CN211948024U - 桥桩修复机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型桥桩修复机器人，包括主体，主体包括有若干主体单元，主体单元包括边框体以及封堵体，封堵体形成于边框体一端，若干主体单元由封堵体相邻的两侧边沿相互连接而形成中空的检测空间，封堵体在检测空间一端合围形成有供桥桩经过的通行口；修复装置，包括修复管，所述修复管设置于至少一个主体单元，并连通到检测空间内。本实用新型有效避免了人工下水检查修复维护的情形，集检查与修复功能与一体，具有更高的效率和自动化程度，并且结构简单，灵活性和实用性较高。

Description

桥桩修复机器人

技术领域

本实用新型属于检测维护设备技术领域，具体涉及桥桩修复机器人。

背景技术

多跨桥的中间支承结构称为桥墩或桥桩。桥墩分为实体墩、柱式墩、和排架墩等。按平面形状可分为矩形墩、尖端形墩、圆形墩等。建筑桥墩的材料可用木料、石料、混凝土、钢筋混凝土、钢材等。桥墩主要由顶帽、墩身组成。桥台主要由顶帽、台身组成。顶帽的作用是把桥跨支座传来的较大而集中的力，分散而匀称地传给墩身和台身。因此顶帽应采用强度较高的材料建筑，一般用不低于200级钢筋混凝土建筑，且厚度不小于40厘米。此外，顶帽还须有较大的平面尺寸，为施工架梁及养护维修提供必要的工作面。墩身和台身是支承桥跨的主体结构，不仅承受桥跨结构传来的全部荷载，而且还直接承受土压力、水流冲击力、冰压力、船舶撞击力等多种荷载，所以墩身和台身都具有足够的强度、刚度和稳定性。

桥墩在长期使用中，由于受到长时间的侵蚀、水流冲击以及材料老化等影响而发生破损，这就需要进行检修。在现有的检修方案中，需要进行人工作业，特别是在水下部分，更需要检修人员装备潜水装具进行水下作业，甚至需要检修人员水下徒手摸排作业以及水下直接通过昂贵的修复材料实施修复。这种形式会极大地消耗人力物力和时间，效率低下，成本高昂。

发明内容

本本实用新型的目的在于提供桥桩修复机器人，有效改善了桥墩桥桩等水下设施的水下检修问题，提高了水下状态检查的效率和质量，可以在排空的情况下实施检查与修复作业，在节约成本和提高效率等方面有显著的改善。

本实用新型公开的桥桩修复机器人，包括：

主体，主体包括有若干主体单元，主体单元包括边框体以及封堵体，封堵体形成于边框体一端，若干主体单元由封堵体相邻的两侧边沿相互连接而形成中空的检测空间，封堵体在检测空间一端合围形成有供桥桩经过的通行口；

修复装置，包括修复管，修复管设置于至少一个主体单元，并连通到检测空间内，用于输送修复材料用于修补桥桩，如输送砂浆等。

本实用新型公开的桥桩修复机器人的一种改进，修复装置还包括修复端口，其具有中空的浇筑嘴，修复端口设置于检测空间内并且与修复管连接，浇筑嘴与修复管连通。

本实用新型公开的桥桩修复机器人的一种改进，修复管或者修复端口还设置有连通阀，该连通阀用于控制修复管与浇筑嘴的通断，而在需要时，打开连通阀进行修复作业。

本实用新型公开的桥桩修复机器人的一种改进，修复装置还包括机械臂，机械臂连接到修复端口。

本实用新型公开的桥桩修复机器人的一种改进，机械臂为折叠伸缩机械臂。

优选地，机器人还包括行走机构，包括行走轮，行走轮设置到主体单元上用于在桥桩表面行走。优选地，行走轮可以设置于行走轮架上，通过轮轴与行走轮架连接，从而行走轮可以在轮轴上转动。进一步优选地，行走轮架设置于封堵体上，其可以设置于检测空间内，也可以设置于检测空间外，并且使得行走轮在工作时可以贴合桥桩表面而支持机器人的行走即可。更进一步优选地，行走轮架可以在每一个主体单元上都设置，也可以仅仅设置于部分主体单元上，也就是能够满足支持机器人的行走要求即可而可以随需求而设置。此外，更进一步地，行走轮至少其部分为设置于动力源如电机等的主动轮，从而使得机器人可以受控地进行移动行走。当然在不设动力源的情形下，机器人在外力如液下压力或重力等因素的影响下，而做无动力地运动也能满足要求。当然在做无动力运动时，可以给机器人的主体或者行走机构等结构上设置一个限制装置，如通过挂钩连接一个牵引绳等，而通过对机器人的牵引操作而达到控制其运动的目的。

本实用新型公开的桥桩修复机器人的一种改进，机器人还包括监控器，监控器位于检测空间内，监控器连接到边框体或封堵体。

本实用新型公开的桥桩修复机器人的一种改进，机器人还包括通气管，通气管设置于至少一个主体单元上，并连通到检测空间。

本实用新型公开的桥桩修复机器人的一种改进，通气管设置于封堵体上或者设置于边框体上靠近封堵体的位置。

本实用新型公开的桥桩修复机器人的一种改进，机器人还包括气源，气源连接到通气管。

本实用新型公开的桥桩修复机器人的一种改进，气源与通气管形成的管路上还设置有控制阀。

本实用新型公开的桥桩修复机器人的一种改进，机器人还包括密封件，密封件至少设置于相邻的主体单元的连接处或者主体单元与桥桩的连接处。

本实用新型公开的桥桩修复机器人的一种改进，密封件为沿连接处设置的密封橡胶条。

本实用新型公开的桥桩修复机器人的一种改进，监控器为视频设备。

本实用新型公开的桥桩修复机器人的一种改进，机器人还包括配重装置，配重装置设置于边框体上。优选地，配重装置设置于主体上远离封堵体处；更优选地设置于边框体上远离封堵体的另一端。

本实用新型公开的桥桩修复机器人的一种改进，主体上还设置有吊环，该吊环形成于主体远离检测空间的外侧。这种吊环的设置可以形成于部分封堵体上，而满足对机器人及其部件的装运或者吊装即可。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型公开的桥桩修复机器人的一种实施例的示意图；

图2是图1实施例的机器人的一个方向的内部结构示意图；

图3是图1实施例的机器人的又一个方向的内部结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

本实用新型公开的桥桩修复机器人，包括主体10，主体10包括有若干主体10单元，主体10单元包括边框体11以及封堵体12，封堵体12形成于边框体11一端，如图1所示的情形，作为一种实施方案可以通过3个主体10单元相互之间拼接组合的形式形成机器人的完整的主体10结构，这里的主体10单元之间的拼接可以通过相邻两单元的边框体11以及封堵体12之间，边靠边形式的拼合，也就是该若干主体10单元由封堵体12相邻的两侧边沿相互连接而形成中空的检测空间，封堵体12在检测空间一端合围形成有供桥桩100经过的通行口，从而使得机器人的主体10通过通行口将桥桩100合围于检测空间内以供工作时进行检测。而根据检测的结构，如发现桥桩上具有需要的腐蚀破损缺口等情形是，则凭借修复装置，经由修复管30向待修复位置输送修复材料，如由砂浆泵泵送的砂浆等。为了实现较优秀的修复能力，修复管30设置于至少一个主体单元，该若干个修复管30可以各自地连通到检测空间内，用于输送修复材料用于修补桥桩，如输送砂浆等，如图1-3所展示的实施方式就展示了一种在3个主体单元中的其中一个的边框体11上设置了修复管30，该修复管30由机械臂40进行操作修复的情形。当然为了获取更高的修复效率和修复质量，也可以在每个主体单元的边框体11、封堵体12上，不限于其中一者设置修复管30。

此时考虑到修复管30其作为输送管道自身在操控性方面的局限，可以在修复装置还设置修复端口31，将修复端口31设置于检测空间内并且与修复管30连接，该修复管30具有中空的浇筑嘴，浇筑嘴与修复管30连通。这种设置获得了较好的刚性结构，使得修复材料经由修复端口31时具有较好的操控性，且具有更好的耐磨损性能，使得修复工作更为便利。

当然，考虑到远程操控的便利性，也就是为了使修复管30针对待修复缺陷获得更好的修复能力以及材料输送能力，修复管30或者修复端口31还设置有连通阀，该连通阀用于控制修复管30与浇筑嘴的通断，而在需要时，打开连通阀进行修复作业。

此外，在上述方案中，考虑到修复的灵活性，修复装置还可以设置用于远程操控修复端口31位置和方向的机械臂40，自身具有动力源，可以包括液压泵和移动滑轨等多种位置操控装置的机械臂40连接到修复端口31，这些操控装置可以设置在检测空间内由操作人员远程控制，从而在需要进行操作实施修复作业时，控制位置操控装置，而将机械臂40上的修复端口31移动到合适的位置，对待修复出输送修复材料即可实施修复作业。当然，此时机械臂40为折叠伸缩机械臂40，这里的位置控制和伸缩功能均是常规技术，这里就不一一赘述。

在上述方案，为使机器人获得在桥桩100表面获得更佳的行走能力，同时避免主体10结构与桥桩100发生过分的磨损或者碰撞等，而可以在主体10上设置行走机构，其包括行走轮21，将该行走轮21滚动地设置到主体10单元上以用于在桥桩100表面行走。此时可以直接将该行走轮21设置到主体10结构，特别是封堵体12与桥桩100邻近的部分，也可以由其它位置通过辅助设备如支架等将行走轮21支持到该位置，而获得将主体10稳定地支持于桥桩100上的能力。此时，行走轮21可以设置于行走轮架20上，通过轮轴与行走轮架20连接，从而行走轮21可以在轮轴上转动。而行走轮架20的设置位置和设置数量都相对较为灵活，以满足机器人的实际应用为要，可以将行走轮架20设置于封堵体12上，其可以设置于检测空间内，也可以设置于检测空间外，并且使得行走轮21在工作时可以贴合桥桩100表面而支持机器人的行走即可，即如图1所展示的情形，即设置在封堵体12上检测空间的外侧。置于设置的数量，则行走轮架20可以在每一个主体10单元上都设置，也可以仅仅设置于部分主体10单元上，也就是能够满足支持机器人的行走要求即可而可以随需求而设置，图1中则展示了3个主体10单元上均设置有行走轮架20的情形。

当然在前述方案中，行走轮21至少其部分为设置于动力源如电机等的主动轮，从而使得机器人可以受控地进行移动行走。为了控制主动轮的工作，还可以通过有线电路或者无线遥控的形式，连接控制器对主动轮的工作状态进行操控，这就便于远程控制，为机器人的作业提供了便利。

此外也可以在不设动力源的情形下，机器人在外力如液下压力或重力等因素的影响下，而做无动力地运动也能满足要求。当然在做无动力运动时，可以给机器人的主体10或者行走机构等结构上设置一个限制装置，如通过挂钩连接一个牵引绳等，而通过对机器人的牵引操作而达到控制其运动的目的。

为了更好地利用机器人的水下作业功能，机器人还可以包括监控器，监控器位于检测空间内，监控器连接到边框体11或封堵体12，用于获取并反馈检测到的桥桩100的信息，如表面完好或者破损或者有裂纹等情形。监控器包括视频设备或者声波探测器或者放射线探伤器等，如置于检测空间内的摄像头3以及用于观察用的显示器。

当然为了进一步地提高机器人的工作性能，机器人还包括通气管，通气管设置于至少一个主体10单元上，并连通到检测空间，此时主体10形成的检测空间是封闭的，可以通过通气管向检测空间内通气的形式，将其中的水排出，而营造一个有利的检测环境，便于监控器观察，比如采用摄像头3观察时，可以通过这种方法免除水的扰动或者水中杂质的干扰，而通过了检测和观察的精度。此时，这种封闭的检测空间可以通过设置于主体10单元连接处、通行口与桥桩100连接处的密封件来提供，也可以在整个主体10外侧包覆具有同样的密封防水效果的护罩来实现，无论通过哪种方式如在水下检测时，只要能通过排除了水影响的检测空间即可。前述的密封件可以为沿连接处设置的密封橡胶条，即可达到在连接处进行封闭的效果。

在上述方案中，至于通气管的设置并无特定的要求，可以设置于封堵体12上或者设置于边框体11上靠近封堵体12的位置，以便于操控设备。

在上述方案中机器人还包括气源，气源连接到通气管，这种气源的设置主要是为了在工作时向检测空间提供一定压力的气体以供排空用。而气源与通气管形成的管路上还设置有控制阀，则是为了在需要时对供气状态进行控制和调整。至于气源则可以设置于主体10上，也可以通过连接气管由外界供气连通到通气管。

在上述方案中，机器人还包括配重装置，配重装置设置于边框体11上。优选地，配重装置设置于主体10上远离封堵体12处；更优选地设置于边框体11上远离封堵体12的另一端。通过这里的配重可以保持机器人在水下工作时的姿态稳定。

在上述方案中，主体10上还设置有吊环4，该吊环4形成于主体10远离检测空间的外侧。这种吊环4的设置可以形成于部分封堵体12上，而满足对机器人及其部件的装运或者吊装即可。

在如图1-3的实施例中，机器人的3个主体10单元通过吊环4悬挂围绕在桥桩100周围，在水面上进行组装，此时，在相邻单元的连接处安装有密封良好的密封条，这里的连接可以采用螺栓连接的形式进行锁紧。组装完成后，机器人即可下水，下水后即可打开控制阀对检测空间进行排气，同时也可以检测密封效果，如能够在合围环境中排空出合适检测空间即可将机器人沿桥桩100表面下行，行走轮21将机器人支持于桥桩100上进行行走。而检测空间的摄像头3则连接到显示器以便于工作人员对观察到的位置进行状态判定。在检测到需要修复的破损位置时，则可以启动岸上的砂浆泵，通过修复管30输送修复材料，此时，修复端口31也在机械臂40的操控下向该位置进行移动，待移动到合适的浇筑修复位置时，打开修复管30或修复端口31上的连通阀，修复材料即被浇筑到待修复位置，完成后关闭连通阀，复位机械臂40。机器人即可执行后续作业。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.桥桩修复机器人，包括：

主体，所述主体包括有若干主体单元，所述主体单元包括边框体以及封堵体，所述封堵体形成于边框体一端，所述若干主体单元由封堵体相邻的两侧边沿相互连接而形成中空的检测空间，所述封堵体在检测空间一端合围形成有供桥桩经过的通行口；

修复装置，包括修复管，所述修复管设置于至少一个主体单元，并连通到检测空间内。

2.根据权利要求1所述的桥桩修复机器人，其特征在于，所述修复装置还包括修复端口，其具有中空的浇筑嘴，所述修复端口设置于检测空间内并且与修复管连接，所述浇筑嘴与修复管连通。

3.根据权利要求2所述的桥桩修复机器人，其特征在于，所述修复管或者修复端口还设置有连通阀。

4.根据权利要求2或3所述的桥桩修复机器人，其特征在于，所述修复装置还包括机械臂，所述机械臂连接到修复端口。

5.根据权利要求4所述的桥桩修复机器人，其特征在于，所述机械臂为折叠伸缩机械臂。

6.根据权利要求1所述的桥桩修复机器人，其特征在于，所述机器人还包括监控器，所述监控器位于检测空间内，所述监控器连接到边框体或封堵体。

7.根据权利要求1或6所述的桥桩修复机器人，其特征在于，所述机器人还包括通气管，所述通气管设置于至少一个主体单元上，并连通到检测空间。

8.根据权利要求7所述的桥桩修复机器人，其特征在于，所述通气管设置于封堵体上或者设置于边框体上靠近封堵体的位置。

9.根据权利要求8所述的桥桩修复机器人，其特征在于，所述机器人还包括气源，所述气源连接到通气管。

10.根据权利要求9所述的桥桩修复机器人，其特征在于，所述气源与通气管形成的管路上还设置有控制阀。

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