CN117907196B - 一种面向圬工拱桥加固用的检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种面向圬工拱桥加固用的检测系统，涉及拱桥检测技术领域，包括桥体及其下方的主拱圈和加固拱圈，还包括电动滑轨，其活动安装于桥体的护栏边缘处，所述电动滑轨的移动端固定安装有伸缩杆，所述伸缩杆的移动端底部转动安装有转杆，所述转杆远离伸缩杆的一端嵌固安装于滑块外部，所述滑块滑动安装于弧形导轨上，所述弧形导轨固定安装于加固拱圈外部；通过设置有伸缩杆和渗水检测箱，使得渗水检测箱可以对加固拱圈底部整体的位置进行渗水检测，具有全面性，同时可以在检测时防止杂质对渗水检测结果的影响，通过设置有旋转机构、往复机构和辅助机构，可以促进渗水检测箱表面杂质和水流的下流，并且防止堵塞。

Description

一种面向圬工拱桥加固用的检测系统

技术领域

本发明涉及拱桥检测技术领域，尤其涉及一种面向圬工拱桥加固用的检测系统。

背景技术

圬工拱桥，是指使用圬工技术建造的拱形石桥。伴随着经济的飞速发展，基础建设事业处于高速发展阶段，交通运输量大幅度增加，行车密度和车辆载重越来越大，重型及超载车辆日益增多。现有的公路桥梁中，己有相当一部分满足不了使用上的要求，特别是在上世纪修建的圬工拱桥。圬工拱桥以载重潜力大、取材方便、坚固耐久、维修费用省、外形美观、所需技术工种较少、建造成本低、施工技术简单等特点大量建造。但随着经济的快速发展，越来越多的圬工拱桥难以承受交通通行的需要，有的确实需要拆除重建，但绝大部分只要经过加固处理之后，就能满足现代交通的需求，因此对圬工拱桥进行加固处理，己成为了各地、各单位首选，加固问题也已成为工程建设中的突出问题。

主拱圈是跨越桥墩、桥台之间的弧形结构，是拱桥主要的承重构件。主拱圈常见病害：裂缝、主拱圈灰缝脱落、渗水等。而增大主拱圈截面加固圬工拱桥的技术，主要是针对圬工拱桥上部重要承力构件一主拱圈，因为发生主拱圈开裂或拱轴线变形，而导致的整座桥梁承载能力不足或局部地方功能丧失而提出的一种有效的加固方法。

现有技术中，利用加固拱圈来增加主拱圈的截面来进行加固，该方法可以增强主拱圈的承载力，在加固后便需要对其进行强度的检测操作，但是由于拱圈的面积较大，且存在于桥体下方，渗水检测难以对其整体进行检测，因此亟需具有全面性的拱桥渗水检测系统设备。

发明内容

本发明目的在于提供一种面向圬工拱桥加固用的检测系统，以解决上述渗水检测难以对拱圈整体进行检测的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种面向圬工拱桥加固用的检测系统，包括桥体及其下方的主拱圈和加固拱圈，还包括：

电动滑轨，其活动安装于桥体的护栏边缘处，所述电动滑轨的移动端固定安装有伸缩杆，所述伸缩杆的移动端底部转动安装有转杆，所述转杆远离伸缩杆的一端嵌固安装于滑块外部，所述滑块滑动安装于弧形导轨上，所述弧形导轨固定安装于加固拱圈外部；

渗水检测箱，其顶部呈倾斜向下状设置，且其倾斜面上开设有漏孔，所述渗水检测箱倾斜面的底部固定安装有盛渣板，所述渗水检测箱底部固定安装有水位报警器，所述渗水检测箱外部固定安装有L型连杆，所述L型连杆顶部可拆卸的固定安装于滑块底部，渗水检测箱在工作时可以贴合加固拱圈底部表面进行滑动，从而对加固拱圈底部整体的位置进行渗水检测，具有全面性。

进一步的，所述电动滑轨由顶部的放置架、固定轨道和移动端的电动滑行块一体组成，所述弧形导轨的弧度与加固拱圈的弧度相同，所述主拱圈顶部固定安装有栏板，所述栏板的底部端点处开设有可被土块堵住的排水口，方便进行排水和渗水检测操作。

进一步的，所述渗水检测箱上还设置有旋转机构，旋转机构包括旋转轴，所述旋转轴转动安装于渗水检测箱内，所述旋转轴上转动安装有振动柱，所述振动柱外部与旋转轴外部之间设有弹性元件，所述旋转轴的边缘外部固定安装有叶片，所述伸缩杆固定端的底部转动安装有压板，所述压板外部与伸缩杆外部之间设有弹性元件，所述压板上固定安装有推杆，振动柱对渗水检测箱倾斜面进行撞击振动，使其倾斜表面的杂质滑落速度加快。

进一步的，所述叶片上还设置有往复机构，往复机构包括圆环槽，所述圆环槽开设于叶片上，所述圆环槽由中心的圆饼和连接块与叶片一体形成，所述圆环槽上的连接块位于圆饼与叶片之间，所述圆环槽上的连接块的高度小于叶片的高度，所述推杆最外端转动安装有圆球，所述圆球的直径与圆环槽的槽宽相同，通过不同方向的振动促进杂质的掉落，进而提高清理效率。

进一步的，所述旋转轴上还设置有辅助机构，辅助机构包括转动柱，所述转动柱转动安装于旋转轴上，所述振动柱上开设有通孔，所述转动柱外部与旋转轴外部之间设有弹性元件，所述转动柱顶部固定安装有辅助柱，所述辅助柱的外径小于通孔的内径，可以减小水的阻力，使得振动柱在通过水面时更加顺畅，激起的水花更小。

进一步的，所述转动柱底部固定安装有倾斜锥，所述倾斜锥的倾斜方向朝右下方设置，所述转动柱整体长度小于振动柱的整体长度，所述辅助柱上贯穿且滑动安装有辅助杆，所述辅助杆由中间贯穿辅助柱的滑杆和两端的半圆球一体组成，所述辅助杆上半圆球的直径大于滑杆的截面直径，所述辅助杆的整体长度小于通孔的内径，清理自身表面的附着水流，并且辅助杆的自我滑动敲击振动会促进通孔内水流的滑落，避免通孔难以清理，提高长期使用性。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明，通过设置有伸缩杆和渗水检测箱，使得渗水检测箱在工作时可以贴合加固拱圈底部表面进行滑动，从而对加固拱圈底部整体的位置进行渗水检测，具有全面性，随着检测过程的进行，渗水检测箱内水位逐渐上升，直至达到水位报警器的触发器位置，水位报警器进而启动水位警告操作，至此而得之加固拱圈加固后的渗水情况，同时，利用渗水检测箱的倾斜面可以在检测时防止杂质对渗水检测结果的影响同时也能避免杂质掉落水源影响水质；

2、本发明，通过设置有旋转机构，在滑块于弧形导轨上移动的过程中，伸缩杆通过压板和推杆带动叶片和旋转轴进行顺时针和逆时针之间的交换转动，进而带动振动柱对渗水检测箱倾斜面进行撞击振动，使其倾斜表面的杂质滑落速度加快，同时振动清理漏孔附近的杂质，防止堵塞；

3、本发明，通过设置有往复机构，推杆的圆形路径滑动会使得叶片进行前后移动，叶片的前后移动便会带动旋转轴进行前后移动，旋转轴的前后移动便会带动振动柱进行跟随的前后移动，振动柱的前后移动便会对渗水检测箱倾斜面上的漏孔进行前后的刮动，促进漏孔上水流的掉落，同时可以促进渗水检测箱倾斜面上杂质的滑动，最终使得振动柱在圆周转动撞击的同时可以进行前后的滑动，以此通过不同方向的振动促进杂质的掉落，进而提高清理效率；

4、本发明，通过设置有辅助机构，辅助杆会带动自身的半圆球对通孔内进行间歇性敲击操作，使得振动柱产生振动，从而让振动柱在接触渗水检测箱倾斜面的过程中，会产生自我抖动来促进渗水检测箱表面的振动，同时可以清理自身表面的附着水流，并且辅助杆的自我滑动敲击振动会促进通孔内水流的滑落，避免通孔难以清理，提高长期使用性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的整体外部结构示意图；

图2为主拱圈俯视外部局部结构示意图；

图3为渗水检测箱正视外部局部结构示意图；

图4为渗水检测箱侧视内部局部结构示意图；

图5为伸缩杆外部局部结构示意图；

图6为图5中A结构放大示意图；

图7为旋转轴俯视外部局部结构示意图；

图8为图7中B结构放大示意图；

图9为转动柱外部局部结构示意图。

附图标记所代表的为：1-桥体，2-主拱圈，3-加固拱圈，4-电动滑轨，5-伸缩杆，6-转杆，7-滑块，8-弧形导轨，9-渗水检测箱，10-漏孔，11-水位报警器，12-栏板，13-旋转轴，14-振动柱，15-叶片，16-压板，17-推杆，18-圆环槽，19-圆球，20-通孔，21-转动柱，22-辅助柱，23-倾斜锥， 24-辅助杆，25-L型连杆，26-盛渣板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。需要说明的是，本发明已经处于实际研发使用阶段。

如图1至图9所示，本发明提供一种面向圬工拱桥加固用的检测系统，包括桥体1及其下方的主拱圈2和加固拱圈3，还包括：

电动滑轨4，其活动安装于桥体1的护栏边缘处，电动滑轨4由顶部的放置架、固定轨道和移动端的电动滑行块一体组成，电动滑轨4的移动端固定安装有伸缩杆5，伸缩杆5的移动端底部转动安装有转杆6，转杆6远离伸缩杆5的一端嵌固安装于滑块7外部，滑块7滑动安装于弧形导轨8上，弧形导轨8固定安装于加固拱圈3外部；

渗水检测箱9，其顶部呈倾斜向下状设置，方便刮落的杂质滑落，且其倾斜面上开设有漏孔10，渗水检测箱9倾斜面的底部固定安装有盛渣板26，渗水检测箱9底部固定安装有水位报警器11，渗水检测箱9外部固定安装有L型连杆25，L型连杆25顶部可拆卸的固定安装于滑块7底部；

弧形导轨8的弧度与加固拱圈3的弧度相同，方便渗水检测箱9在移动时其顶部可以始终贴合加固拱圈3底部，主拱圈2顶部固定安装有栏板12，栏板12的底部端点处开设有可被土块堵住的排水口，方便进行排水和渗水检测操作，检测时用土块将排水口堵住并向主拱圈2上方进行加水处理，从而达到渗水检测的目的，检测完毕后撤掉土块，利用排水口将水排出。

在上述技术方案中，首先进行该检测系统整体的安装，先将电动滑轨4进行安装，利用电动滑轨4顶部的放置架固定于桥体1的护栏上，并使其固定轨道贴合桥体1边缘处，随后将伸缩杆5底部的转杆6和滑块7置于弧形导轨8上，最后再将渗水检测箱9通过L型连杆25固定于滑块7底部，工作时，启动电动滑轨4移动端的电动滑行块进行工作，使得伸缩杆5顶部会沿着电动滑轨4从右向左进行滑动，伸缩杆5底部移动端便会带动转杆6进行跟随移动，转杆6便会带动滑块7沿着弧形导轨8进行跟随移动，滑块7同时便会通过L型连杆25带动渗水检测箱9进行跟随移动，由于弧形导轨8与加固拱圈3弧度相同，使得转杆6在整个工作过程中会进行转动，从而适应滑块7沿着弧形导轨8的滑动，滑块7角度的变化会通过L型连杆25带动渗水检测箱9进行跟随变化，使得渗水检测箱9可以始终贴合加固拱圈3底部表面滑动，提高检测的准度，随着渗水检测箱9的滑动，渗水检测箱9顶部便会对加固拱圈3底部渗出的水流（若有渗水情况便会存在水）、脱落的土块和尘埃蛛网等杂质进行刮落，这些杂质便会通过渗水检测箱9的倾斜面而滑落至盛渣板26内被集中收集起来，避免检测过程中杂质掉落在下方的水源中，影响水质，而在杂质滑落的过程中，水流便会通过漏孔10而进入渗水检测箱9内部，随着检测过程的进行，渗水检测箱9内水位逐渐上升，直至达到水位报警器11的触发器位置，水位报警器11进而启动水位警告操作，至此而得之加固拱圈3加固后的渗水情况，通过设置有伸缩杆5和渗水检测箱9，使得渗水检测箱9在工作时可以贴合加固拱圈3底部表面进行滑动，从而对加固拱圈3底部整体的位置进行渗水检测，具有全面性，同时，利用渗水检测箱9的倾斜面可以在检测时防止杂质对渗水检测结果的影响同时也能避免杂质掉落水源影响水质。

如图2、图3、图4、图5和图6所示，本发明中，还设置有旋转机构，旋转机构包括旋转轴13，旋转轴13转动安装于渗水检测箱9内，旋转轴13的竖直平面上轴向转动安装有振动柱14，振动柱14外部与旋转轴13外部之间设有弹性元件，此处弹性元件使用的是金属弹片，使得振动柱14的转动具有弹性恢复力，在振动柱14与渗水检测箱9分离时可以由于弹力而恢复到初始位置，旋转轴13的边缘外部固定安装有叶片15，伸缩杆5固定端的底部转动安装有压板16，压板16外部与伸缩杆5外部之间设有弹性元件，此处弹性元件使用的是金属弹片，使得压板16的转动具有弹性压力，让压板16在渗水检测箱9移动工作的过程中可以始终贴合叶片15外部设置，压板16上固定安装有推杆17。

在上述技术方案中，随着电动滑轨4带动伸缩杆5进行移动，滑块7在弧形导轨8上移动产生的高度变化，会让伸缩杆5的移动端进行伸出和收缩的动作，从而使得渗水检测箱9和旋转轴13与伸缩杆5固定端之间产生相对高度的变化，进而使得压板16与叶片15之间便会产生相对移动，当滑块7由弧形导轨8右下向中间最高点处移动的过程中，伸缩杆5的移动端会向固定端内进行收缩，从而使得渗水检测箱9与伸缩杆5固定端之间的相对高度缩短，此过程中，旋转轴13上叶片15附近的压板16会相对于叶片15而向上移动，使得压板16会带动推杆17向上移动，推杆17便可推动叶片15带动旋转轴13进行顺时针转动，旋转轴13顺时针转动便会带动振动柱14进行跟随顺时针转动，当振动柱14跟随顺时针转动至接触渗水检测箱9的倾斜面时，振动柱14首先会撞击渗水检测箱9使其倾斜面产生振动，从而促进其倾斜面表面杂质的滑落，同时振动清理漏孔10附近的杂质，防止堵塞，随后振动柱14会被渗水检测箱9的倾斜面压住产生轻微逆时针转动，同时由于旋转轴13的继续顺时针转动，使得旋转轴13会拉动振动柱14滑出渗水检测箱9的倾斜面并分离，振动柱14最后利用弹性元件的弹力而恢复到初始状态，当滑块7由弧形导轨8的最高点向左下移动时，与上述同理，压板16相对于叶片15会向下移动，使得压板16通过推杆17使得叶片15和旋转轴13产生逆时针转动，进而使得振动柱14逆时针转动对渗水检测箱9进行撞击振动，最终，在滑块7于弧形导轨8上移动的过程中，伸缩杆5通过压板16和推杆17带动叶片15和旋转轴13进行顺时针和逆时针之间的交换转动，进而带动振动柱14对渗水检测箱9倾斜面进行撞击振动，使其倾斜表面的杂质滑落速度加快，同时振动清理漏孔10附近的杂质，防止堵塞。

如图4、图5和图6所示，本发明中，还设置有往复机构，往复机构包括圆环槽18，圆环槽18开设于叶片15上，圆环槽18由中心的圆饼和连接块与叶片15一体形成，连接块位于圆饼与叶片15之间，连接块的高度小于叶片15的高度，推杆17最外端转动安装有圆球19，圆球19的直径与圆环槽18的槽宽相同，使得圆球19可以存在于圆环槽18内，圆球19在推杆17的上下对称两面均有设置，便于压板16带动推杆17上下运动时均可进入圆环槽18内。

在上述技术方案中，当叶片15由于压板16向上运动产生顺时针转动时，压板16的推杆17便会接触叶片15，同时推杆17上的圆球19会在推杆17与叶片15接触时进入圆环槽18内，随着压板16带动推杆17进行向上跟随运动，推杆17会在圆环槽18内沿着圆形路径进行滑动，此时由于推杆17的方向被压板16固定，将圆形路径分解为左右方向和前后方向的移动，推杆17左右方向被压板16固定不能移动，进而推杆17的圆形路径滑动便会使得叶片15进行前后移动，叶片15的前后移动便会带动旋转轴13进行前后移动，旋转轴13的前后移动便会带动振动柱14进行跟随的前后移动，振动柱14的前后移动便会对渗水检测箱9倾斜面上的漏孔10进行前后的刮动，进而可以产生前后方向的刮动接触振动，促进漏孔10上水流的掉落，同时可以促进渗水检测箱9倾斜面上杂质的滑动，最终使得振动柱14在圆周转动撞击的同时可以进行前后的滑动，以此通过不同方向的振动促进杂质的掉落，进而提高清理效率。

如图4、图7、图8和图9所示，本发明中，还设置有辅助机构，辅助机构包括转动柱21，转动柱21轴向前后转动安装于旋转轴13上，振动柱14上开设有通孔20，通孔20的设置可以减小水的阻力，使得振动柱14在通过水面时更加顺畅，激起的水花更小，转动柱21外部与旋转轴13外部之间设有弹性元件，此处弹性元件使用的是金属弹片，使得转动柱21的转动具有弹性恢复力，使得转动柱21在无外力的情况下可以通过弹力恢复到初始位置，转动柱21顶部固定安装有辅助柱22，辅助柱22的外径小于通孔20的内径，转动柱21底部固定安装有倾斜锥23，倾斜锥23的倾斜方向朝右下方设置，转动柱21整体长度小于振动柱14的整体长度，辅助柱22上贯穿且滑动安装有辅助杆24，辅助杆24由中间贯穿辅助柱22的滑杆和两端的半圆球一体组成，辅助杆24上半圆球的直径大于滑杆的截面直径，防止辅助杆24滑动时脱离辅助柱22，辅助杆24的整体长度小于通孔20的内径，防止辅助杆24进入通孔20时卡住。

在上述技术方案中，在旋转轴13顺时针转动的过程中，振动柱14由于与渗水检测箱9倾斜面接触而产生逆时针的转动，振动柱14便会带动通孔20进行跟随逆时针转动，使得振动柱14的通孔20会将转动柱21上的辅助柱22罩住，辅助柱22便会进入通孔20内，可以将通孔20内存在的水泡等杂质处理，同时，转动柱21表面的水流可以通过倾斜锥23的导流作用而向下聚合流动，防止水流残留在转动柱21和振动柱14表面而影响检测效果，同时，当旋转轴13产生前后的往复移动时，转动柱21便会由于惯性而产生相反的前后往复运动，使得转动柱21便会带动辅助柱22进行跟随移动，辅助柱22的跟随移动便会带动辅助杆24进行跟随移动，而辅助杆24因为自身可以自由滑动便会由于惯性力的作用产生相反的往复运动，使得辅助杆24便会带动自身的半圆球对通孔20内进行间歇性敲击操作，使得振动柱14产生振动，从而让振动柱14在接触渗水检测箱9倾斜面的过程中，会产生自我抖动来促进渗水检测箱9表面的振动，同时可以清理自身表面的附着水流，并且辅助杆24的自我滑动敲击振动会促进通孔20内水流的滑落，避免通孔20难以清理，提高长期使用性。

综上所述，通过设置有伸缩杆5和渗水检测箱9，使得渗水检测箱9可以对加固拱圈3底部整体的位置进行渗水检测，具有全面性，同时，利用渗水检测箱9的倾斜面可以在检测时防止杂质对渗水检测结果的影响同时也能避免杂质掉落水源影响水质，同时通过设置有旋转机构、往复机构和辅助机构，使得在进行渗水检测的过程中，可以促进渗水检测箱9表面杂质和水流的下流，并且防止堵塞。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种面向圬工拱桥加固用的检测系统，包括桥体（1）及其下方的主拱圈（2）和加固拱圈（3），其特征在于，还包括：

电动滑轨（4），其活动安装于桥体（1）的护栏边缘处，所述电动滑轨（4）的移动端固定安装有伸缩杆（5），所述伸缩杆（5）的移动端底部转动安装有转杆（6），所述转杆（6）远离伸缩杆（5）的一端嵌固安装于滑块（7）外部，所述滑块（7）滑动安装于弧形导轨（8）上，所述弧形导轨（8）固定安装于加固拱圈（3）外部；

渗水检测箱（9），其顶部呈倾斜向下状设置，且其倾斜面上开设有漏孔（10），所述渗水检测箱（9）倾斜面的底部固定安装有盛渣板（26），所述渗水检测箱（9）底部固定安装有水位报警器（11），所述渗水检测箱（9）外部固定安装有L型连杆（25），所述L型连杆（25）顶部可拆卸的固定安装于滑块（7）底部。

2.根据权利要求1所述的一种面向圬工拱桥加固用的检测系统，其特征在于：所述电动滑轨（4）由顶部的放置架、固定轨道和移动端的电动滑行块一体组成，所述弧形导轨（8）的弧度与加固拱圈（3）的弧度相同，所述主拱圈（2）顶部固定安装有栏板（12），所述栏板（12）的底部端点处开设有可被土块堵住的排水口。

3.根据权利要求2所述的一种面向圬工拱桥加固用的检测系统，其特征在于：所述渗水检测箱（9）上还设置有旋转机构，旋转机构包括旋转轴（13），所述旋转轴（13）转动安装于渗水检测箱（9）内，所述旋转轴（13）上转动安装有振动柱（14），所述振动柱（14）外部与旋转轴（13）外部之间设有弹性元件，所述旋转轴（13）的边缘外部固定安装有叶片（15），所述伸缩杆（5）固定端的底部转动安装有压板（16），所述压板（16）外部与伸缩杆（5）外部之间设有弹性元件，所述压板（16）上固定安装有推杆（17）。

4.根据权利要求3所述的一种面向圬工拱桥加固用的检测系统，其特征在于：所述叶片（15）上还设置有往复机构，往复机构包括圆环槽（18），所述圆环槽（18）开设于叶片（15）上，所述圆环槽（18）由中心的圆饼和连接块与叶片（15）一体形成，所述圆环槽（18）上的连接块位于圆饼与叶片（15）之间，所述圆环槽（18）上的连接块的高度小于叶片（15）的高度，所述推杆（17）最外端转动安装有圆球（19），所述圆球（19）的直径与圆环槽（18）的槽宽相同。

5.根据权利要求4所述的一种面向圬工拱桥加固用的检测系统，其特征在于：所述旋转轴（13）上还设置有辅助机构，辅助机构包括转动柱，所述转动柱转动安装于旋转轴（13）上，所述振动柱（14）上开设有通孔（20），所述转动柱外部与旋转轴（13）外部之间设有弹性元件，所述转动柱顶部固定安装有辅助柱（22），所述辅助柱（22）的外径小于通孔（20）的内径。

6.根据权利要求5所述的一种面向圬工拱桥加固用的检测系统，其特征在于：所述转动柱底部固定安装有倾斜锥（23），所述倾斜锥（23）的倾斜方向朝右下方设置，所述转动柱整体长度小于振动柱（14）的整体长度，所述辅助柱（22）上贯穿且滑动安装有辅助杆（ 24），所述辅助杆（ 24）由中间贯穿辅助柱（22）的滑杆和两端的半圆球一体组成，所述辅助杆（ 24）上半圆球的直径大于滑杆的截面直径，所述辅助杆（ 24）的整体长度小于通孔（20）的内径。