[發明專利]一種橋梁底部及橋墩一體化病害檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 202210647169.0
• 申請日: 2022-06-09
• 公開（公告）號: CN115110413A
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 王如意;郁梓涵;臧國駒;何緣緣;林宇帆;何迪;黃悅翔;劉軍彤;王紫煜;李晗;韓冰;獨佳穎;李新越
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: E01D19/10
• 分類號: E01D19/10;E01D19/00;E01D19/02;G01D21/02;G01N19/08;G01N21/88
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 祝蓉蓉

1.一種橋梁底部及橋墩一體化病害檢測裝置，其特征在于，包括設置于橋梁底面的橋底面檢測導軌、設置于橋墩外側的橋墩檢測裝置及連接所述橋底面檢測導軌和橋墩檢測裝置的橋底面對接橋墩裝置，所述橋底面檢測導軌和橋墩檢測裝置用于為集成式檢測裝置搭載平臺提供運動軌道，所述橋底面對接橋墩裝置用于實現集成式檢測裝置搭載平臺的換軌操作，所述集成式檢測裝置搭載平臺用于搭載檢測功能件進行移動式病害檢測。

2.根據權利要求1所述一種橋梁底部及橋墩一體化病害檢測裝置，其特征在于，所述橋底面檢測導軌包括對稱設置在橋梁底面兩側的一組橋底順橋向導軌，以及與所述一組橋底順橋向導軌滑動連接的橋底橫橋向一字型平臺；所述橋底橫橋向一字型平臺的中間設有橫橋向導軌，用于實現集成式檢測裝置搭載平臺沿橫橋向方向的移動；所述橋底橫橋向一字型平臺的兩端均設有平臺運動模組，用于實現集成式檢測裝置搭載平臺沿順橋向方向的移動。

3.根據權利要求2所述一種橋梁底部及橋墩一體化病害檢測裝置，其特征在于，每一所述橋底順橋向導軌的中間均開設有滑動槽，所述滑動槽與平臺運動模組滑動連接。

4.根據權利要求1所述一種橋梁底部及橋墩一體化病害檢測裝置，其特征在于，所述橋墩檢測裝置包括橋墩豎向運動裝置和平行環橋墩閉合導軌；所述橋墩豎向運動裝置包括固定框架，所述固定框架內設置有豎向傳送帶和為傳送帶提供動力的旋轉電機，所述傳送帶上設置有閉合導軌連接件且通過所述閉合導軌連接件與平行環橋墩閉合導軌連接；所述平行環橋墩閉合導軌上設置有第一壓力傳感器，用于檢測平行環橋墩閉合導軌上的壓力并根據預設條件觸發旋轉電機啟動。

5.根據權利要求4所述一種橋梁底部及橋墩一體化病害檢測裝置，其特征在于，所述固定框架設置有多個且對稱分布于橋墩外側；所述平行環橋墩閉合導軌環設在橋墩外側且沿固定框架豎向移動。

6.根據權利要求1所述一種橋梁底部及橋墩一體化病害檢測裝置，其特征在于，所述橋底面對接橋墩裝置包括對接裝置和換軌裝置；所述對接裝置用于實現橋底橫橋向一字型平臺與平行環橋墩閉合導軌的對接；所述換軌裝置用于在對接完成后實現集成式檢測裝置搭載平臺的軌道變換。

7.根據權利要求6所述一種橋梁底部及橋墩一體化病害檢測裝置，其特征在于，所述換軌裝置包括換軌承臺、傳動軸、換軌電機和第二壓力傳感器，所述換軌承臺通過傳動軸與換軌電機相連；所述第二壓力傳感器用于檢測換軌承臺上的壓力，并在檢測到壓力后，觸發換軌電機啟動，使位于橫橋向導軌上的集成式檢測裝置搭載平臺變換導軌至平行環橋墩閉合導軌。

8.根據權利要求1所述一種橋梁底部及橋墩一體化病害檢測裝置，其特征在于，所述集成式檢測裝置搭載平臺包括圖像采集裝置、數據傳輸模塊、缺陷標記裝置、多功能接口和底盤裝置；所述底盤裝置用于為集成式檢測裝置搭載平臺提供動力和電力支持；所述圖像采集裝置用于采集橋梁底部和橋墩表面圖像；所述數據傳輸模塊用于對采集的圖像進行存儲和傳輸；所述缺陷標記裝置用于對已檢測到的異常點進行噴漆標注；所述多功能接口用于根據不同的檢測需求搭載不同的檢測功能件。

9.根據權利要求1所述一種橋梁底部及橋墩一體化病害檢測裝置，其特征在于，所述一體化病害檢測裝置上設有安全預警系統，用于病害檢測前在預設范圍內進行干擾檢測和預警。

10.一種橋梁底部及橋墩一體化病害檢測方法，采用權利要求1-9中任一項所述的一體化病害檢測裝置實現，其特征在于，所述方法包括：

啟動一體化病害檢測裝置，橋底橫橋向一字型平臺由一側橋墩向另一側橋墩順橋向定時移動，定時移動的時長由集成式檢測裝置搭載平臺從橋梁一側橫橋向運動到另一側的時長決定；

集成式檢測裝置搭載平臺在橫橋向導軌上勻速移動，集成式檢測裝置搭載平臺上的圖像采集裝置、數據傳輸模塊、缺陷標記裝置以及多功能接口上對接的設備開始運行；當圖像采集裝置檢測到存在病害時，缺陷標記裝置對病害進行位置標記并通過數據傳輸模塊上傳橋墩的定位坐標；

橋底橫橋向一字型平臺運動到另一側橋墩時，橋底面對接橋墩裝置開始工作，由對接裝置完成橋底橫橋向一字型平臺與平行環橋墩閉合導軌的對接，對接完成后，換軌裝置開始工作，當集成式檢測裝置搭載平臺運動至換軌裝置上且第二壓力傳感器檢測到壓力后，位于橫橋向導軌上的集成式檢測裝置搭載平臺變換導軌至平行環橋墩閉合導軌，使集成式檢測裝置搭載平臺運動至所述平行環橋墩閉合導軌上，進行下一步的橋墩檢測；

所述集成式檢測裝置搭載平臺運動到平行環橋墩閉合導軌開始進行繞軌運動，所述集成式檢測裝置搭載平臺第一次通過第一壓力傳感器時，第一壓力傳感器將會被喚醒，第二次通過第一壓力傳感器時，旋轉電機開始啟動，從而使得平行環橋墩閉合導軌進行定距離的豎直運動；集成式檢測裝置搭載平臺在平行環橋墩閉合導軌上勻速移動，集成式檢測裝置搭載平臺上的圖像采集裝置、數據傳輸模塊、缺陷標記裝置開始運行，所述圖像采集裝置檢測到存在病害時，缺陷標記裝置會對病害進行標記并上傳定位坐標；

所述集成式檢測裝置搭載平臺在檢測完橋墩病害時，回到初始位置的另一側，平行環橋墩閉合導軌返回橋墩最上側，對接裝置對接當前平行環橋墩閉合導軌與下一跨的橋底橫橋向一字型平臺，集成式檢測裝置搭載平臺變換導軌至下一跨的橋底橫橋向一字型平臺；

重復橋梁底部及橋墩檢測步驟，實現全橋的一體化檢測。