CN113818345A - 一种预制型桥墩全方位结构检测及养护平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种预制型桥墩全方位结构检测及养护平台，包括预制桥墩环抱结构，用于与预制桥墩相适配；所述预制桥墩环抱结构的上方设有搭载框架，所述搭载框架的上层空间设有吊放装置，下层空间设有液压压载平台和检测养护平台；所述检测养护平台在工作时段位于液压压载平台的下方，在非工作时段压载于液压压载平台；所述检测养护平台与吊放装置相连且在吊放装置的作用下实现沿桥墩竖直方向的移动；所述检测养护平台套设在桥墩外侧且内部具有环形结构，所述检测养护平台在检测工作时段连接检测装置或者在养护工作时段连接养护装置；所述检测装置和养护装置在各自的非工作时段放置于液压压载平台上。

Description

一种预制型桥墩全方位结构检测及养护平台

技术领域

本发明涉及桥墩安全防护领域，尤其涉及一种预制型桥墩全方位结构检测及养护平台。

背景技术

近数十年来，国家基础建设高速发展，国内桥墩总数突破百万座，桥梁基数不断增长，但多数桥墩使用年限较长，桥梁的安全问题变得日益严峻。目前桥墩检测多依靠围堰法、人工水下检测及水下机器人检测等，这些检测方法检测方式复杂、成本高且缺乏对桥墩损伤的针对性修复。

目前以有检测方法存在以下缺点：

1)围堰法施工周期长，对周边交通影响大，污染水质环境，难以对大型桥墩难以实现对桥墩高出部分的检测，且仅适用于较浅水流环境；

2)人工水下检测依靠潜水员进行水下检测，由于桥墩附近环境复杂，水流流速较快，冲击力较强，潜水员的安全难以得到保障，同时由于桥墩复杂的表面情况，依靠潜水员难以排除桥墩表面环境的干扰，而不能探查到桥墩精确的病害情况；

3)水下机器人检测法多依靠ROV机器人对桥墩表面进行光学检测，但水下机器人容易受到桥墩附件急水流的影响，水下机器人难以得到桥墩表面的准确数据成像结果不理想，而且无法对桥墩水面以上的部分进行检测。

我国桥梁数量逐年上升，但由于桥梁处于复杂的河流环境中，大水深及激流环境对桥墩的损伤修复造成了极大的干扰，在桥墩的损伤修复领域，尚无有效的手段来完成桥墩损伤的修复方法。

现有桥墩缺乏对周边船只进行预警的功能，现有的桥墩多数没有安装任何提示船只安全通过桥墩范围的功能，经常会出现船只磕碰桥墩的时间出现，而且磕碰难以被船只察觉，对桥墩管理部门以及船只行业都造成了较大的困扰。

针对桥墩结构检测的相关问题，相关人员也提出了一些改进方案：如申请号CN202010615217.9的模块化桥墩水下结构检测平台，包括水上紧固平台和水下检测平台；所述水上紧固平台包括多个水上平台模块，通过模块间连接装置依次连接并环绕固定在待检测的桥墩上；对于每个所述水上平台模块，其包括水上模块框架、限位板、桥墩接触板和气囊；所述水下检测平台通过升降装置可升降地安装在水上紧固平台下方；所述水下检测平台包括环绕桥墩设置的多个水下平台模块、横穿在多个水下平台模块内的滑索、悬吊于滑索下方的检测小车，以及牵引卷扬机；所述检测小车上设置有至少一种水下检测设备。该专利申请的缺陷是：1)水上紧固平台难以长期固定在桥墩上，每次检测需额外的安装时间及成本；2)只能检测，不能对桥墩表面损伤进行修复。

又如申请号CN202022177413.0的水下桥墩检测装置，环带组件从周向上套在桥墩上，水下机器人可移动地设置在环带组件上，伸缩组件安装在环带组件上，并位于环带组件和桥墩之间，伸缩组件用于将环带组件撑紧固定在桥墩上。该专利申请仍然存在以下缺点：1)垂直推进器无法做到竖直方向精准定位停止，继而无法做到桥墩竖直方向全方位检测；2)环带的频繁伸缩会导致轨道发生变形，进而影响水下机器人的在轨运动稳定性，影响检测精度。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种预制型桥墩全方位结构检测及养护平台，能够为桥墩提供低成本及高频率的检测，同时能够实现桥墩的养护及安全预警，具有检测精度高、检测风险低且检测成本低的优势。

本发明是通过以下技术方案予以实现的：

一种预制型桥墩全方位结构检测及养护平台，包括预制桥墩环抱结构，用于与预制桥墩相适配；所述预制桥墩环抱结构的上方设有搭载框架，所述搭载框架的上层空间设有吊放装置，下层空间设有液压压载平台和检测养护平台；所述检测养护平台在工作时段位于液压压载平台的下方，在非工作时段压载于液压压载平台；所述检测养护平台与吊放装置相连且在吊放装置的作用下实现沿桥墩竖直方向的移动；所述检测养护平台套设在桥墩外侧且内部具有环形结构，所述检测养护平台在检测工作时段连接检测装置或者在养护工作时段连接养护装置；所述检测装置和养护装置在各自的非工作时段放置于液压压载平台上。

上述技术方案中，通过预制桥墩环抱结构与预制桥墩固定相连，在预制桥墩环抱结构的上部预制搭载框架，搭载框架包覆预制桥墩环抱结构的上部表面，这些结构可长期固定在桥墩上面，实现一次安装多次使用，避免每次检测都需要安装时间及安装成本的问题；进一步，通过搭载框架的上层空间为吊放装置及其他设备提供安装空间，通过搭载框架的下层空间为液压压载平台及检测养护平台提供容置空间，使得整体平台的设置更紧凑，占用空间更小；此外，通过吊放装置与检测养护平台的配合实现检测养护平台沿桥墩上下移动以完成桥墩检测或养护，吊放装置的启动可远程实现，检测数据也可直接传送到远程端，通过远程操控实现桥墩检测及养护，降低了检测风险；而在检测养护平台的非工作时段，通过液压压载平台来放置检测养护平台，以避免吊放装置长期承受检测养护平台的压力，同时，液压压载平台也能够为工作人员提供设备拆卸及更换的空间。

进一步地，所述搭载框架的上层空间可设置控制装置，用于接收远程指令、控制吊放装置工作以及发送检测信息。

进一步地，所述预制桥墩在建立初期预设有凹陷环形空间，所述预制桥墩环抱结构与凹陷性环形空间相适配，以实现预制桥墩环抱结构的安装固定。所述预制桥墩环抱结构的外表面为立方体型结构。

作为进一步的技术方案，所述搭载框架的上层空间还布设有检测存储装置和定位存储装置，分别用于存储桥墩检测信息以及桥墩定位信息；及预警装置，用于探测桥墩附近水域信息并在探测到异常时发送预警信号。

进一步地，所述预警装置包含红外传感装置、预警灯及警报器。所述红外传感器向周围水域发送红外线，探测附近水域内船只的速度及位置信息，并将获取的船只速度及位置信息发送至定位存储装置，由定位存储装置判断船只是否能安全通过桥梁下水域，保证船只以安全的速度通过桥梁下的水域。当判断得到船只以危险的速度航行或船只有碰撞桥墩的危险时，所述预警灯将会发出红光，同时所述警报器发出提示语音，对相应船只进行声光警示提醒。

进一步地，所述定位存储装置接收桥墩检测设备的搭载装置所传送的位置信息及吊放装置所传送的高度信息。所述桥墩检测设备的搭载装置内置有位置传感器，用于获取搭载装置的位置信息。所述搭载装置置于检测养护平台上，当检测养护平台开始下放之前，进行初始化处理，使检测养护平台回到指定位置同时将位置传感器的记录信息初始化；在检测养护平台开始运行后，位置传感器将平台的位置信息发送至定位存储装置，并配合吊放装置发送的高度信息组成三维信息网络，为桥墩绘制三维立体图提供数据支持。

进一步地，所述检测存储装置接收桥墩检测设备所传送的检测信息，所述桥墩检测设备包含防水光学摄像头及防水声纳。所述防水光学摄像头包含探照灯及光学图像采集摄像头，所述探照灯用于在黑夜情况以及深水域情况下照亮桥墩表面的区域，从而便于所述光学图像采集摄像头精准采集所述桥墩表面区域的图像信息，所述图像信息传递至所述检测存储装置内，并配合所述定位存储装置的定位信息来为桥墩绘制桥墩表面图像三维立体图提供支撑。所述防水声纳主动向桥墩表面发射声波，利用声波在传播途中桥墩表面的回波来测量所述桥墩表面的损伤形状、损伤深度及损伤长度，所述桥墩表面损伤信息传递至所述检测存储装置内，并配合所述定位存储装置为桥墩绘制桥墩表面损伤三维立体图提供支撑。

作为进一步的技术方案，所述搭载框架的上层采用多孔钢结构铺设平面；所述搭载框架的中间层设有多个角码，多个所述角码的上表面与上层多孔钢结构的预留孔相配合，侧表面与预制桥墩环抱结构的预留孔位相配合；所述搭载框架通过多个角码与预制桥墩环抱结构固定连接。

进一步地，所述预警装置、定位存储装置和检测存储装置均固定在多孔钢结构上，通过在多孔钢结构上预留契合孔位的方式来实现前述装置的固定，并且操作简单，便于拆卸。

进一步地，所述液压压载平台及检测养护平台对搭载框架产生的垂直向下的力通过搭载框架的多孔钢结构传导至角码的上表面，由于多个角码契合预制桥墩环抱结构，故前述的力最终通过预制桥墩环抱结构传导至桥墩。

作为进一步的技术方案，所述平台吊放装置设有四个且分别布设在搭载框架上层的四个角位置；所述检测养护平台设有四个连接件且分别布设在检测养护平台的四个角位置；四个所述连接件分别与平台吊放装置相连。所述搭载框架为立方体结构，将四个吊放装置均匀布设在搭载框架上表面的四个角位置，使得吊放装置对检测养护平台的升降更平稳。通过连接件与平台吊放装置的配合，起到固定检测养护平台的作用。

作为进一步的技术方案，所述平台吊放装置包括卷扬机及高度传感器，所述卷扬机通过缆绳与检测养护平台的连接件固定相连；所述高度传感器设置在卷扬机上，用于记录缆绳下放的长度并发送至定位存储装置。所述定位存储装置基于缆绳下放的长度计算得到检测养护平台的高度信息。

进一步地，所述高度传感器以检测养护平台非工作时段的坐标为初始化高度，其采集的数据传送给定位存储模块，用于获取检测养护平台的实时高度信息。

作为进一步的技术方案，所述检测养护平台包括底部链条轨道和上部缓变轨道；所述底部链条轨道内安装预定大小的链条，所述链条在检测养护平台的四个角处与六齿齿轮相配合，所述六齿齿轮与驱动电机的联动轴键连接；所述链条的顶端高于底部链条轨道，高出底部链条轨道的部分用于安装桥墩检测设备的搭载装置；所述上部缓变轨道设置在底部链条轨道的上方，且在朝向搭载装置的侧面形成有凸缓变面，用于与搭载装置的相对两侧形成的凹缓变面相适配。

进一步地，所述链条、六齿齿轮、驱动电机及桥墩检测设备的搭载装置均与检测养护平台的环形结构可拆卸连接。当需要养护作业时，通过拆除链条、六齿齿轮、驱动电机及桥墩检测设备的搭载装置并在轨道内安装养护护栏等养护装置来实现平台功能的更换。

进一步地，所述驱动电机设有四个，分别安装在检测养护平台四个角处的动力舱内。所述动力舱的底部预留有立方体形空间，用于容置驱动电机。所述驱动电机的底面与动力舱的侧壁采用螺丝连接，所述驱动电机的侧面搁置在动力舱预制的固定环境中，保证电机在防水、稳定的环境中运行。

进一步地，所述驱动电机的输出端通过联动轴与六齿齿轮键连接，所述联动轴安装在动力舱预留的圆柱形区域内，所述圆柱形区域处于立方体形空间的上方。所述检测养护平台的四个角处的驱动电机同时运行，通过四个角处的六齿齿轮与底部链条轨道的链条相配合，实现底部链条轨道的高效稳定运行。

进一步地，所述底部链条轨道为360°全包围轨道，可以搭载一个或多个桥墩检测设备的搭载装置。

进一步地，所述上部缓变轨道为360°全包围轨道。所述上部缓变轨道由对称的左右两部分构成，各部分分别从所述轨道的上下面延抛物线型的轨迹向所述轨道的中间延伸，缓变部分在轨道的中间达到最大突出高度。所述上部缓变轨道与搭载装置相配合，所述搭载装置在与轨道相对的两侧面也采用缓变的设计，搭载装置的左右侧面自上下表面沿二次曲线轨迹，分别先向外延伸约滑块的四分之一高度，随后，在向内延伸约滑块的四分之一高度，所述搭载装置的缓变侧面中心处与所述上部缓变轨道的中心处处于同一水平高度上。在所述搭载装置在轨道上运行时，缓变的配合设计使得搭载装置在曲率变化较大的轨道处可以有一定角度的倾斜，方便所述搭载装置是的桥墩检测设备完成对桥墩的360°检测任务。

作为进一步的技术方案，所述检测养护平台由对称的第一部分和第二部分形成，所述第一部分和第二部分通过定位滑块相连。第一部分与第二部分经由定位滑块进行定位后，再借助螺丝进行固定。当所述检测养护平台用于养护作业时，需要先拆除检测作业装置，然后安装养护作业装置。

在检测工作完成后，工作人员判断是否需要对桥墩进行养护，当需要养护时，工作人员在液压压载平台上进行检测养护平台的检测作业装置与养护作业装置的拆装更换。在进行检测作业装置与养护作业装置的转换时，工作人员将检测作业装置包含的驱动电机、传动链条及桥墩检测设备的搭载装置进行拆解，在拆解完成后，分别将养护作业装置的内结构、外结构及安全护栏安装在传动轨道的内部，而后对第一部分、第二部分再次进行连接，随后，工作人员离开所述预制型桥墩全方位结构检测及养护平台，至此，完成检测作业装置与养护作业装置的转换。

所述养护作业装置包括内结构和外结构。所述内结构沿环形结构划分为多段，各段之间在所述内结构的上表面处外加一块平面结构物，平面结构物与所述内结构采用螺栓连接，划分为多段的内结构依靠所述平面结构物连接为一个整体。上述的每一段内结构均分为对称的左右两部分，在安装时，分别将左右两部分插入拆分后的环形结构的轨道空间内部，随后采用螺栓将所述内结构的左右两部分进行连接，并将连接完成的分段内结构移动到轨道的指定位置，最后进行各段之间的连接，至此，内结构的安装完成。

所述外结构设置在内结构的表面，并基于原有的内结构向外扩充，为桥墩的养护人员提供宽约1m的工作空间。所述外结构分为左右两部分分别包围原有的内结构，并通过螺栓连接，所述外结构依靠吊放模块及与内结构连接的螺栓达到固定效果。

在检测养护平台的外圈安装安全护栏，高度约为1.2m，保证桥墩养护的工作人员的安全。

作为进一步的技术方案，所述桥墩检测设备的搭载装置包括检测滑块，所述检测滑块的下部设有多个孔与传动轨道相配合，所述检测滑块的上部连接有中空旋转台；所述中空旋转台包括立柱和旋转轴承平台，所述旋转轴承平台通过联轴器与桥墩检测设备固定连接。

进一步地，所述检测滑块的下部设有三个孔，用于与链条相配合。所述检测滑块的相对两侧面设有与上部缓变轨道的凸缓变面相适配的凹缓变面，通过缓变面的设计，检测滑块可顺利通过弯轨处以完成对桥墩实现360°检测的任务。

进一步地，所述立柱位于旋转轴承平台的底部，所述立柱用于抬高搭载的桥墩检测设备。所述旋转轴承平台上均布有6个孔，用于与联轴器相连。所述联轴器的下表面连接旋转轴承平台，上表面配合需安装的桥墩检测设备，根据所选用的检测设备，可选用一种或多种联轴器，所述检测设备包含防水光学摄像头、防水声纳等声学和光学检测仪中的一种或者多种。

作为进一步的技术方案，所述液压压载平台设有四个，四个所述液压压载平台环绕桥墩设置且分别位于搭载框架的下层空间内；四个所述液压压载平台各自的宽度分别为预制桥墩环抱结构的对应端面宽度。所述液压压载平台在桥墩的四个方位完全包围搭载框架的下层预制空间，且在桥墩的前后平面布置有宽度为预制桥墩环抱结构前后端面宽度的液压压载平台，在桥墩的左右侧平面布置有宽度为搭载框架侧面端部宽度的液压压载平台，所有液压压载平台的长度分别为搭载框架与预制桥墩环抱结构各面的间隔距离。

作为进一步的技术方案，所述液压压载平台的底部相对两侧分别设有液压杆，所述液压杆与液压压载平台呈预定角度且输出端与液压压载平台相连。所述液压压载平台为检测养护平台提供压载环境，避免搭载框架上的吊放装置长时间承受检测养护平台的负载。

进一步地，所述液压压载平台包含液压杆及压载平面，所述液压杆在竖直方向呈一定角度安装在所述压载平面的左右两侧，所述压载平台包含中心杆、限制杆、支撑杆及扣合杆。所述中心杆与搭载框架相连，所述限制杆设置在压载平面远离桥墩一侧的端部，所述支撑杆有多个且均匀设置在所述压载平面除首尾外的其它地方，所述扣合杆设置在压载平面靠近桥墩一侧的端部。所述扣合杆在检测养护平台处于非工作时段时与搭载框架上设置的杆件扣合装置相扣合。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)本发明通过预制桥墩环抱结构与预制桥墩固定相连，在预制桥墩环抱结构的上部预制搭载框架，搭载框架包覆预制桥墩环抱结构的上部表面，这些结构可长期固定在桥墩上面，实现一次安装多次使用，避免每次检测都需要安装时间及安装成本的问题；进一步，通过搭载框架的上层空间为吊放装置及其他设备提供安装空间，通过搭载框架的下层空间为液压压载平台及检测养护平台提供容置空间，使得整体平台的设置更紧凑，占用空间更小；此外，通过吊放装置与检测养护平台的配合实现检测养护平台沿桥墩上下移动以完成桥墩检测或养护，吊放装置的启动可远程实现，检测数据也可直接传送到远程端，通过远程操控实现桥墩检测及养护，降低了检测风险；而在检测养护平台的非工作时段，通过液压压载平台来放置检测养护平台，以避免吊放装置长期承受检测养护平台的压力，同时，液压压载平台也能够为工作人员提供设备拆卸及更换的空间。

(2)本平台为预制型结构，可以长期固定在桥墩上面，按照所需，随时对桥墩进行检测以及养护。

(3)本平台有效的解决现有检测方法检测成本大的问题，由于本平台长期安装在桥墩表面上，因此每一次的检测只需要耗费一定的电力，在所述桥墩预警装置的配合下，可以很方便的控制桥墩周围的交通，加快检测的速度，降低对周围交通的影响大小。

(4)本平台有效的解决了现有检测方法检测精度低的问题，本平台采用环抱式设计，可以有效的抵御桥墩周围急水流对检测精度的影响，同时，本平台采用360°轨道式设计，可以保证对桥墩全方位的检测。

(5)本平台有效的降低了检测工作的安全风险，本平台采用预制式设计，工作人员只需远程操控即可，不需进行桥墩周围复杂的环境当中。

(6)本平台提出了一种对桥墩表面损伤进行修复的可行手段，工作人员在半封闭的环境中进行对桥墩养护平台的组装及桥墩的养护任务，在有充足的工作空间的同时，保证了工作人员的安全性。

(7)本检测装置的安装结构合理，易于组装，考虑全面，在具体实施工程中可行性高。

附图说明

图1为根据本发明实施例的一种预制型桥墩全方位结构检测及养护平台的检测作业时的整体示意图；

图2为根据本发明实施例的一种预制型桥墩全方位结构检测及养护平台的养护作业时的整体示意图。

图3为根据本发明实施例的预制桥墩环抱结构的示意图。

图4(a)-(b)为根据本发明实施例的一种预制型桥墩全方位结构检测及养护平台的非作业时的示意图。

图5(a)-(b)为根据本发明实施例的液压压载平台的结构示意图。

图6为根据本发明实施例的检测养护平台在检测作业时的示意图。

图7为根据本发明实施例的检测养护平台的环形结构的第一部分与第二部分的连接示意图。

图8为根据本发明实施例的动力舱的结构示意图。

图9为根据本发明实施例的动力机构的示意图。

图10(a)-(b)为根据本发明实施例的桥墩检测设备及其搭载装置与轨道的连接示意图。

图11为根据本发明实施例的链条与六齿齿轮的关系示意图。

图12为根据本发明实施例的检测养护平台在养护作业时的示意图。

图13为根据本发明实施例的养护检测装置的内结构与外结构示意图。

图中：1、预制桥墩环抱结构；101、预制桥墩环抱结构的上层结构；102、预制桥墩环抱结构的下层结构；2、搭载框架；201、吊放装置；202、红外传感器；203、警报灯；204、警报器；205、定位存储装置；206、检测存储装置；207、角码；208、杆件卡扣；3、液压压载平台；301、液压杆；302、限制杆；303、中心杆；304、支撑杆；4、养护作业装置；401、第一定位滑块；402、内结构；403、外结构；404、连接件；405、安全护栏；5、检测作业装置；501、动力舱；5011、动力舱下端舱；5012、动力舱上端舱；502、动力机构；5021、驱动电机；5022、联轴器；5023、六齿齿轮；503、环形结构；5031、底部链条轨道；5032、上方缓变轨道；5033、传动链条；504、第二定位滑块；505、第一部分；506、第二部分；6、桥墩检测设备的搭载装置；601、检测滑块；602、中空旋转平台抬升平台；603、中空旋转平台；604、联轴器；605、防水光学摄像头；6051、探照灯；6052、摄像头；606、防水声纳。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述发实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

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装置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所述特征。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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

如图1，一种预制型桥墩全方位结构检测及养护平台，包括预制桥墩环抱结构、设置在预制桥墩环抱结构上方的搭载框架、设置在搭载框架上层空间的吊放装置、设置在搭载框架下层空间的液压压载平台及检测养护平台。

如图3，所述预制桥墩环抱结构包含上层及下层突出混凝土结构物，所述预制混凝土结构物在桥墩建立初期与桥墩预留结构达成配合。

如图4(a)-(b)，所述搭载框架的上层空间的四个角位置分布设有吊放装置，上层平台上设有预警装置、检测存储装置和定位存储装置。

所述吊放装置包括卷扬机及高度传感器，所述卷扬机通过缆绳与检测养护平台的连接件固定相连；所述高度传感器设置在卷扬机上，用于记录缆绳下放的长度并发送至定位存储装置，由定位存储装置计算得到检测养护平台的实时高度信息。

所述搭载框架的中间层设有支撑的角码207，整个平台装置的受力传导到搭载框架角码，进一步传导到预制桥墩环抱结构及桥墩上。

所述搭载框架的下层空间设有液压压载平台，所述检测养护平台在非工作时段放置在液压压载平台上。

所述搭载框架预制在预制桥墩环抱结构1的上部表面上，并通过吊放装置与检测养护平台相连接。

如图5(a)-(b)，所述液压压载平台包含液压杆及压载平面，所述液压杆在竖直方向呈一定角度安装在所述压载平面的左右两侧，所述压载平台包含中心杆、限制杆、支撑杆及扣合杆。所述中心杆与搭载框架相连，所述限制杆设置在压载平面远离桥墩一侧的端部，所述支撑杆有多个且均匀设置在所述压载平面除首尾外的其它地方，所述扣合杆设置在压载平面靠近桥墩一侧的端部。所述扣合杆在检测养护平台处于非工作时段时与搭载框架上设置的杆件扣合装置相扣合。

所述液压杆的一端连接在搭载框架上，另一端与液压压载平台成一定的角度连接，所述液压杆在液压压载平台处于水平状态时为收缩状态，当所述液压杆伸长时，推动所述液压压载平台以中心杆为中心向上旋转。由于限位杆的作用，当液压压载平台向上旋转到一定角度就会卡在搭载框架上，向下到预定位置则会卡合在杆件扣合装置的杆件卡扣上。

与检测养护平台相连的吊放装置收紧，将检测养护平台抬高到搭载框架预留的空间内，该空间可以保证液压压载平台完全旋转至向上的最高处，同时不与检测养护平台发生碰撞，所述液压压载平台向上旋转，待旋转结束后，所述检测养护平台在吊放装置的作用下逐层下放。

所述液压压载平台在检测养护平台处于非工作阶段时，所述液压压载平台包含的支撑杆呈水平放置，检测养护平台压载在水平放置的液压压载平台上，起到支撑的作用。

所述检测养护平台具有与预制桥墩环抱结构滑动连接的环形结构。所述检测养护平台可拆卸地连接检测作业装置或养护作业装置。

所述检测养护平台上设有底部链条轨道和上部缓变轨道。

如图6，当安装检测作业装置时，所述底部链条轨道内安装预定大小的链条，所述链条在检测养护平台的四个角处与六齿齿轮相配合，所述六齿齿轮与驱动电机的联动轴键连接；所述链条的顶端高于底部链条轨道，高出底部链条轨道的部分用于安装桥墩检测设备的搭载装置；所述上部缓变轨道设置在底部链条轨道的上方，且在朝向搭载装置的侧面形成有凸缓变面，用于与搭载装置的相对两侧形成的凹缓变面相适配。所述链条、六齿齿轮、驱动电机及桥墩检测设备的搭载装置均与检测养护平台的环形结构可拆卸连接。

如图8-9，所述驱动电机设有四个，分别安装在检测养护平台四个角处的动力舱内。所述动力舱的底部预留有立方体形空间，用于容置驱动电机。所述驱动电机的底面与动力舱的侧壁采用螺丝连接，所述驱动电机的侧面搁置在动力舱预制的固定环境中，保证电机在防水、稳定的环境中运行。

如图11，所述驱动电机的输出端通过联动轴与六齿齿轮键连接，所述联动轴安装在动力舱预留的圆柱形区域内，所述圆柱形区域处于立方体形空间的上方。所述检测养护平台的四个角处的驱动电机同时运行，通过四个角处的六齿齿轮与底部链条轨道的链条相配合，实现底部链条轨道的高效稳定运行。

如图10(a)-(b)，所述桥墩检测设备的搭载装置包括检测滑块，所述检测滑块的下部设有多个孔与传动轨道相配合，所述检测滑块的上部连接有中空旋转台；所述中空旋转台包括立柱和旋转轴承平台，所述旋转轴承平台通过联轴器与桥墩检测设备固定连接。所述中空旋转平台具有中空旋转平台抬升平台，用于抬升其高度。

所述检测滑块的下部设有三个孔，用于与链条相配合。所述检测滑块的相对两侧面设有与上部缓变轨道的凸缓变面相适配的凹缓变面，通过缓变面的设计，检测滑块可顺利通过弯轨处以完成对桥墩实现360°检测的任务。

所述立柱位于旋转轴承平台的底部，所述立柱用于抬高搭载的桥墩检测设备。所述旋转轴承平台上均布有6个孔，用于与联轴器相连。所述联轴器的下表面连接旋转轴承平台，上表面配合需安装的桥墩检测设备，根据所选用的检测设备，可选用一种或多种联轴器，所述检测设备包含防水光学摄像头、防水声纳等声学和光学检测仪中的一种或者多种。

当检测作业时，吊放装置带动检测养护平台沿桥墩竖直方向上下移动，当移动到某个高度时，控制检测养护平台的四个角处的驱动电机同时运行，带动六齿齿轮转动，并通过四个角处的六齿齿轮与底部链条轨道的链条相配合，实现底部链条轨道的高效稳定运行，从而实现对该高度处桥墩结构的检测。

所述检测养护平台完成对桥墩的检测任务后，在所述吊放装置的作用下上升至搭载框预制的空间内，随后所述的液压压载平台向下旋转至水平位置，最后检测养护平台通过吊放，重新压载到水平放置的液压压载平台上，自此，对桥墩的检测完成。

本实施例中，所述桥墩环抱结构通过预制的桥墩平台全方位环抱，为顶端搭载框架提供放置空间，同时保证整体装置长期安全的运行及随时养护检修，解决大型桥墩检测下难以短周期随时检测及桥墩复杂环境下全方位精准的检测难题，所述液压压载平台在非检测时段内为检测养护平台提供放置环境及装置养护环境，检测时段，液压压载平台收起，检测养护平台搭载桥墩检测设备逐层下放，进行检测，检测完毕后还原至顶端搭载框架内部，搭载在液压压载平台上方。同理，在桥墩表面受损时，通过检测养护平台逐层完成对桥墩表面的修复，具有检测成本低，检测风险小的优点，并为桥墩提供养护及警示作用的平台。

实施例2

如图2，本实施例基于所述平台进行养护作业。工作人员根据桥墩的检测结果判断是否需要对桥墩进行养护。

在检测工作完成后，工作人员判断是否需要对桥墩进行养护，当需要养护时，工作人员在液压压载平台上进行检测养护平台的检测作业装置与养护作业装置的拆装更换。在进行检测作业装置与养护作业装置的转换时，工作人员将检测作业装置包含的驱动电机、传动链条及桥墩检测设备的搭载装置进行拆解，在拆解完成后，分别将养护作业装置的内结构、外结构及安全护栏安装在传动轨道的内部，而后对第一部分、第二部分再次进行连接，随后，工作人员离开所述预制型桥墩全方位结构检测及养护平台，至此，完成检测作业装置与养护作业装置的转换。

如图7，所述检测养护平台由对称的第一部分和第二部分形成，所述第一部分和第二部分通过第二定位滑块相连。第一部分与第二部分经由第二定位滑块进行定位后，再借助螺丝进行固定。

在进行作业模式转换时，工作人员将检测作业装置包含的驱动电机、传动链条及桥墩检测设备的搭载装置进行拆解，在拆解完成后，分别将养护作业装置的内结构、外结构及安全护栏安装到平台上，然后对第一部分、第二部分再次进行连接，随后结束转换。

如图12-13，所述内结构沿环形结构划分为多段，各段之间在所述内结构的上表面处外加一块平面结构物，平面结构物与所述内结构采用螺栓连接，划分为多段的内结构依靠所述平面结构物连接为一个整体。上述的每一段内结构均分为对称的左右两部分，在安装时，分别将左右两部分插入拆分后的环形结构的轨道空间内部，通过第一定位滑块进行连接，随后采用螺栓进行固定，并将连接完成的分段内结构移动到轨道的指定位置，最后进行各段之间的连接，完成内结构的安装。

所述外结构设置在内结构的表面，并基于原有的内结构向外扩充，为桥墩的养护人员提供宽约1m的工作空间。

与检测养护平台相连的吊放装置收紧，将检测养护平台抬高到搭载框架预留的空间内，该空间可以保证液压压载平台完全旋转至向上的最高处，同时不与检测养护平台发生碰撞，所述液压压载平台向上旋转，待旋转结束后，所述检测养护平台在吊放装置的作用下逐层下放。

桥墩养护的工作人员在所述检测养护平台上逐层完成对所述桥墩的养护任务。

完成对桥墩的养护任务后，所述检测养护平台在吊放模块的作用下上升至搭载框预制的空间内，随后所述液压压载平台向下旋转至水平位置，最后，检测养护平台通过吊放装置重新压载到水平放置的液压压载平台上，自此，对桥墩的养护任务完成。

实施例3

本实施例中，所述搭载框架的上层平台上设有预警装置、检测存储装置和定位存储装置。所述预警装置包括红外传感器、警报灯和警报器。

所述红外传感器向周围水域发送红外线，探测附近水域内船只的速度及位置信息，并将获取的船只速度及位置信息发送至定位存储装置，由定位存储装置判断船只是否能安全通过桥梁下水域，保证船只以安全的速度通过桥梁下的水域。当判断得到船只以危险的速度航行或船只有碰撞桥墩的危险时，所述预警灯将会发出红光，同时所述警报器发出提示语音，对相应船只进行声光警示提醒。

所述定位存储装置接收桥墩检测设备的搭载装置所传送的位置信息及吊放装置所传送的高度信息。所述桥墩检测设备的搭载装置内置有位置传感器，用于获取搭载装置的位置信息。所述吊放装置的卷扬机上设有高度传感器，用于获取下放缆绳的长度，进而得到检测养护平台的高度信息。

所述检测存储装置接收桥墩检测设备所传送的检测信息，所述桥墩检测设备包含防水光学摄像头及防水声纳。

所述防水光学摄像头包含探照灯及光学图像采集摄像头，所述探照灯用于在黑夜情况以及深水域情况下照亮桥墩表面的区域，从而便于所述光学图像采集摄像头精准采集所述桥墩表面区域的图像信息，所述图像信息传递至所述检测存储装置内。

所述防水声纳主动向桥墩表面发射声波，利用声波在传播途中桥墩表面的回波来测量所述桥墩表面的损伤形状、损伤深度及损伤长度，所述桥墩表面损伤信息传递至所述检测存储装置内。

所述检测存储装置和所述定位存储装置的数据为桥墩绘制桥墩表面损伤三维立体图提供支撑。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案。

Claims (10)

1.一种预制型桥墩全方位结构检测及养护平台，其特征在于，包括预制桥墩环抱结构，用于与预制桥墩相适配；所述预制桥墩环抱结构的上方设有搭载框架，所述搭载框架的上层空间设有吊放装置，下层空间设有液压压载平台和检测养护平台；所述检测养护平台在工作时段位于液压压载平台的下方，在非工作时段压载于液压压载平台；所述检测养护平台与吊放装置相连且在吊放装置的作用下实现沿桥墩竖直方向的移动；所述检测养护平台套设在桥墩外侧且内部具有环形结构，所述检测养护平台在检测工作时段连接检测装置或者在养护工作时段连接养护装置；所述检测装置和养护装置在各自的非工作时段放置于液压压载平台上。

2.根据权利要求1所述一种预制型桥墩全方位结构检测及养护平台，其特征在于，所述搭载框架的上层空间还布设有检测存储装置和定位存储装置，分别用于存储桥墩检测信息以及桥墩定位信息；及预警装置，用于探测桥墩附近水域信息并在探测到异常时发送预警信号。

3.根据权利要求2所述一种预制型桥墩全方位结构检测及养护平台，其特征在于，所述搭载框架的上层采用多孔钢结构铺设平面；所述搭载框架的中间层设有多个角码，多个所述角码的上表面与上层多孔钢结构的预留孔相配合，侧表面与预制桥墩环抱结构的预留孔位相配合；所述搭载框架通过多个角码与预制桥墩环抱结构固定连接。

4.根据权利要求2所述一种预制型桥墩全方位结构检测及养护平台，其特征在于，所述平台吊放装置设有四个且分别布设在搭载框架上层的四个角位置；所述检测养护平台设有四个连接件且分别布设在检测养护平台的四个角位置；四个所述连接件分别与平台吊放装置相连。

5.根据权利要求4所述一种预制型桥墩全方位结构检测及养护平台，其特征在于，所述平台吊放装置包括卷扬机及高度传感器，所述卷扬机通过缆绳与检测养护平台的连接件固定相连；所述高度传感器设置在卷扬机上，用于记录缆绳下放的长度并发送至定位存储装置。

6.根据权利要求1所述一种预制型桥墩全方位结构检测及养护平台，其特征在于，所述检测养护平台包括底部链条轨道和上部缓变轨道；所述底部链条轨道内安装预定大小的链条，所述链条在检测养护平台的四个角处与六齿齿轮相配合，所述六齿齿轮与驱动电机的联动轴键连接；所述链条的顶端高于底部链条轨道，高出底部链条轨道的部分用于安装桥墩检测设备的搭载装置；所述上部缓变轨道设置在底部链条轨道的上方，且在朝向搭载装置的侧面形成有凸缓变面，用于与搭载装置的相对两侧形成的凹缓变面相适配。

7.根据权利要求1所述一种预制型桥墩全方位结构检测及养护平台，其特征在于，所述检测养护平台由对称的第一部分和第二部分形成，所述第一部分和第二部分通过定位滑块相连。

8.根据权利要求6所述一种预制型桥墩全方位结构检测及养护平台，其特征在于，所述桥墩检测设备的搭载装置包括检测滑块，所述检测滑块的下部设有多个孔与传动轨道相配合，所述检测滑块的上部连接有中空旋转台；所述中空旋转台包括立柱和旋转轴承平台，所述旋转轴承平台通过联轴器与桥墩检测设备固定连接。

9.根据权利要求1所述一种预制型桥墩全方位结构检测及养护平台，其特征在于，所述液压压载平台设有四个，四个所述液压压载平台环绕桥墩设置且分别位于搭载框架的下层空间内；四个所述液压压载平台各自的宽度分别为预制桥墩环抱结构的对应端面宽度。

10.根据权利要求9所述一种预制型桥墩全方位结构检测及养护平台，其特征在于，所述液压压载平台的底部相对两侧分别设有液压杆，所述液压杆与液压压载平台呈预定角度且输出端与液压压载平台相连。

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