CN116124798A - 一种桥墩水下检测系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种桥墩水下检测系统及检测方法，属于桥墩检测技术的领域。其包括环绕套设在桥墩外的机架，所述机架包括多个第一连接框以及多个第二连接框，多个所述第一连接框与第二连接框交错设置且首尾相连，所述第一连接框上设置有驱动组件以及清理组件，所述清理组件用于对桥墩表面进行清理，所述驱动组件用于驱动机架绕桥墩进行转动，所述第二连接框上朝向桥墩设置有水下摄像机，所述机架上还设置有升降组件，所述升降组件用于驱动机架在水中沿竖直方向移动。本申请具有便于对桥墩进行检测的效果。

Description

一种桥墩水下检测系统及检测方法

技术领域

本申请涉及桥墩检测技术的领域，尤其是涉及一种桥墩水下检测系统及检测方法。

背景技术

随着我国基础建设的发展，越来越多的桥梁随之拔地而起，特别是在一些沿海城市，道路桥梁更是数不胜数。桥墩作为桥梁的主要承载力、传力构件，应当保证具有良好的健康状况。水下桥墩由于长时间受水流的冲刷以及水中化学物质的侵蚀，以及人为因素引起的一系列影响，导致桥墩容易出现开裂、腐蚀、破损等病害。

因此需要对桥墩水下部分进行检测，了解桥墩水下部分的病害情况，目前对桥墩水下墩柱的检测方法一般有两种：一种是采用蛙人下水对桥墩进行人工摸排，借助水下摄像机对桥墩外观进行检测；另一种是通过水下机器人对桥墩进行检测。

针对上述中的相关技术，桥墩长期浸泡在水中，桥墩上会附着泥沙、藻类、贝类等附着物，这些附着物会遮挡桥墩的表面，无法从而无法观测到桥墩的表面，不便于对桥墩进行检测。

发明内容

为了便于对桥墩进行检测，本申请提供一种桥墩水下检测系统及检测方法。

一方面，本申请提供一种桥墩水下检测系统，采用如下的技术方案：

一种桥墩水下检测系统，包括环绕套设在桥墩外的机架，所述机架包括多个第一连接框以及多个第二连接框，多个所述第一连接框与第二连接框交错设置且首尾相连，所述第一连接框上设置有驱动组件以及清理组件，所述清理组件用于对桥墩表面进行清理，所述驱动组件用于驱动机架绕桥墩进行转动，所述第二连接框上朝向桥墩设置有水下摄像机，所述机架上还设置有升降组件，所述升降组件用于驱动机架在水中沿竖直方向移动。

通过采取上述技术方案，将第一连接框与第二连接框拼接为机架并套设在桥墩外，利用升降组件驱动机架在水中沿竖直方向进行移动，驱动组件驱动机架绕桥墩进行转动，同时清理组件对桥墩进行清理，使得清理组件对桥墩水下部分进行全面的清理，清理完桥墩表面的附着物后，第二连接框上的水下摄像机对桥墩表面进行摄像检测；在机架升降、转动时对桥墩进行清理，从而对桥墩进行全面的清理，桥墩表面的附着物清理完成后，桥墩表面结构暴露出来，便于对桥墩进行检测。

可选的，所述第一连接框与第二连接框上均设置有耳板，所述耳板上开设有通孔，相邻的所述第一连接框与第二连接框之间通过耳板上穿设的螺栓连接。

通过采取上述技术方案，将第一连接框与第二连接框耳板上的通孔相正对，通过螺栓将第一连接框的耳板与第二连接框的耳板相连接，从而达到便于拆卸安装机架的作用。

可选的，所述驱动组件包括输水管、高压喷头以及水泵，所述高压喷头在多个第一连接框上均有设置，多个所述高压喷头之间连通设置有连接管，且所述高压喷头倾斜设置在第一连接框上，多个所述高压喷头与对应的第一连接框之间的夹角相同，所述水泵上设置有浮板，所述水泵通过浮板漂浮在水面上，所述输水管的一端与水泵的输出端相连通、另一端与连接管相连通。

通过采取上述技术方案，在多个第一连接框上均安装有高压喷头，且多个高压喷头与对应的第一连接框之间的夹角相同，水泵将水通过输水管输送至连接管，再通过高压喷头喷出，由于高压喷头与第一连接框之间存在夹角，高压喷头喷出的水流会推动机架进行转动，达到便于驱动机架进行转动的效果，机架转动时通过输水管拉动浮板在水面进行移动。

可选的，所述清理组件包括套管、伸缩杆、弹簧以及钢丝刷板，所述套管设置在第一连接框上，所述套管的开口朝向桥墩，所述伸缩杆滑动设置在套管内，所述弹簧设置在套管内，所述弹簧的一端与套管相连接、另一端与伸缩杆相连接，所述钢丝刷板竖直设置在伸缩杆末端。

通过采取上述技术方案，安装机架时，使得钢丝刷板抵紧在桥墩上，同时使得弹簧处于压缩状态，由于机架上设置有多个清理组件，多个钢丝刷板与桥墩相抵触，在桥墩周向上的多个弹簧的作用下，桥墩处于机架的中央，从而起到对机架进行定心的作用；同时机架在转动、升降的过程中，钢丝刷板对桥墩表面进行刷动，将桥墩表面的附着物刷除，达到便于清理桥墩表面附着物的效果。

可选的，所述第一连接框与第二连接框上均设置导轨，所述导轨上套设有安装板，所述安装板沿导轨移动至靠近或远离桥墩，所述高压喷头以及清理组件设置在第一连接框内的安装板上，所述水下摄像机设置在第二连接框内的安装板上。

通过采取上述技术方案，当对机架进行拆卸收纳时，沿导轨移动安装板，第一连接框上的安装板带动高压喷头与清理组件移动至第一连接框内部、第二连接框上的安装板带动水下摄像机移动至第二连接框内部，从而在便于搬运收纳第一连接框与第二连接框，同时第一连接框会对其中高压喷头以及清理组件起到保护作用，第二连接框的会对其中的水下摄像机起到保护作用，一定程度上避免在搬运收纳机架时高压喷头、清理组件、水下摄像机受到磕碰而损坏。

可选的，所述导轨上开设有多个螺纹孔，所述安装板上穿设有螺栓，所述安装板通过螺栓连接在导轨上。

通过采取上述技术方案，安装板移动至与不同的螺纹孔相正对，再通过螺栓穿设过螺纹孔后将安装板安装于导轨上，从而便于调节安装板的位置并固定。

可选的，所述升降组件包括气囊、输气管以及气泵，所述气囊依次穿设在机架内，所述气泵设置在浮板上，所述输气管一端与气泵的输出端相连接、另一端与气囊相连接。

通过采取上述技术方案，当安装板移动至靠近桥墩时，第一连接框与第二连接框内部为空置空间，气囊依次穿过第一连接框与第二连接框，将气囊穿设在机架内，气泵通过输气管将空气泵入至气囊内，通过调节气囊内部空气的量，驱动机架在水中上浮或下沉，从而达到便于驱动机架在竖直方向上进行移动的效果。

可选的，所述第二安装框内的安装板上还设置有超声波检测仪。

通过采取上述技术方案，在第二安装框内的安装板上安装有超声波检测仪，用于对桥墩进行超声波检测，从而便于对桥墩内部进行探伤检测。

另一方面，本申请提供一种桥墩水下检测方法，包括以下步骤：

S1：将多个第一连接框与第二连接框首尾连接为两个半圆形框架，将两个半圆形框架套设在桥墩上，将两个半圆形框架连接为圆形机架；S2：利用升降组件驱动机架在水中沿竖直方向移动；S3：通过清理组件对桥墩表面的附着物进行清理；S4：驱动组件驱动机架在桥墩外进行转动，对桥墩进行全面清理；S5：第二连接框上的水下摄像机对桥墩外观进行摄像检测。

通过采取上述技术方案，先将多个第一连接框与第二连接框连接为两个半圆形框架，将两个半圆形框架套设在桥墩上并连接起来，便于将机架套设安装在桥墩外，在机架转动、升降的过程中，清理组件对桥墩表面进行全面的清理，从而便于对桥墩进行检测。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.将第一连接框与第二连接框拼接为机架并套设在桥墩外，利用升降组件驱动机架在水中沿竖直方向进行移动，驱动组件驱动机架绕桥墩进行转动，在这过程中清理组件对桥墩表面进行全面清理，从而清理掉桥墩表面的附着物，便于对桥墩进行检测；

2.在多个第一连接框上均安装有高压喷头，且多个高压喷头与对应的第一连接框之间的夹角相同，水泵将水通过输水管输送至连接管，再通过高压喷头喷出，由于高压喷头与第一连接框之间存在夹角，高压喷头喷出的水流会推动机架进行转动，达到便于驱动机架进行转动的效果；

3.高压喷头朝向桥墩喷出高压水流，高压水流对桥墩表面的附着物进行冲刷，达到对桥墩表面进行清理的效果；

4.当对机架进行拆卸收纳时，沿导轨移动安装板，第一连接框上的安装板带动高压喷头与清理组件移动至第一连接框内部、第二连接框上的安装板带动水下摄像机移动至第二连接框内部，从而在便于搬运收纳第一连接框与第二连接框，同时第一连接框会对其中高压喷头以及清理组件起到保护作用，第二连接框的会对其中的水下摄像机起到保护作用，一定程度上避免在搬运收纳机架时高压喷头、清理组件、水下摄像机受到磕碰而损坏；

5.当安装板移动至靠近桥墩时，第一连接框与第二连接框内部为空置空间，气囊依次穿过第一连接框与第二连接框，将气囊穿设在机架内，气泵通过输气管将空气泵入至气囊内，通过调节气囊内部空气的量，驱动机架在水中上浮或下沉，从而达到便于驱动机架在竖直方向上进行移动的效果。

附图说明

图1是本申请实施例的结构示意图。

图2是用于展示本申请实施例中机架的结构示意图。

图3是用于展示本申请实施例中第一连接框的结构示意图。

图4是图3中A部放大图。

图5是用于展示本申请实施例中第二连接框的结构示意图。

附图标记说明：

1、机架；11、耳板；12、通孔；2、第一连接框；3、第二连接框；31、水下摄像机；32、超声波检测仪；4、驱动组件；41、输水管；42、高压喷头；43、水泵；44、连接管；45、浮板；5、清理组件；51、套管；52、伸缩杆；53、弹簧；54、钢丝刷板；6、导轨；61、安装板；62、螺纹孔；7、升降组件；71、气囊；72、输气管；73、气泵。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种桥墩水下检测系统，参照图1，一种桥墩水下检测系统包括机架1，机架1为圆形框架，机架1套设在桥墩外，机架1包括多个第一连接框2以及多个第二连接框3，第一连接框2与第二连接框3均为扇环形框架，多个第一连接框2与第二连接框3交错且首尾连接为圆形的机架1。在多个第一连接框2上均安装有驱动组件4以及清理组件5，驱动组件4用于驱动机架1在桥墩外绕桥墩进行转动，清理组件5用于对桥墩表面的附着物进行清理；在多个第二连接框3上均安装有水下摄像机31，水下摄像机31的镜头朝向桥墩；在机架1上还安装升降组件7，升降组件7用于驱动机架1在水中沿竖直方向进行移动。

将多个第一连接框2与第二连接框3套设在桥墩外并连接为圆形的机架1，从而使得机架1套设在桥墩上，利用升降组件7驱动机架1在水中沿竖直方向进行移动、利用驱动组件4驱动机架1进行转动，在机架1转动、移动过程中，清理组件5对桥墩表面的附着物进行清理，水下摄像机31对清理后的桥墩进行拍摄检测。

参照图2和图3，第一连接框2与第二连接框3的顶部两端均安装有耳板11，且第一连接框2与第二连接框3上的耳板11在水平方向上交错设置，在耳板11上均开设有通孔12，安装机架1时将相邻的第一连接框2与第二连接框3上的耳板11重合并通过螺栓连接。

参照图3和图5，在第一连接框2与第二连接框3的顶部与底部均安装有导轨6，导轨6的长度方向指向机架1的圆心，在导轨6上滑动安装有安装板61，安装板61竖直安装，安装板61沿导轨6移动至靠近或远离桥墩。驱动组件4以及清理组件5安装在第一连接框2内的安装板61上，水下摄像机31安装在第二连接框3内的安装板61上。在导轨6上沿导轨6的长度方向等间距开设有多个螺纹孔62，在安装板61的顶部竖直穿设有螺栓，沿导轨6移动安装板61，并将安装板61上的螺栓穿设在相对的螺纹孔62内，从而实现对安装板61的移动以及固定。当对第一连接框2以及第二连接框3进行搬运收纳时，移动安装板61至背离机架1的圆心，从而可以将驱动组件4、清理组件5移动至第一连接框2内部、将水下摄像机31移动至第二连接框3内，框体对驱动组件4、清理组件5以及水下摄像机31起到保护的作用，一定程度上避免了这些部件在第一连接框2、第二连接框3搬运过程中受到磕碰而损坏。

参照图1和图3，驱动组件4包括输水管41、高压喷头42以及水泵43，高压喷头42安装在第一连接框2内的安装板61上，且高压喷头42位于安装板61朝向桥墩的一侧，结合图4，高压喷头42朝向桥墩安装且高压喷头42在水平方向上与安装板61之间存在夹角，多个高压喷头42与其所对应的安装板61之间的夹角相同。在机架1上环绕安装有连接管44，连接管44将多个高压喷头42相连通，连接管44在机架1拼接完成后再安装。在水泵43上安装有浮板45，浮板45带动水泵43漂浮在水面上，输水管41的一端与水泵43的输出端相连通、另一端与连接管44相连通。

驱动机架1进行转动时，启动水泵43，水泵43通过输水管41将水输送至连接管44中，再通过高压喷头42喷出，由于高压喷头42与安装板61之间存在夹角，且多个高压喷头42与其所对应的安装板61之间的夹角相同，多个高压喷头42等间距分布在机架1上，因此高压喷头42喷出的高压水流会推动机架1沿背离高压喷头42喷水方向转动。同时，由于高压喷头42朝向桥墩喷出，喷出的高压水流会对桥墩表面进行冲洗，达到对桥墩表面的附着物进行清理的效果。

参照图3和图4，清理组件5包括套管51、伸缩杆52、弹簧53以及钢丝刷板54，套管51固定安装在第一连接框2内的安装板61上，套管51的开口朝向桥墩，伸缩杆52滑动安装在套管51内，弹簧53安装在套管51内，弹簧53的一端与套管51的内壁固定连接、另一端与伸缩杆52固定连接，钢丝刷板54竖直安装在伸缩杆52背离安装板61的一端，钢丝刷板54的刷毛朝向桥墩延伸。

将机架1安装在桥墩外时，钢丝刷板54与桥墩表面相抵触，弹簧53受力压缩，由于机架1周向上的多个钢丝刷板54均与桥墩相抵触，多个弹簧53对机架1起到定心对位的作用，使得机架1的内壁各处与桥墩之间的间隙相同，便于对桥墩进行清理、检测。同时弹簧53将钢丝刷板54抵紧在桥墩上，机架1转动、升降时，钢丝刷板54对桥墩表面进行刷动清理，达到便于对桥墩表面进行清理的效果。

参照图1和图2，升降组件7包括气囊71、输气管72以及气泵73，气囊71为长条形，在机架1安装完成后，驱动安装板61移动至靠近桥墩，此时第一连接框2与第二连接框3内部空置，此时将气囊71穿设过多个第一连接框2与第二连接框3，使得气囊71穿设在机架1内，并将气囊71的首尾通过绳子连接起来。气泵73安装在浮板45上，输气管72的一端与气泵73的输出端相连通、另一端与气囊71相连通。当需要驱动机架1在水中沿竖直方向移动时，启动气泵73，气泵73将气体通过输气管72泵入至气囊71内，气囊71产生浮力并带动机架1上浮。通过调节气囊71内气体的量，实现驱动机架1下沉、下浮以及悬浮。

参照图5，在第二安装框内的安装板61上还安装有超声波检测仪32，超声波检测仪32位于安装板61朝向桥墩的一侧。在水下摄像机31对桥墩进行摄像检测时，超声波检测仪32能够对桥墩进行检测。

本申请实施例一种桥墩水下检测系统的实施原理为：将多个第一连接框2、第二连接框3交错连接为机架1，机架1套设在桥墩外，将安装板61移动至靠近桥墩并固定，将气囊71穿设在机架1内，机架1在重力的作用下下沉，启动水泵43，高压喷头42喷出水流并带动机架1进行转动，钢丝刷板54在弹簧53的作用下抵紧在桥墩上，机架1转动时钢丝刷板54对桥墩表面进行刷动清理，水下摄像机31对清理后的桥墩表面进行摄影检测。

本申请实施例还公开一种桥墩水下检测方法，包括以下步骤：

S1：将第一连接框2与第二连接框3移动至待检测桥墩处，将多个第一连接框2与第二连接框3交错连接为两个半圆形框架；

S2：将两个半圆形矿机套设在桥墩上并连接组合为圆形的机架1；

S3：移动安装板61至靠近桥墩，并固定安装板61，此时钢丝刷板54与桥墩相抵触，弹簧53受力压缩；

S4：将气囊71穿设过多个第一连接框2与多个第二连接框3，并将气囊71的首尾通过绳子连接；

S5：将多个高压喷头42通过连接管44连通，并将连接管44与输气管72相连通；

S6：启动水泵43，水泵43将水通过输水管41输送至高压喷头42喷出，驱动机架1进行转动，机架1转动时钢丝刷板54对桥墩表面的附着物进行刷动清理；

S7：启动气泵73，气泵73将空气通过输气管72泵送至气囊71内，通过调节气囊71内气体的体积，驱动机架1进行下沉、上浮；

S8：通过水下摄像机31对清理后的桥墩表面进行拍摄检测。

最后应说明的是：在本申请的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”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申请和简化描述，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申请的限制。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种桥墩水下检测系统，其特征在于：包括环绕套设在桥墩外的机架(1)，所述机架(1)包括多个第一连接框(2)以及多个第二连接框(3)，多个所述第一连接框(2)与第二连接框(3)交错设置且首尾相连，所述第一连接框(2)上设置有驱动组件(4)以及清理组件(5)，所述清理组件(5)用于对桥墩表面进行清理，所述驱动组件(4)用于驱动机架(1)绕桥墩进行转动，所述第二连接框(3)上朝向桥墩设置有水下摄像机(31)，所述机架(1)上还设置有升降组件(7)，所述升降组件(7)用于驱动机架(1)在水中沿竖直方向移动。

2.根据权利要求1所述的一种桥墩水下检测系统，其特征在于：所述第一连接框(2)与第二连接框(3)上均设置有耳板(11)，所述耳板(11)上开设有通孔(12)，相邻的所述第一连接框(2)与第二连接框(3)之间通过耳板(11)上穿设的螺栓连接。

3.根据权利要求1所述的一种桥墩水下检测系统，其特征在于：所述驱动组件(4)包括输水管(41)、高压喷头(42)以及水泵(43)，所述高压喷头(42)在多个第一连接框(2)上均有设置，多个所述高压喷头(42)之间连通设置有连接管(44)，且所述高压喷头(42)倾斜设置在第一连接框(2)上，多个所述高压喷头(42)与对应的第一连接框(2)之间的夹角相同，所述水泵(43)上设置有浮板(45)，所述水泵(43)通过浮板(45)漂浮在水面上，所述输水管(41)的一端与水泵(43)的输出端相连通、另一端与连接管(44)相连通。

4.根据权利要求1所述的一种桥墩水下检测系统，其特征在于：所述清理组件(5)包括套管(51)、伸缩杆(52)、弹簧(53)以及钢丝刷板(54)，所述套管(51)设置在第一连接框(2)上，所述套管(51)的开口朝向桥墩，所述伸缩杆(52)滑动设置在套管(51)内，所述弹簧(53)设置在套管(51)内，所述弹簧(53)的一端与套管(51)相连接、另一端与伸缩杆(52)相连接，所述钢丝刷板(54)竖直设置在伸缩杆(52)末端。

5.根据权利要求3所述的一种桥墩水下检测系统，其特征在于：所述第一连接框(2)与第二连接框(3)上均设置导轨(6)，所述导轨(6)上套设有安装板(61)，所述安装板(61)沿导轨(6)移动至靠近或远离桥墩，所述高压喷头(42)以及清理组件(5)设置在第一连接框(2)内的安装板(61)上，所述水下摄像机(31)设置在第二连接框(3)内的安装板(61)上。

6.根据权利要求5所述的一种桥墩水下检测系统，其特征在于：所述导轨(6)上开设有多个螺纹孔(62)，所述安装板(61)上穿设有螺栓，所述安装板(61)通过螺栓连接在导轨(6)上。

7.根据权利要求3所述的一种桥墩水下检测系统，其特征在于：所述升降组件(7)包括气囊(71)、输气管(72)以及气泵(73)，所述气囊(71)依次穿设在机架(1)内，所述气泵(73)设置在浮板(45)上，所述输气管(72)一端与气泵(73)的输出端相连接、另一端与气囊(71)相连接。

8.根据权利要求1所述的一种桥墩水下检测系统，其特征在于：所述第二安装框内的安装板(61)上还设置有超声波检测仪(32)。

9.一种桥墩水下检测方法，采用上述权利要求1-9任一项所述桥墩水下检测系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将多个第一连接框(2)与第二连接框(3)首尾连接为两个半圆形框架，将两个半圆形框架套设在桥墩上，将两个半圆形框架连接为圆形机架(1)；

S2：利用升降组件(7)驱动机架(1)在水中沿竖直方向移动；

S3：通过清理组件(5)对桥墩表面的附着物进行清理；

S4：驱动组件(4)驱动机架(1)在桥墩外进行转动，对桥墩进行全面清理；

S5：第二连接框(3)上的水下摄像机(31)对桥墩外观进行摄像检测。

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