CN110805797A - 一种桥梁梁体检查装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种桥梁梁体检查装置，包括伸缩杆、与伸缩杆转动连接的转向杆及安装在转向杆前端的摄像装置，伸缩杆上设有通过传输线缆与摄像装置连接的信号传输模块，信号传输模块能将摄像装置采集的图像信号实时传送到与其通过无线网络连接的信号接收终端设备上，在信号接收终端设备上可以实时观察桥梁梁体表观，并在发现病害时直接拍照并自动编号储存。摄像装置前端设有透明标尺，能直接测量梁体表面的病害尺寸。本发明提供的桥梁梁体检查装置实现了小净空桥梁表观病害的直接观察，并能确定病害尺寸及时准确记录；本装置操作简便，单人即可操作，大大提高了工作效率。

Description

一种桥梁梁体检查装置

技术领域

本发明涉及一种桥梁安全检查装置，特别是涉及一种桥梁梁体检查装置。

背景技术

在桥梁安全检测中，桥梁结构表面的状况能够直观反映结构内部病害的情况，现行相关规范对桥梁梁体表面的全面检测也都有明确要求。目前，在实际检测作业过程中，桥面外观细微裂缝等缺陷一般在0.1mm的量级上，为达到良好的检测效果，通常需要借助桥梁检查车、登高梯、高倍率望远镜等辅助设备进行近距离细致观察。

但在实际运用中也存在常规技术无法适用的情况，如建设在平原及丘陵地带的高速公路、各级省、县道路，其路线上各类跨线、跨河桥梁及通道桥梁的净空高度一般在6m以下，特别是高速公路上此类桥梁的数量较大，桥梁检查车安全工作空间不足无法使用，若采用登高梯、望远镜辅助检测的方法时也会面临效率低下、不安全、视野面窄、光照不足、工作人员长时间仰视、工作强度大等一系列问题，而这些问题的出现容易造成病害遗漏，病害观测不准，影响了检测的全面性和准确度，使检测结论不能正确评价桥梁真实状况。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种桥梁梁体检查装置，用于解决现有技术中针对净空高度小于6m桥梁梁体病害观测不准，无法正确评价桥梁真实状况问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种桥梁梁体检查装置，包括伸缩杆、转向杆及摄像装置，所述伸缩杆包括多节管节，所述转向杆可转动地连接在所述伸缩杆上，所述摄像装置安装在所述转向杆前端，其特征在于：所述摄像装置包括两个对称分布的稳定支架、水平固定在两稳定支架之间的镜头支撑杆、固定在镜头支撑杆上的摄像头及两端分别固定在两稳定支架前端、与镜头支撑杆平行的透明标尺。

进一步地，所述梁体检查装置还包括与所述摄像装置通过传输线缆连接的信号传输模块。

进一步地，所述梁体检查装置还包括与所述信号传输模块通过无线网络连接的信号接收终端设备。

优选的，所述伸缩杆与所述转向杆通过转向接头连接，所述转向接头固定在所述伸缩杆上。

优选的，所述转向杆包括管体、与所述转向接头连接的接头耳板及连接所述管体与所述接头耳板的接头丝套。

优选的，所述转向接头包括两平行对立设置的固定耳板、连接两固定耳板的固定螺栓、连接两固定耳板及位于两固定耳板之间的所述接头耳板的转轴螺栓，所述固定耳板与所述接头耳板具有相互配合的咬合结构。

优选的，所述摄像装置的稳定支架固定在中间呈弧形下凹的固定板上，所述固定板上设有与之匹配的中间呈弧形拱起的固定夹板，两者通过螺栓固定在一起，中间形成通孔，所述转向杆穿过所述通孔固定。

优选的，所述镜头支撑杆为中空杆，所述转向杆包括管体，所述管体穿过所述通孔，并插入所述镜头支撑杆，与所述镜头支撑杆形成T形连通管。

优选的，所述摄像装置的传输线缆依次穿过所述镜头支撑杆和所述转向杆的管体。

优选的，所述两稳定支架的前端分别安装有滚动轴承。

如上所述，本发明提供的桥梁梁体检查装置，具有以下有益效果：

1、在不具备使用桥梁检查车的情况下，本发明可以解决结构高度小于6m时的桥梁梁体表面检查，以及大断面箱梁内表面检查，能实时观察拍照，确定病害尺寸，及时准确记录。

2、本装置改变了原来依靠望远镜、登高梯等辅助工具进行仰视作业的模式，降低了工作强度和安全风险。

3、本发明装置设计的主体结构材质可采用高强铝合金材质，整体重量不足5kg，人员单独操作简单方便。

4、本发明还可采用带光源的高清摄像头对桥梁结构进行持续的近距离观察，高清摄像头图像采集分辨率可调，能够适应视频和图像采集要求。并且可配置双摄像头，有效增加扫面检查作业宽度至0.5m-0.8m，提高了工作效率。

附图说明

图1显示为本发明桥梁梁体检查装置于一实施例中的结构示意图。

图2显示为图1中转向接头的结构示意图。

图3显示为图2的侧视图。

图4显示为图1中摄像装置的结构示意图。

图5显示为图4中摄像头的结构示意图。

图6显示为图4中固定板的放大结构示意图。

图7显示为本发明在箱梁腹板侧面外观检测的示意图。

图8显示为本发明在箱梁底面外观检测的示意图。

元件标号说明

1 伸缩杆 21 固定螺栓

2 转向接头 22 转向螺栓

3 转向杆 23 固定牙板

4 摄像装置 24 耳板

41 摄像头 25 连接螺栓

42 镜头支撑杆 31 转向杆管体

43 稳定支杆 32 接头耳板

44 固定板 33 连接丝套

45 滚动轴承 411 感光镜头

46 透明标尺 412 LED灯

47 固定夹板 413 集成芯片

5 传输线缆 414 固定接头

6 信号传输模块

7 信号接收终端设备

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

请参阅图1，本发明提供一种桥梁梁体检查装置，包括伸缩杆1、转向杆3及摄像装置4。伸缩杆1由多节直径依次减小的管节组成，转向杆3转动地固定在伸缩杆1上，摄像装置4可拆卸地安装在转向杆3前端。本实施例中，伸缩杆1由三节直径依次减小、长度在1.6-1.9m之间的高强铝合金管组成，各管节之间设有塑料旋转紧固卡，抽拉各铝合金管至合适长度通过塑料旋转紧固卡固定，最上部的铝合金管上端管内焊接有与转向接头2螺纹连接的固定螺母。转向杆3包括高强铝合金管体31、与转向接头2连接的接头耳板32及连接管体31和接头耳板32的接头丝套33。伸缩杆1与转向杆3通过转向接头2连接，请参阅图2至图3，转向接头2包括两平行对立设置的耳板24、加固两耳板24的固定螺栓21、连接转向杆3的转轴螺栓22，耳板24在外界压力的挤压下会发生弹性形变，其内侧设有与转向杆3的接头耳板32咬合的固定牙板23，具体可以是在固定牙板23的内侧和接头耳板32的外侧设有相互咬合的齿轮，当松开转向螺栓21时，接头耳板32和固定牙板23之间的间隙使相互咬合的齿轮分开，从而实现接头耳板32和固定牙板23之间的相对转动。耳板24下端设有与伸缩杆1连接的连接螺栓25，转向接头2通过下端的连接螺栓25与伸缩杆1上端的固定螺母连接在一起，转向杆3的接头耳板32插入到两耳板24中间，通过转轴螺栓22连接固定，转轴螺栓22为转向杆3提供了转动中心轴，并且优选转轴螺栓22相对伸缩杆1和固定螺栓21偏置，使转向杆3至少可以在0-180°角度范围内旋转，拧紧转轴螺栓22上的螺母，转向接头2上的两耳板24在螺母的挤压下发生变形，向内侧挤压固定牙板23，使固定牙板23与转向杆3的接头耳板32紧密的咬合在一起，达到固定的效果。

请参阅图4，摄像装置4包括两个对称分布的稳定支架43、水平固定在两稳定支架43之间的镜头支撑杆42、固定在镜头支撑杆42上的摄像头41及两端分别固定在两稳定支架43前端、与镜头支撑杆42平行的透明标尺46。本实施例中，摄像装置4的两个稳定支架43呈倒“八”字形，其后端对称焊接在一矩形固定板44两端，镜头支撑杆42内部为中空结构，水平放置在两稳定支架43之间、两端分别焊接在两稳定支架43上，镜头支撑杆42两端各垂直安装一摄像头41，两稳定支架43之间水平安装一透明标尺46，作为桥梁表面病害的尺寸参照，透明标尺46两端通过锥形螺丝分别固定在两稳定支架43前端，其最小刻度为1mm，从中心向两端每隔1cm一个大刻度，刻度颜色选择为红色，在发现病害时可以直接读取病害的宽度、长度等一些基本尺寸参数，用以准确判断病害的级别。在透明标尺46外部、稳定支架43前端处各安装一个滚动轴承45，方便检测时在梁体表面滑动，提高工作效率。

本实施例中采用的摄像头DJI大疆Osmo Action灵眸运动相机，在运动摄像过程中画面的稳定性好，该相机还具备夜视功能，方便拍摄阴暗环境下桥梁上部构件如盖梁顶部位置，其具体参数见表1。摄像头41包括感光镜头411、LED灯412及集成芯片413，参见图5，摄像头41安装在镜头支撑杆42两端的固定接头414上，LED灯412分布在感光镜头411周圈，在摄像头41工作时提供充足的光源，光源的亮度通过控制LED灯的数量来控制，集成芯片413实现感光镜头411及LED灯的控制功能，从集成芯片413连接出来的传输线缆5从镜头支撑杆42内部穿过。参见图6，摄像装置4的固定板44中间呈弧形下凹，其未焊接稳定支架43的一面上设有与之匹配的中间呈弧形拱起的固定夹板47，两者通过4个紧固螺栓固定在一起，中间形成一个通孔，通孔的直径与转向杆3的直径相匹配，转向杆3穿过该通孔垂直插入镜头支撑杆42的中心，形成一个T性连通管，用来分布传输线缆5，传输线缆5依次从镜头支撑杆42、转向杆3、伸缩杆1穿过。

表1：

桥梁检查装置还包括与摄像装置4通过传输线缆5连接的信号传输模块6，信号传输模块6可通过无线(wifi、4G、蓝牙等)连接信号接收终端设备7(智能手机、平板电脑等)。本实施例中，传输线缆5包含供电线与信号传输线两部分，传输线缆5从集成芯片413引出，依次穿过镜头支撑杆42、转向杆3及伸缩杆1与安装在伸缩杆上的信号传输模块6连接；信号传输模块6安装在伸缩杆1下端，内部安装有可充电、可拆卸电池，为整个装置供电，同时能将摄像装置4采集的图像信息通过无线传送给信号接收终端设备7，并可通过信号接收终端设备7进行相应的处理，例如，可在信号接收终端设备7上安装专用的应用程序(APP),当发现病害时，可以通过专用APP进行拍摄照片或者视频，信号接收终端设备7将拍摄的照片或者视频自动编号并储存。在其他实施例中，也可仅由摄像装置进行图像或视频的记录，在检查结束后导出数据进行处理。

下面通过具体实施例介绍本发明提供的桥梁梁体检查装置的使用方法，参见图7至图8。在进行桥梁梁体外观检查前，首先根据所检查桥梁的实际情况调整转向杆3与伸缩杆1之间的角度，先松动转动螺栓22的螺母，转动转向杆3至合适角度，然后拧紧转向轴螺栓22的螺母，使固定牙板23与转向杆3紧密咬合在一起，达到良好固定效果；然后拉伸伸缩杆1的各管节，并通过旋转紧固卡固定。打开信号传输模块6的电源开关，平板电脑7的开关，将两者通过Wifi无线网络连接，信号发射模块6与平板电脑7首次连接后可以实现自动匹配连接，然后将摄像装置4放在待检测梁体表面上，使用过程中通过平板电脑上安装的专用APP调节其光源强度使成像效果达到要求。操作人员手持伸缩杆1移动检测，使摄像装置4沿梁体表面自由滑动前行，滑动时检测人员实时观察平板电脑7并及时跟进调节观察角度，在遇到表观病害时，直接使用平板电脑7拍摄图片或视频。摄像装置4上安装的透明标尺43，可以作为桥梁表面病害的尺寸参照，当发现病害时可以直接读取病害的宽度、长度等一些基本尺寸参数，用以准确判断病害的级别。平板电脑7具有自动储存及编号功能，可对采集的图片、影像资料进行自动编号。待桥梁检测完成后，将信号接收终端设备7采集的图片、影像资料导出到电脑硬盘，然后与现场记录资料进行匹配整理，为检测报告编制提供基础资料。

综上所述，本发明提供的桥梁梁体检查装置，带光源的高清摄像头对桥梁结构进行持续的近距离观察，高清摄像头图像采集分辨率可调，能够适应视频和图像采集要求。配置的双摄像头可有效增加扫面检查作业宽度至0.5m-0.8m，提高了工作效率；在不具备使用桥梁检查车的情况下，本发明可以解决结构高度小于6m时的桥梁梁体表面检查，以及大断面箱梁内表面检查，能实时观察拍照，确定病害尺寸，及时准确记录；本装置改变了原来依靠望远镜、登高梯等辅助工具进行仰视作业的模式，降低了工作强度和安全风险；本发明装置设计的主体结构材质为高强铝合金材质，整体重量不足5kg，人员单独操作简单方便。本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种桥梁梁体检查装置，包括伸缩杆、转向杆及摄像装置，所述伸缩杆包括多节管节，所述转向杆可转动地连接在所述伸缩杆上，所述摄像装置安装在所述转向杆前端，其特征在于：所述摄像装置包括两个对称分布的稳定支架、水平固定在两稳定支架之间的镜头支撑杆、固定在镜头支撑杆上的摄像头及两端分别固定在两稳定支架前端、与镜头支撑杆平行的透明标尺。

2.根据权利要求1所述的桥梁梁体检查装置，其特征在于：所述梁体检查装置还包括与所述摄像装置通过传输线缆连接的信号传输模块。

3.根据权利要求2所述的桥梁梁体检查装置，其特征在于：所述梁体检查装置还包括与所述信号传输模块通过无线网络连接的信号接收终端设备。

4.根据权利要求1所述的桥梁支梁体检查装置，其特征在于：所述伸缩杆与所述转向杆通过转向接头连接，所述转向接头固定在所述伸缩杆上。

5.根据权利要求4所述的桥梁梁体检查装置，其特征在于：所述转向杆包括管体、与所述转向接头连接的接头耳板及连接所述管体与所述接头耳板的接头丝套。

6.根据权利要求5所述的桥梁梁体检查装置，其特征在于：所述转向接头包括两平行对立设置的固定耳板、连接两固定耳板的固定螺栓、连接两固定耳板及位于两固定耳板之间的所述接头耳板的转轴螺栓，所述固定耳板与所述接头耳板具有相互配合的咬合结构。

7.根据权利要求1所述的桥梁梁体检查装置，其特征在于：所述摄像装置的稳定支架固定在中间呈弧形下凹的固定板上，所述固定板上设有与之匹配的中间呈弧形拱起的固定夹板，两者通过螺栓固定在一起，中间形成通孔，所述转向杆穿过所述通孔固定。

8.根据权利要求7所述的桥梁梁体检查装置，其特征在于：所述镜头支撑杆为中空杆，所述转向杆包括管体，所述管体穿过所述通孔，并插入所述镜头支撑杆，与所述镜头支撑杆形成T形连通管。

9.根据权利要求8所述的桥梁梁体检查装置，其特征在于：所述摄像装置的传输线缆依次穿过所述镜头支撑杆和所述转向杆的管体。

10.根据权利要求1所述的桥梁梁体检查装置，其特征在于：所述两稳定支架的前端分别安装有滚动轴承。

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