CN209311349U - 一种桥墩病害检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种桥墩病害检测装置，包括环向套箍组件，多个检测小车环绕桥墩间隔设置在弹性带的内侧，检测小车包括车身及爬行组件、数据采集组件及控制组件，车身背向桥墩的一侧与弹性带连接，车身朝向桥墩的一侧与爬行组件连接，控制组件分别与爬行组件及数据采集组件电连接，数据采集组件包括朝向桥墩的图像采集装置。与人工对桥墩进行检测相比具有安全风险低、重量轻、成本低、效率高，机动性强等特点，能够及时、准确发现高桥墩上的裂缝、蜂窝、麻面等病害。由于具有多个检测小车，因此，能够针对传统检测存在的盲区进行多角度、全面的检测，经济、高效、灵活地完成对桥墩病害的数据采集，具有重大的科学及社会意义。

Description

一种桥墩病害检测装置

技术领域

本实用新型涉及桥梁墩柱检测设备的技术领域，特别是一种桥墩病害检测装置。

背景技术

随着土木行业的发展，为克服跨江、跨海、山岭等地区的复杂地势条件，高墩、超高墩已经成为一种常见的桥墩形式。桥墩作为桥梁结构的关键部位，其作用是将上部结构传来的荷载，可靠而有效地传给基础，其安全与否直接影响整座桥梁，因此需要对桥墩结构进行定期检测与维护。

现阶段，对于高桥墩的评价和监测也一直没有引起行业足够的重视，其检测手段、检测技术都较为落后。在桥梁健康监测系统中，对高墩的监测主要集中在应力和变形上，而且主要针对局部截面，不能完全了解桥墩的性能和状态，也不能对桥墩的表观缺陷进行监测，比如裂缝、蜂窝、麻面等病害，这些影响结构安全性和耐久性的病害在健康监测中就难以评价。这往往就需要结合桥梁常规检测进行评价，但常规检测却受到装备和技术条件的限制。

目前，现有检测技术主要通过人工观察的方式进行，安全性差、成本高、检测周期长，有时还要中断交通，传统方法难以安全到达一些重要部位进行检测，影响其健康状态的正确分析与评价，因此对高墩台还不能够实现全面的、详细的外观检测和评价。这将造成桥梁在日常养护和安全评价中存在死角，影响高墩桥梁的安全。同时，为适合各种复杂地势，桥墩的高度将更高，人工检测的周期将更长、危险性更大、挑战性更强。

因此，如何及时、准确发现高桥墩上的裂缝、蜂窝、麻面等病害成为了本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型需要解决的问题是：如何及时、准确发现高桥墩上的裂缝、蜂窝、麻面等病害。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种桥墩病害检测装置，包括环向套箍组件及设置在环向套箍组件内侧区域的检测小车，环向套箍组件包括弹性带，多个检测小车环绕桥墩间隔设置在弹性带的内侧，所述检测小车包括车身及安装在车身上的爬行组件、数据采集组件及控制组件，车身背向桥墩的一侧与弹性带连接，车身朝向桥墩的一侧与爬行组件连接，控制组件分别与爬行组件及数据采集组件电连接，数据采集组件包括朝向桥墩的图像采集装置。

优选地，所述检测小车还包括顶推组件，车身朝向桥墩的一侧通过顶推组件与爬行组件相连，顶推组件与控制组件电连接，顶推组件能够调节调节爬行组件与车身之间的距离，进而调节弹性带的张紧程度。

优选地，所述顶推组件包括安装在车身上的顶推袋，顶推袋的控制端与控制组件电连接，顶推袋朝向桥墩的一侧设有多个导向柱安装槽，导向柱一端安装在导向柱安装槽内且能够沿导向柱安装槽轴线方向相对于顶推袋移动，另一端朝向桥墩延伸出导向柱安装槽并与爬行组件固定连接，导向柱外侧套设有弹簧，弹簧一端抵接在顶推袋朝向桥墩的面上，另一端抵接在爬行组件朝向顶推袋的面上，顶推袋充气膨胀时能够向弹簧施加朝向爬行组件的作用力，使导向柱相对于顶推袋朝向桥墩方向运动，增大爬行组件与车身之间的距离，使弹性带张紧。

优选地，多个滚轮绕桥墩环向间隔设置在弹性带内侧。

优选地，各控制组件之间通信连接，所述爬行组件包括滚轮驱动组件或履带驱动组件，所述滚轮驱动组件或履带驱动组件的转轴处安装有旋转计数器，所述旋转计数器与控制组件电连接。

优选地，所述环向套箍组件还包括安装在弹性带上的张紧组件。

优选地，检测小车的车身背向桥墩的一侧设置有套环，弹性带穿过套环实现与车身的连接。

优选地，所述控制组件包括控制器，所述控制组件还包括与控制器电连接的存储器和/或数据传输器。

优选地，图像采集装置包括摄像头安装杆及摄像头，摄像头安装杆一端固定安装在车身背向桥墩的一侧，另一端安装有摄像头，摄像头拍摄方向朝向桥墩。

综上所述，本实用新型公开了一种桥墩病害检测装置，包括环向套箍组件及设置在环向套箍组件内侧区域的检测小车，环向套箍组件包括弹性带，多个检测小车环绕桥墩间隔设置在弹性带的内侧，所述检测小车包括车身及安装在车身上的爬行组件、数据采集组件及控制组件，车身背向桥墩的一侧与弹性带连接，车身朝向桥墩的一侧与爬行组件连接，控制组件分别与爬行组件及数据采集组件电连接，数据采集组件包括朝向桥墩的图像采集装置。采用本实用新型公开的桥墩病害检测装置对桥墩进行检测与人工对桥墩进行检测相比具有安全风险低、重量轻、成本低、效率高，机动性强等特点，能够及时、准确发现高桥墩上的裂缝、蜂窝、麻面等病害。由于具有多个检测小车，因此，能够针对传统检测存在的盲区进行多角度、全面的检测，经济、高效、灵活地完成对桥墩病害的数据采集，具有重大的科学及社会意义。

附图说明

为了使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

图1为本实用新型公开的一种桥墩病害检测装置的一种具体实施方式的立面图；

图2为本实用新型公开的一种桥墩病害检测装置的一种具体实施方式的平面图；

图3为本实用新型公开的一种桥墩病害检测装置的一种具体实施方式的局部轴测图；

图4为本实用新型公开的一种桥墩病害检测装置的张紧组件的一种具体实施方式的结构示意图。

附图标记说明：1—环向套箍组件；2—检测小车；3—顶推组件；4—支撑架；5—爬行组件；6—数据采集组件；7—控制组件；8—电源组件；9—病害识别处理器；10—张紧组件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1至图3所示，本实用新型公开了一种桥墩病害检测装置，包括环向套箍组件及设置在环向套箍组件内侧区域的检测小车，环向套箍组件包括弹性带，多个检测小车环绕桥墩间隔设置在弹性带的内侧，所述检测小车包括车身及安装在车身上的爬行组件、数据采集组件及控制组件，车身背向桥墩的一侧与弹性带连接，车身朝向桥墩的一侧与爬行组件连接，控制组件分别与爬行组件及数据采集组件电连接，数据采集组件包括朝向桥墩的图像采集装置。

本领域技术人员应当知晓的是，桥墩病害检测装置中还包括为各个组件提供电能的电源。通过设置多个检测小车，可以从多个方向对桥墩的外侧面进行检测，提高了检测效率。

本实用新型主要针对市政或高速公路上简支梁以及部分连续梁直径延墩高不变的桥墩，具有普遍性以及广泛的适用性。采用本实用新型公开的桥墩病害检测装置进行桥墩病害检测时，将环向套箍组件套设在桥墩外侧，根据桥墩直径设计弹性带的长度，能够使弹性带张紧，从而爬行组件紧贴桥墩，爬行组件与桥墩外侧面之间的正压力使整个桥墩病害检测装置不会沿桥墩下滑。控制组件能够控制爬行组件工作从而使桥墩病害检测装置沿桥墩向上爬行，控制组件还能够控制数据采集组件采集桥墩表面的图像信息，工作人员可以根据采集到的图像信息判断桥墩是否出现损坏。采用本实用新型公开的桥墩病害检测装置对桥墩进行检测与人工对桥墩进行检测相比具有安全风险低、重量轻、成本低、效率高，机动性强等特点，能够及时、准确发现高桥墩上的裂缝、蜂窝、麻面等病害。能够针对传统检测存在的盲区进行全面检测，经济、高效、灵活地完成对桥墩病害的数据采集，具有重大的科学及社会意义。

具体实施时，所述检测小车还包括顶推组件，车身朝向桥墩的一侧通过顶推组件与爬行组件相连，顶推组件与控制组件电连接，顶推组件能够调节调节爬行组件与车身之间的距离，进而调节弹性带的张紧程度。

顶推组件可以进一步张紧弹性带，增大爬行组件与桥墩外侧壁的正压力，使桥墩病害检测装置与桥墩的固定更加稳定。此外，不同桥墩的尺寸不同，通过顶推组件调节弹性带的张紧程度，可以使同一条弹性带适用与多种不同尺寸的桥墩。此外，即使是同一桥墩，其不同高度的粗细也可能发生变化，因此，增加顶推组件，可以使弹性带的张紧程度不因桥墩自身粗细变化而变化，使爬行装置与桥墩之间的压力一直处于一个稳定的范围内，使桥墩病害检测装置能够稳定的沿桥墩移动。

具体实施时，所述顶推组件包括安装在车身上的顶推袋，顶推袋的控制端与控制组件电连接，顶推袋朝向桥墩的一侧设有多个导向柱安装槽，导向柱一端安装在导向柱安装槽内且能够沿导向柱安装槽轴线方向相对于顶推袋移动，另一端朝向桥墩延伸出导向柱安装槽并与爬行组件固定连接，导向柱外侧套设有弹簧，弹簧一端抵接在顶推袋朝向桥墩的面上，另一端抵接在爬行组件朝向顶推袋的面上，顶推袋充气膨胀时能够向弹簧施加朝向爬行组件的作用力，使导向柱相对于顶推袋朝向桥墩方向运动，增大爬行组件与车身之间的距离，使弹性带张紧。

当使用顶推袋式的顶推组件时，为了控制顶推袋充气膨胀时的形变，可采用框架结构的车身套设在顶推袋外侧，车身包裹顶推袋背向桥墩的顶面及顶推袋的侧面。

在本实用新型中，可以在顶推袋朝向桥墩的一侧设置电池安装槽用于安装电池。

具体实施时，多个滚轮绕桥墩环向间隔设置在弹性带内侧。

本实用新型中，若弹性带与桥墩表面直接接触，则在桥墩病害检测装置沿桥墩移动的过程中，弹性带会受桥墩的摩擦力而阻碍桥墩病害检测装置的移动，在检测小车数量不足够多的情况下，可能会发生弹性带与桥墩表面直接接触的情况，因此，可以在弹性带内侧设置多个滚轮，避免弹性带与桥墩表面直接接触。

具体实施时，各控制组件之间通信连接，所述爬行组件包括滚轮驱动组件或履带驱动组件，所述滚轮驱动组件或履带驱动组件的转轴处安装有旋转计数器，所述旋转计数器与控制组件电连接。

在本实用新型中，爬行组件可以采用滚轮驱动或者履带驱动的方式，通过与控制组件电连接的电机进行驱动。此外，在包含多个检测小车的情况下，为了使桥墩病害检测装置能够正常的沿桥墩移动，所有检测小车应当在同一个高度范围内，因此，本实用新型还在每个小车的转轴处设有旋转计数器，控制组件可以包括一个现有的处理芯片及一个通信装置，处理芯片根据每个小车的转轴旋转圈数，检测小车是否处于同一个高度范围，若不同小车的转轴旋转圈数差距超过阈值，则控制旋转圈数较大的小车停止运动，控制旋转圈数较小的小车继续运动，知道转轴旋转圈数差回到阈值内，再控制所有小车继续运动。上述控制过程通过现有的成熟芯片及程序即可实现，此外，本实用新型仅仅是为实现上述控制方法提供一个硬件基础，本实用新型也仅仅对上述的硬件结构进行保护。

如图4所示，具体实施时，所述环向套箍组件还包括安装在弹性带上的张紧组件。

为了增强本实用新型中的桥墩病害检测装置对不同尺寸的桥墩的适应性，因此，还可以在环向套鼓组件上安装一个张紧组件，张紧组件还可以采用任意一种现有的张紧器。

为进一步优化上述技术方案，检测小车的车身背向桥墩的一侧设置有套环，弹性带穿过套环实现与车身的连接。

将小车与弹性带采用套环连接，这种连接方式结构简单且安装方便，并且，可以根据实际需要调节小车在弹性带上的位置，满足不同的检测需求。

为进一步优化上述技术方案，所述控制组件包括控制器，所述控制组件还包括与控制器电连接的存储器和/或数据传输器。

本实用新型公开的桥墩病害检测装置可以采用存储器存储采集的图像，待桥墩病害检测装置工作完成后，工作人员从存储器中将图像导出进而判断桥墩的病害，此外，还可以安装一个数据传输器，直接将采集的图像传输至工作人员使用的设备上，工作人员也可以通过数据传输器向桥墩病害检测装置传输控制命令，本领域技术人员应当知晓的是，数据传输器为现有的电子设备。

本实用新型中的图像采集装置可以采用CCD图像采集装置，此外，本实用新型公开的桥墩病害检测装置还可以包括一个病害识别处理器，用于识别处理采集的图像，当图像为病害图像时，记录病害类型及病害位置，将其通过数据传输器发送出去，这样，可以扣除冗余信息，减少数据传输量，且便于病害位置的确认。

具体实施时，图像采集装置包括摄像头安装杆及摄像头，摄像头安装杆一端固定安装在车身背向桥墩的一侧，另一端安装有摄像头，摄像头拍摄方向朝向桥墩。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过参照本实用新型的优选实施例已经对本实用新型进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围。

Claims (9)

1.一种桥墩病害检测装置，其特征在于，包括环向套箍组件及设置在环向套箍组件内侧区域的检测小车，环向套箍组件包括弹性带，多个检测小车环绕桥墩间隔设置在弹性带的内侧，所述检测小车包括车身及安装在车身上的爬行组件、数据采集组件及控制组件，车身背向桥墩的一侧与弹性带连接，车身朝向桥墩的一侧与爬行组件连接，控制组件分别与爬行组件及数据采集组件电连接，数据采集组件包括朝向桥墩的图像采集装置。

2.如权利要求1所述的桥墩病害检测装置，其特征在于，所述检测小车还包括顶推组件，车身朝向桥墩的一侧通过顶推组件与爬行组件相连，顶推组件与控制组件电连接，顶推组件能够调节爬行组件与车身之间的距离，进而调节弹性带的张紧程度。

3.如权利要求2所述的桥墩病害检测装置，其特征在于，所述顶推组件包括安装在车身上的顶推袋，顶推袋的控制端与控制组件电连接，顶推袋朝向桥墩的一侧设有多个导向柱安装槽，导向柱一端安装在导向柱安装槽内且能够沿导向柱安装槽轴线方向相对于顶推袋移动，另一端朝向桥墩延伸出导向柱安装槽并与爬行组件固定连接，导向柱外侧套设有弹簧，弹簧一端抵接在顶推袋朝向桥墩的面上，另一端抵接在爬行组件朝向顶推袋的面上，顶推袋充气膨胀时能够向弹簧施加朝向爬行组件的作用力，使导向柱相对于顶推袋朝向桥墩方向运动，增大爬行组件与车身之间的距离，使弹性带张紧。

4.如权利要求1所述的桥墩病害检测装置，其特征在于，多个滚轮绕桥墩环向间隔设置在弹性带内侧。

5.如权利要求1或2所述的桥墩病害检测装置，其特征在于，各控制组件之间通信连接，所述爬行组件包括滚轮驱动组件或履带驱动组件，所述滚轮驱动组件或履带驱动组件的转轴处安装有旋转计数器，所述旋转计数器与控制组件电连接。

6.如权利要求1所述的桥墩病害检测装置，其特征在于，所述环向套箍组件还包括安装在弹性带上的张紧组件。

7.如权利要求1所述的桥墩病害检测装置，其特征在于，检测小车的车身背向桥墩的一侧设置有套环，弹性带穿过套环实现与车身的连接。

8.如权利要求1所述的桥墩病害检测装置，其特征在于，所述控制组件包括控制器，所述控制组件还包括与控制器电连接的存储器和/或数据传输器。

9.如权利要求1所述的桥墩病害检测装置，其特征在于，图像采集装置包括摄像头安装杆及摄像头，摄像头安装杆一端固定安装在车身背向桥墩的一侧，另一端安装有摄像头，摄像头拍摄方向朝向桥墩。