CN208420742U - 一种桥梁裂纹检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种桥梁裂纹检测装置，其包括支撑架、行走装置及图像记录装置，支撑架能够可拆卸的安装在桥梁底面；图像记录装置通过行走装置可移动的设置在支撑架上；图像记录装置在行走装置的带动下能够在所述支撑架上沿着至少一个方向移动。图像记录装置在移动过程中对桥梁底面进行图像记录，检测人员根据图像记录来排查桥梁底部裂纹情况。本装置具有结构简单、拆卸方便、稳定性高、定位准确等优点，能够快速准确的实现桥梁底部裂纹的检测。

Description

一种桥梁裂纹检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种桥梁的质量检测装置，特别是一种桥梁底部裂纹的检测装置。

背景技术

随着高速、重载铁路和城市轨道交通的建设，预制桥梁的建设朝着大跨度，重吨位和大负载的发展，桥梁质量问题尤其突出。传统的桥梁质量监督以静载试验为准，并且试验过程中以肉眼观察裂纹为手段，观测手段比较落后，容易造成误判、漏判，从而造成桥梁质量隐患。CN106645205A公开了一种无人机桥梁底面裂纹检测方法及系统，利用无人机获取桥梁底部的图像资料，通过对图像资料的分析来查找桥梁底部的裂纹。这种装置或方法有如下问题无法克服：桥梁底面均位于桥墩之间，其空间有限，在狭窄的空间内无人机无法施展作业；无人机的控制精度有限，无法实现桥梁底部的全部覆盖；定位困难，即使发现有裂纹，仅通过无人机拍摄的资料很难找到裂纹所在处。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种桥梁裂纹检测装置，通裂纹检测装置具有结构简单、拆卸方便、稳定性高、定位准确等优点，能够快速准确的实现桥梁底部裂纹的检测。

为达到上述目的，一方面，本实用新型采用如下技术方案：

一种桥梁裂纹检测装置，其特征在于，包括支撑架、行走装置及图像记录装置，其中，

支撑架能够可拆卸的安装在桥梁底面；

图像记录装置通过行走装置可移动的设置在支撑架上；

图像记录装置在行走装置的带动下能够在所述支撑架上沿着至少一个方向移动。

优选地，所述至少一个方向包括第一方向和第二方向，所述支撑架为支撑梁和连接梁相互拼接后组成的框架，支撑梁的长度方向为第一方向，连接梁的长度方向为第二方向。

优选地，所述行走装置包括行走梁和移动小车，行走梁与连接梁平行的设置在支撑架的支撑梁上并可沿第一方向移动，移动小车设置在行走梁上并可沿第二方向移动，图像记录装置设置在移动小车上。

优选地，支撑梁上设置有直线导轨，行走梁能够在第一驱动装置的驱动下在直线导轨上移动。

优选地，第一驱动装置包括第一步进电机、主动轮、从动轮以及设置在主动轮与从动轮之间的同步带，所述行走梁包括多个，至少一个行走梁的底部与同步带相连，第一步进电机带动主动轮旋转，同步带转动后带动行走梁移动。

优选地，多个行走梁中的一个行走梁的底部与同步带相连，所有的行走梁之间通过连杆连接在一起，所有的行走梁沿着第一方向同步运动。

优选地，行走梁上设置有牙带，移动小车在第二驱动装置的驱动下在牙带上移动。

优选地，第二驱动装置包括第二步进电机和同步轮，同步轮设置在移动小车的底部并与牙带啮合，第二步进电机驱动同步轮旋转，同步轮在牙带上前行并带动移动小车移动。

优选地，支撑架通过设置在支撑架上的吸盘和/或钢丝绳可拆卸的安装在桥梁的底面

优选地，支撑架为方形，支撑架的四角各设置有与支撑架所在平面垂直的吊装梁，所述吸盘安装在吊装梁的顶端。

优选地，吊装梁与支撑梁或连接梁之间设置有斜向的筋板，提高安装的稳定性。

优选地，所述图像记录装置为高精度相机。

优选地，所述高精度相机的拍摄裂纹识别精度为0.01mm。

本实用新型提供的预制桥梁裂纹检测装置具有如下技术效果：

1)能够自动化拍摄桥梁裂纹图像，实现自动识别、确认、定位和存储为一体化。同时该装置结构简单、拆卸方便、稳定性高，重复定位准确等优点，能提高桥梁裂纹的识别速度和判别的准确性，为列车运行安全提供保障；

2)行走梁的运动方式采用同步带结合直线导轨，移动小车的移动采用在牙带上行走，这两种驱动方式具有运动平稳，定位精度高的优点；通过步进电机驱动，可实现重复定位精度控制在0.5mm之内；

3)支撑架结构稳定、方便加工拼装和运输；同时安装方式采用真空吸盘和钢丝绳吊装方式，安装方式简单方便并且牢固；

4)图像记录装置的移动轨迹可追溯，在发现裂纹后可根据图像记录装置的移动轨迹很快将裂纹定位。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出本实用新型提供的裂纹检测装置的整体结构示意图；

图2为图1中的A节点详图；

图3为第一驱动装置详图；

图4示出本实用新型提供的裂纹检测装置的使用状态示意图。

图中，

10、支撑架；11、支撑梁；12、连接梁；13、直线导轨；14、第一筋板；

20、行走装置；21、行走梁；22、移动小车；23、连杆；211、滑动座；212、牙带；213、主动轮；214、从动轮；215、同步带；221、第二步进电机；

30、图像记录装置；

40、吊装梁；41、真空吸盘；44、第二筋板；

80、桥梁。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本申请提供了一种桥梁裂缝检测装置。

如图1-4所示，一种桥梁裂纹检测装置，包括支撑架10、行走装置20及图像记录装置30，其中，支撑架10能够可拆卸的安装在桥梁80底面；图像记录装置30通过行走装置20可移动的设置在支撑架10上；图像记录装置30在行走装置20的带动下能够在所述支撑架10上沿着至少一个方向移动。

具体的，支撑架10为支撑梁11和连接梁12相互拼接后组成的框架，在本实施例中，支撑架10为矩形框架，其包括间隔一定距离平行设置的两根支撑梁11及在支撑梁11端头将两根支撑梁11连接起来的连接梁12，连接梁12与支撑梁11相互垂直。支撑梁11的长度方向为第一方向，连接梁12的长度方向为第二方向，第一方向和第二方向相互垂直。

支撑架10上设置有行走装置20，行走装置20包括行走梁21和移动小车22，行走梁21架设在支撑架10的支撑梁11上并保持与支撑梁11的垂直，行走梁21的两端伸出支撑梁11的外侧。行走梁21可以设置多个，在附图1示出的实施例中，行走梁21设置有2个。支撑梁11上表面设置有沿着第一方向延伸的直线导轨13，直线导轨13具有圆形横截面并且贯穿支撑梁11的整个长度。行走梁21两端底部与支撑梁11垂直相交的位置设置有滑动座211，滑动座211底部套设直线导轨13上并可沿着直线导轨13左右滑动，滑动座211由第一驱动装置的驱动，在第一驱动装置的驱动下，滑动座211在直线导轨13上滑动，从而带动行走梁21沿着第一方向往复运动。第一驱动装置为已知的能够驱动滑动座往复运动的任意装置，优选为步进电机及设置在主动轮及从动轮之间的同步带，如图3所示，支撑梁11一端设置有主动轮213，支撑梁11的中部设置有从动轮214，主动轮213与从动轮214之间通过同步带215传动连接，滑动座211与同步带215固定相连，主动轮213与第一步进电机(图中未示出)的动力输出轴相连，第一步进电机运转后带动主动轮213旋转，从而带动同步带215运动，同步带215的转动带动滑动座211在直线导轨13上滑动，图1示出的两个行走梁21之间用连杆23连接成为一体，在第一步进电机驱动下，其中一个行走梁21在同步带215的带动下沿着第一方向上往复移动，同时通过连杆23带动另外一个行走梁21同步沿着第一方向上往复移动。

移动小车22可滑动的设置在行走梁21上并可在第二驱动装置的驱动下沿着行走梁21的长度方向即第二方向往复运动。行走梁21上表面设置有牙带212，第二驱动装置设置在移动小车22上，第二驱动装置包括第二步进电机221和同步轮，同步轮设置在移动小车22的底部并与牙带212啮合，第二步进电机221驱动同步带轮转动，同步轮在牙带212上移动，从而带动移动小车22在行走梁21上沿着第二方向往复运动。

图像记录装置30安装在移动小车22上，移动小车22在行走梁21上沿着第二方向移动，从而带动图像记录装置30沿着第二方向往复移动。图像记录装置30在往复移动过程中记录下桥梁底部的画面。优选的，图像记录装置30为高精度相机，高精度相机在移动过程中对桥梁80的底部进行拍照记录并存储在控制系统内，检测人员通过对拍摄高清照片进行查看来发现桥梁底部裂纹的真实情况，从而实现对桥梁底部裂纹的检测。

支撑架10的四角安装有与支撑架10所在平面垂直的吊装梁40，吊装梁40的顶部设置有真空吸盘41，通过真空吸盘41可以将整个桥梁裂纹检测装置吸附在桥梁80的底面。吊装梁40的顶部还可以设置有钢丝绳，通过钢丝绳将桥梁裂纹检测装置吊装在桥梁80的底面。进一步优选，真空吸盘41和钢丝绳可同时使用，以保证整个桥梁裂纹检测装置在运行过程中的安全。

为了保持桥梁裂纹检测装置整体结构的稳定性，连接梁12与支撑梁11相交处设置有第一筋板14，第一筋板14在水平面内倾斜设置，第一筋板14的两端分别固定在连接梁12和支撑梁11上；吊装梁40与连接梁12或支撑梁11之间设置有第二筋板44，第二筋板44在垂直面内倾斜设置，第二筋板44的一端固定在吊装梁40上，另外一端固定在连接梁12或支撑梁11上。利用三角形的稳定原理，通过第一筋板14和第二筋板44的倾斜设置，使整个桥梁裂纹检测装置保持了较高的结构稳定性。

作为进一步的优选，行走梁21的数量设置为两根，两根行走梁21平行的设置在支撑架10上。两根行走梁21之间通过连杆23连接为一个整体，每个行走梁21上均设置有一个可沿着第二方向往复运动的图像记录装置30,这样在检测的时候两个图像记录装置30可同时作业，使图像记录装置30的拍摄范围增加一倍，这样可大大减少桥梁裂纹的检测时间。

上述桥梁裂纹检测装置进行桥梁裂纹检测的过程为：利用真空吸盘41或者钢丝绳将吊装在桥梁80的底面上，然后将行走梁21移动到支撑架10的一侧，然后行走梁21保持静止，第二驱动装置驱动移动小车22沿着行走梁21的长度方向即第二方向移动，在移动过程中图像记录装置30实现桥梁80底部第一矩形区域的拍摄，该区域拍摄完成后，第一驱动装置驱动行走梁21沿着第一方向移动到第一矩形区域外，然后第二驱动装置驱动移动小车22再次沿着第二方向移动，在移动过程中图像记录装置30完成了第二矩形区域的拍摄。如此往复，行走梁21多次移动后，完成桥梁底部的拍摄工作。当然，也可以先保持移动小车22静止，先将行走梁移动，然后再进行移动小车移动，只要最终将桥梁的底部图像拍摄完成即可。

在拍摄过程中，图像记录装置拍摄过程控制在5分钟，重复定位精度控制在0.5mm；记录完成后，将相关拍摄记录存储并上传至工程管理平台，方便甲方和国家质检部门监督检查桥梁的底面情况，清楚的了解桥梁的质量问题。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本实用新型的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本实用新型的权利要求范围内。

Claims (13)

1.一种桥梁裂纹检测装置，其特征在于，包括支撑架、行走装置及图像记录装置，其中，

支撑架能够可拆卸的安装在桥梁底面；

图像记录装置通过行走装置可移动的设置在支撑架上；

图像记录装置在行走装置的带动下能够在所述支撑架上沿着至少一个方向移动。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁裂纹检测装置，其特征在于，所述至少一个方向包括第一方向和第二方向，所述支撑架为支撑梁和连接梁相互拼接后组成的框架，支撑梁的长度方向为第一方向，连接梁的长度方向为第二方向。

3.根据权利要求2所述的一种桥梁裂纹检测装置，其特征在于，所述行走装置包括行走梁和移动小车，行走梁与连接梁平行的设置在支撑架的支撑梁上并可沿第一方向移动，移动小车设置在行走梁上并可沿第二方向移动，图像记录装置设置在移动小车上。

4.根据权利要求3所述的一种桥梁裂纹检测装置，其特征在于，支撑梁上设置有直线导轨，行走梁能够在第一驱动装置的驱动下在直线导轨上移动。

5.根据权利要求4所述的一种桥梁裂纹检测装置，其特征在于，第一驱动装置包括第一步进电机、主动轮、从动轮以及设置在主动轮与从动轮之间的同步带，所述行走梁包括多个，至少一个行走梁的底部与同步带相连，第一步进电机带动主动轮旋转，同步带转动后带动行走梁移动。

6.根据权利要求5所述的一种桥梁裂纹检测装置，其特征在于，多个行走梁中的一个行走梁的底部与同步带相连，所有的行走梁之间通过连杆连接在一起，所有的行走梁沿着第一方向同步运动。

7.根据权利要求3所述的一种桥梁裂纹检测装置，其特征在于，行走梁上设置有牙带，移动小车在第二驱动装置的驱动下在牙带上移动。

8.根据权利要求7所述的一种桥梁裂纹检测装置，其特征在于，第二驱动装置包括第二步进电机和同步轮，同步轮设置在移动小车的底部并与牙带啮合，第二步进电机驱动同步轮旋转，同步轮在牙带上前行并带动移动小车移动。

9.根据权利要求1所述的一种桥梁裂纹检测装置，其特征在于，支撑架通过设置在支撑架上的吸盘和/或钢丝绳可拆卸的安装在桥梁的底面。

10.根据权利要求9所述的一种桥梁裂纹检测装置，其特征在于，支撑架为方形，支撑架的四角各设置有与支撑架所在平面垂直的吊装梁，所述吸盘安装在吊装梁的顶端。

11.根据权利要求10所述的一种桥梁裂纹检测装置，其特征在于，吊装梁与支撑梁或连接梁之间设置有斜向的筋板。

12.根据权利要求1-11任一所述的一种桥梁裂纹检测装置，其特征在于，所述图像记录装置为高精度相机。

13.根据权利要求12所述的一种桥梁裂纹检测装置，其特征在于，所述高精度相机的拍摄裂纹识别精度为0.01mm。