置有开口，所述开口内端与所述第一内杆（232）顶端两侧套接配合，所述第一内杆（232）顶端与所述连接轴（223）转动连接，所述第二套杆（233）以及所述第一套杆（231）底端均转动连接有支板，两所述支板两侧均设置有测量环（235），所述测量环（235）侧面设置有刻度线，两所述支板底端均设置有底块（237），所述测量环（235）固定在所述底块（237）顶端位置，两所述底块（237）底端分别与所述滑板（120）顶端两侧靠近边沿位置固定连接。

2.根据权利要求1所述的平面贴合利用相似三角形原理桥梁偏移角度测量装置，其特征在于：所述底板（110）顶端两侧内端均开设有滑槽（112），所述滑板（120）顶端两侧上下两端均设置有若干滚珠（121），所述滚珠（121）与所述滑板（120）滚动连接，所述滚珠（121）与所述滑槽（112）滑动连接。

3.根据权利要求2所述的平面贴合利用相似三角形原理桥梁偏移角度测量装置，其特征在于：所述底板（110）顶端两侧均设置有侧板（113），所述侧板（113）侧面开设有侧槽（1131），所述T型支块（211）侧面设置有侧块（213），所述侧块（213）侧面与所述侧槽（1131）滑动连接。

4.根据权利要求3所述的平面贴合利用相似三角形原理桥梁偏移角度测量装置，其特征在于：所述侧槽（1131）内端设置有限位弹簧（1132），所述限位弹簧（1132）一侧与所述侧槽（1131）内侧末端连接。

5.根据权利要求1所述的平面贴合利用相似三角形原理桥梁偏移角度测量装置，其特征在于：所述弧形测量板（210）顶端开设有弧槽（212），所述调节头（220）空腔内端设置有若干U型杆（226），所述U型杆（226）底端转动连接有滚轮（227），所述滚轮（227）与所述弧槽（212）内端活动连接。

6.根据权利要求1所述的平面贴合利用相似三角形原理桥梁偏移角度测量装置，其特征在于：所述调节头（220）两侧均开设有心型槽（224），两所述心型槽（224）分别贯穿所述调节头（220）两侧。

7.根据权利要求6所述的平面贴合利用相似三角形原理桥梁偏移角度测量装置，其特征在于：所述调节头（220）顶端设置有握杆（225），所述握杆（225）外侧开设有环槽，所述调节头（220）顶端设置有球体。

8.根据权利要求1所述的平面贴合利用相似三角形原理桥梁偏移角度测量装置，其特征在于：所述连接轴（223）两侧均设置有外螺纹（2231），所述连接轴（223）两侧均螺纹连接有环套（228），所述环套（228）外侧设置有若干外杆（2281），所述外杆（2281）呈U型结构，所述环套（228）侧面套接有连接环（229），所述连接环（229）侧面设置有若干插杆（2291），各所述插杆（2291）呈阵列排布，所述第二内杆（234）顶端两侧均开设有若干插孔（2341），各所述插孔（2341）呈阵列排布，所述插孔（2341）与所述插杆（2291）插接配合，所述插孔（2341）与所述第一内杆（232）顶端侧面插接配合。

9.根据权利要求1所述的平面贴合利用相似三角形原理桥梁偏移角度测量装置，其特征在于：所述第一套杆（231）底端侧面同轴连接有指针板（236），所述指针板（236）末端呈三角结构。

10.根据权利要求1所述的平面贴合利用相似三角形原理桥梁偏移角度测量装置，其特征在于：两所述支板之间连接有连接板（238），所述连接板（238）与所述第二套杆（233）以及所述第一套杆（231）之间形成三角结构。

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