CN110158670B - 海洋基桩监测爬行装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种海洋基桩监测爬行装置。海洋基桩监测爬行装置包括环管骨架、固定于所述环管骨架的至少一个爬行组件、装配于所述环管骨架的至少一个旋转组件和装配于所述旋转组件的至少一个检测组件。所述爬行组件带动所述环管骨架及所述旋转组件沿所述环管骨架的轴线方向直线移动，所述旋转组件带动所述检测组件绕所述环管骨架的轴线转动，所述检测组件用于检测海洋基桩。爬行组件能带动海洋基桩监测爬行装置沿基桩的中心线方向移动，以使检测组件能获取基桩轴线方向的检测数据，检测方便。旋转组件能带动检测组件绕基桩的中心线检测，以使检测组件检测基桩的周向表面并获取基桩的周向检测数据，基桩的检测全面。

Description

海洋基桩监测爬行装置
技术领域
本发明涉及海洋基桩检测技术领域，尤其是涉及一种海洋基桩监测爬行装置。
背景技术
基桩作为最常见的海洋平台支承设备，主要用于承受设备或建筑物的重力从而保证被承载物的稳定性。由于受强风载荷和冲击流浪等方向不定的影响，基桩还需承受不定向的水平荷载，从而导致基桩结构体系中的钢筋反复承受拉力、压力等复杂作用力的交叉影响，易导致因材料变异、潮汐施工困难等因素引起基础混凝土的破坏。此外，基桩长期处于海水等腐蚀性水体中，其易产生凹坑、裂纹、内部孔洞等缺陷。这些缺陷对基桩有严重的安全隐患，因此必须定期对基桩进行安全检测。
然而，在强风和洋流等方向不定的水平荷载作用下，导致在海洋平台上进行基桩检测的环境变得十分恶劣，现有基桩检测设备和方法让检测人员的施工变得十分危险和困难。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种海洋基桩监测爬行装置。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种海洋基桩监测爬行装置，包括环管骨架、固定于所述环管骨架的至少一个爬行组件、装配于所述环管骨架的至少一个旋转组件和装配于所述旋转组件的至少一个检测组件，所述爬行组件带动所述环管骨架及所述旋转组件沿所述环管骨架的轴线方向直线移动，所述旋转组件带动所述检测组件绕所述环管骨架的轴线转动，所述检测组件用于检测海洋基桩。
可选地，所述爬行组件设有三个且均匀分布于所述环管骨架并朝所述环管骨架的轴线方向凸出。
可选地，所述爬行组件包括架体、安装于所述架体两端的驱动轮组和从动轮组、啮合连接于所述驱动轮组和所述从动轮组的履带链组，所述驱动轮组驱动所述履带链组转动，以使所述海洋基桩监测爬行装置沿所述海洋基桩的表面直线移动。
可选地，所述驱动轮组包括固设于所述架体的驱动电机及安装于所述驱动电机的输出轴的驱动链轮，所述履带链组与所述驱动链轮啮合连接。
可选地，所述爬行组件还包括安装于所述架体与所述环管骨架之间的调压组件，所述调压组件能带动所述架体弹性伸缩，以调节所述履带链组抵接于所述海洋基桩的摩擦力。
可选地，所述调压组件包括螺杆件和套设于所述螺杆件的弹簧件，所述螺杆件贯穿所述环管骨架并螺旋连接于所述架体，所述弹簧件弹性抵接于所述环管骨架和所述架体，所述螺杆件调节所述架体与所述环管骨架之间的间距，以调节所述履带链组抵接于所述海洋基桩的摩擦力。
可选地，所述旋转组件包括固定架、安装于所述固定架一端的至少一从动摩擦轮、安装于所述固定架另一端的主动摩擦轮和转动电机，所述从动摩擦轮卡持于所述环管骨架的内侧，所述主动摩擦轮卡持于所述环管骨架的外侧，所述转动电机带动所述主动摩擦轮转动，以使所述旋转组件沿所述环管骨架转动。
可选地，所述主动摩擦轮及所述从动摩擦轮均设有限位槽，所述限位槽卡持于所述环管骨架。
可选地，所述检测组件设为超声波传感器，所述检测组件装配于所述固定架。
可选地，所述环管骨架包括至少两个连接环形件和滚动环形件，所述连接环形件和滚动环形件均设为圆环形，所述连接环形件和滚动环形件通过连接杆固连且所述连接环形件与所述滚动环形件间隔分布，所述爬行组件装配于两个所述连接环形件上，所述旋转组件滚动连接于两个所述滚动环形件。
采用上述结构后，本发明和现有技术相比所具有的优点是：
爬行组件能带动海洋基桩监测爬行装置沿基桩的中心线方向移动，以使检测组件能检测海洋基桩监测爬行装置途径的基桩并获取基桩轴线方向的检测数据，检测方便。旋转组件能带动检测组件绕基桩的中心线检测，以使检测组件检测基桩的周向表面并获取基桩的周向检测数据，基桩的检测全面。海洋基桩监测爬行装置能自动检测并移动，以获取基桩的检测数据，操作简单，检测效果好。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1是本发明中海洋基桩监测爬行装置的主视结构示意图。
图2是本发明的海洋基桩监测爬行装置的俯视结构示意图。
图3是图2中A处的放大结构示意图。
图4是本发明的旋转组件的结构示意图。
图5是本发明的爬行组件的结构示意图。
图中：环管骨架 10；滚动环形件 11；连接环形件 12；连接杆 13；爬行组件 20；架体 21；固定柱 211；驱动轮组 22；驱动链轮 221；从动轮组 23；从动链轮 231；履带链组24；链条 241；爬行块 242；调压组件 25；驱动电机 26；螺杆件 251；弹簧件 252；旋转组件30；固定架 31；上支撑梁 311；下支撑梁 312；连接板 313；主动摩擦轮 32；限位槽 321；从动摩擦轮 33；转动电机 34；检测组件 40。
具体实施方式
以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。
实施例，见图1和图2所示：海洋基桩监测爬行装置包括环管骨架10、固定于环管骨架10的至少一个爬行组件20、装配于环管骨架10的至少一个旋转组件30和装配于旋转组件30的至少一个检测组件40。爬行组件20带动环管骨架10及旋转组件30沿环管骨架10的轴线方向直线移动，旋转组件30带动检测组件40绕环管骨架10的轴线转动，检测组件40用于检测海洋基桩。
环管骨架10呈圆环形结构，其套设于待检测的海洋基桩外。旋转组件30装配于环管骨架10上并能绕环管骨架10转动，相应地，装配于旋转组件30的检测组件40绕海洋基桩周向转动，以检测预设位置的海洋基桩的周向数据。
爬行组件20安装于环管骨架10的内侧，其朝向爬行组件20的中心轴线方向延伸。环管骨架10套设于基桩外，相应地，爬行组件20抵接于基桩的表面，以使环管骨架10抓紧于基桩。当爬行组件20在动力驱动下相对于基桩表面运行时，爬行组件20带动环管骨架10及装配于环管骨架10的旋转组件30移动，相应地，检测组件40能检测环管骨架10运动过程中基桩的轴向数据。
值得一提的是，爬行组件20和旋转组件30还能同时运行，以使检测组件40能呈螺旋状检测基桩，以获得检测数据，检测方式灵活。海洋基桩监测爬行装置能自动检测并移动，以获取基桩的检测数据，操作简单，检测效果好。
见图2和图5所示：可选地，爬行组件20设有三个且均匀分布于环管骨架10并朝环管骨架10的轴线方向凸出。爬行组件20设有三个，相邻两爬行组件20之间呈120度分布于环管骨架10上。三个爬行组件20均衡分布于环管骨架10上，环管骨架10的受力均衡，海洋基桩监测爬行装置的移动平稳。
可选地，爬行组件20包括架体21、安装于架体21两端的驱动轮组22和从动轮组23、啮合连接于驱动轮组22和从动轮组23的履带链组24。驱动轮组22驱动履带链组24转动，以使海洋基桩监测爬行装置沿海洋基桩的表面直线移动。
履带链组24呈环形结构，其套设于架体21外并分别与驱动轮组22和从动轮组23啮合连接，以使得履带链组24能绕架体21转动，而成使海洋基桩监测爬行装置在履带链组24的带动下沿基桩表面移动。
可选地，从动轮组23包括支撑架和可转动安装于支撑架的从动链轮231，履带链组24与从动链轮231上的轮齿啮合。可选地，驱动轮组22包括固设于架体21的驱动电机26及安装于驱动电机26的输出轴的驱动链轮221，履带链组24与驱动链轮221啮合连接。
驱动电机26带动驱动链轮221转动，以使履带链组24能在驱动链轮221的驱动在绕架体21转动，相应地，履带链组24贴合于基桩的表面，以使海洋基桩监测爬行装置能沿基桩移动。
可选地，履带链组24包括链条241和安装于链条241的爬行块242，链条241啮合连接于从动链轮231和驱动链轮221上，爬行块242朝外延伸。其中，爬行块242与基桩的贴合性好。如爬行块242由耐腐蚀的橡胶、尼龙等材料制成，其与基桩的表面吸附性好。
爬行组件20采用链轮与链条241的驱动方式连接，以形成履带式移动机构，海洋基桩监测爬行装置的移动稳定性好，吸附性好。
可选地，爬行组件20还包括安装于架体21与环管骨架10之间的调压组件25，调压组件25能带动架体21弹性伸缩，以调节履带链组24抵接于海洋基桩的摩擦力。爬行组件20抵接于基桩上并与基桩之间互相挤压，以使海洋基桩监测爬行装置在爬行组件20与基桩的摩擦力作用下悬停于基桩的预设位置。调压组件25带动架体21弹性伸缩，以改变履带链组24作用于基桩的压力，继而使履带链组24受到的摩擦力大于或等于海洋基桩监测爬行装置的重力。
可选地，调压组件25包括螺杆件251和套设于螺杆件251的弹簧件252，螺杆件251贯穿环管骨架10并螺旋连接于架体21，弹簧件252弹性抵接于环管骨架10和架体21。螺杆件251调节架体21与环管骨架10之间的间距，以调节履带链组24抵接于海洋基桩的摩擦力。即满足f＝μF弹簧＝mg这一条件。
螺杆件251贯穿环管骨架10，以使螺杆件251能沿环管骨架10滑动。螺杆件251螺旋连接于架体21上，弹簧件252的两端分别弹性抵接于环管骨架10和架体21。架体21在弹簧件252的弹性力作用下远离环管骨架10，又通过螺杆件251限定于环管骨架10的预设位置。弹性件与架体21之间的弹性力即为履带链组24抵接于海洋基桩的预紧压力，摩擦力调节方便。
可选地，在架体21上设有六个间隔分布的固定柱211，螺杆件251设有四个，四个螺杆件251贯穿环管骨架10并螺旋连接于四个固定柱211，弹簧件252套设于螺杆件251并弹性抵接于固定柱211。其中两个固定柱211装配弹簧件252并抵靠至环管骨架10，以使架体21的受力均衡性好。架体21设置六个固定柱211，以使履带链组24能均衡贴合于基桩表面，受力面大。
见图2和图4所示：可选地，旋转组件30包括固定架31、安装于固定架31另一端的至少一从动摩擦轮33、安装于固定架31一端的主动摩擦轮32和转动电机34。从动摩擦轮33卡持于环管骨架10的内侧，主动摩擦轮32卡持于环管骨架10的外侧，转动电机34带动主动摩擦轮32转动，以使旋转组件30沿环管骨架10转动。
从动摩擦轮33和主动摩擦轮32分别安装于环管骨架10的两端，并且从动摩擦轮33卡持于环管骨架10的内侧，主动摩擦轮32卡持于环管骨架10的外侧，以使旋转组件30架设于环管骨架10上。可选地，主动摩擦轮32及从动摩擦轮33均设有限位槽321，限位槽321卡持于环管骨架10。限位槽321的形状与相应的环管骨架10相对应，以使主动摩擦轮32及从动摩擦轮33卡持于环管骨架10。
转动电机34安装于固定架31上，并驱动主动摩擦轮32转动。相应地，转动组件在主动摩擦轮32与环管骨架10之间的摩擦力作用下沿环管骨架10转动。可选地，从动摩擦轮33设有两个，在重力方向上，两从动摩擦轮33与主动摩擦轮32构成三角结构。可选地，在重力方向上，两从动摩擦轮33位于主动摩擦轮32的上方。
可选地，固定架31设有上支撑梁311、下支撑梁312、连接上支撑梁311和下支撑梁312的连接板313，其中，上支撑梁311、连接板313和下支撑梁312构成“U”字形结构。主动摩擦轮32安装于下支撑梁312处，从动摩擦轮33安装于上支撑梁311处。
可选地，检测组件40设为超声波传感器，检测组件40装配于固定架31。具体地，检测组件40安装于连接板313上，并朝向海洋基桩监测爬行装置的中心线方向延伸，以使检测组件40能在环管骨架10的移动及旋转组件30的转动过程中对基桩进行检测。
见图2和图3所示：可选地，环管骨架10包括至少两个连接环形件12和滚动环形件11，连接环形件12和滚动环形件11均设为圆环形，连接环形件12和滚动环形件11通过连接杆13固连且连接环形件12与滚动环形件11间隔分布。爬行组件20装配于两个连接环形件12上，旋转组件30滚动连接于两个滚动环形件11。
环管骨架10由多个圆环形的连接环形件12和滚动环形件11构成，爬行组件20通过螺杆件251装配于连接环形件12上，旋转组件30通过从动摩擦轮33及主动摩擦轮32装配于滚动环形件11上。
具体地，环管骨架10设有两个连接环形件12和两个滚动环形件11，连接环形件12与滚动环形件11间隔分布并通过连接杆13连接。可选地，在重力方向上，滚动环形件11位于最上一层，从动摩擦轮33卡持于该滚动环形件11，主动摩擦轮32装配于另一滚动环形件11。
环管骨架10由多个圆环形的连接环形件12和滚动环形件11构成加工方便，对检测组件40的阻挡小，检测范围广。环管骨架10的整体重量小，移动效率高。
可选地，连接环形件12和滚动环形件11设有由两个圆弧形弯管合拢以形成圆环形结构。两圆弧形弯管通过紧固件锁定连接；或通过卡扣结构卡扣连接；或通过插接方式插接连接等。
检测类装置的结构目前已广泛使用，其它结构和原理与现有技术相同，这里不再赘述。

Claims (8)

1.一种海洋基桩监测爬行装置，其特征在于，包括环管骨架、固定于所述环管骨架的至少一个爬行组件、装配于所述环管骨架的至少一个旋转组件和装配于所述旋转组件的至少一个检测组件，所述爬行组件带动所述环管骨架及所述旋转组件沿所述环管骨架的轴线方向直线移动，所述旋转组件带动所述检测组件绕所述环管骨架的轴线转动，所述检测组件用于检测海洋基桩；其中，
所述旋转组件包括固定架、安装于所述固定架一端的至少一从动摩擦轮、安装于所述固定架另一端的主动摩擦轮和转动电机，所述从动摩擦轮卡持于所述环管骨架的内侧，所述主动摩擦轮卡持于所述环管骨架的外侧，所述转动电机带动所述主动摩擦轮转动，以使所述旋转组件沿所述环管骨架转动；
所述环管骨架包括至少两个连接环形件和滚动环形件，所述连接环形件和滚动环形件均设为圆环形，所述连接环形件和滚动环形件通过连接杆固连且所述连接环形件与所述滚动环形件间隔分布，所述爬行组件装配于两个所述连接环形件上，所述旋转组件滚动连接于两个所述滚动环形件。
2.根据权利要求1所述的海洋基桩监测爬行装置，其特征在于，所述爬行组件设有三个且均匀分布于所述环管骨架并朝所述环管骨架的轴线方向凸出。
3.根据权利要求1所述的海洋基桩监测爬行装置，其特征在于，所述爬行组件包括架体、安装于所述架体两端的驱动轮组和从动轮组、啮合连接于所述驱动轮组和所述从动轮组的履带链组，所述驱动轮组驱动所述履带链组转动，以使所述海洋基桩监测爬行装置沿所述海洋基桩的表面直线移动。
4.根据权利要求3所述的海洋基桩监测爬行装置，其特征在于，所述驱动轮组包括固设于所述架体的驱动电机及安装于所述驱动电机的输出轴的驱动链轮，所述履带链组与所述驱动链轮啮合连接。
5.根据权利要求3所述的海洋基桩监测爬行装置，其特征在于，所述爬行组件还包括安装于所述架体与所述环管骨架之间的调压组件，所述调压组件能带动所述架体弹性伸缩，以调节所述履带链组抵接于所述海洋基桩的摩擦力。
6.根据权利要求5所述的海洋基桩监测爬行装置，其特征在于，所述调压组件包括螺杆件和套设于所述螺杆件的弹簧件，所述螺杆件贯穿所述环管骨架并螺旋连接于所述架体，所述弹簧件弹性抵接于所述环管骨架和所述架体，所述螺杆件调节所述架体与所述环管骨架之间的间距，以调节所述履带链组抵接于所述海洋基桩的摩擦力。
7.根据权利要求1所述的海洋基桩监测爬行装置，其特征在于，所述主动摩擦轮及所述从动摩擦轮均设有限位槽，所述限位槽卡持于所述环管骨架。
8.根据权利要求1所述的海洋基桩监测爬行装置，其特征在于，所述检测组件设为超声波传感器，所述检测组件装配于所述固定架。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014114280B3 (de) * 2014-10-01 2016-04-07 WP Group B. V. Vorrichtung und System zur Unterwasserinspektion und/oder Instandhaltung/Sanierung von Unterwasserstrukturen, insbesondere Gründungspfählen von Offshore-Windenergieanlagen
CN205591266U (zh) * 2016-05-11 2016-09-21 浙江海洋大学 一种桥梁桩基的水下检测装置
CN106988354B (zh) * 2017-04-17 2019-01-04 宁波工程学院 一种水下基桩避障维护机器人
CN207959295U (zh) * 2017-12-01 2018-10-12 大唐国信滨海海上风力发电有限公司 一种海上风电单桩基础浪溅区腐蚀在线检测设备
CN109595393B (zh) * 2018-11-29 2020-09-11 哈尔滨工程大学 一种水下管道夹紧爬行机具
CN111042114B (zh) * 2019-12-19 2021-10-15 中铁十二局集团有限公司 一种桩基智能灌注装置及施工方法

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