本实用新型涉及桥梁病害检测领域,特别是涉及一种便携式桥梁病害检测装置。
背景技术:
近年来,桥梁工程的大规模建设一直是关系到国家建设和民生福祉的基础性设施工程,但是既有桥梁日益突出的病害(包括梁体混凝土剥落、梁体裂缝等)越来越威胁结构的安全,可见对既有桥梁病害进行有效快速检测是一项紧迫而重要的内容。
传统的桥梁病害检测方法是使用桥梁检测车,这种方法不仅价格昂贵成本高,又因体型庞大笨重限制了使用范围,而且只能通过人用肉眼观察病害特征,这也增加了桥检人员的人身安全风险,另一种传统方法是利用钓鱼杆与照相机捆绑的临时装置,这种业余方法由于临时组装使得结构的稳定性差,同时降低了工作效率,而且不易携带。
技术实现要素:
针对上述现有技术中存在的问题或缺陷,本实用新型的目的在于提供一种便携式桥梁病害检测装置,通过该装置能够使人在较远距离对桥梁的病害处进行检测,而且该装置还具有轻便、稳定的特点。
为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
一种便携式桥梁病害检测装置,包括折叠伸缩杆尺、录拍机构、测距触角和显示装置,折叠伸缩杆尺包括第一伸缩杆尺和第二伸缩杆尺,第一伸缩杆尺一端和第二伸缩杆尺的一端铰接且第一伸缩杆尺和第二伸缩杆尺能够以一定角度相对固定;录拍机构设置在第一伸缩杆尺的自由端,用于对桥梁的病害位置进行拍摄,录拍机构与显示装置连接;测距触角设置在录拍机构上,测距触角设置两个且对称设置,两个测距触角的自由端均处于录拍机构的拍摄范围内。
所述第一伸缩杆尺和第二伸缩杆尺在铰接位置可拆卸连接有直角固定板,直角固定板用于使第一伸缩杆尺和第二伸缩杆尺固定为90度夹角。
所述直角固定板的两边分别采用螺栓连接方式和第一伸缩杆尺和第二伸缩杆尺连接。
所述第一伸缩杆尺和第二伸缩杆尺在铰接位置设置有长度可调的保险杆;保险杆的一端与第一伸缩杆尺可拆卸连接,另一端与第二伸缩杆尺可拆卸连接。
所述保险杆包括杆I、杆II和螺纹套筒,螺纹套筒的两端分别与杆I和杆II螺纹连接,杆I和杆II的自由端均设置有用于分别与第一伸缩杆尺和第二伸缩杆尺可拆卸连接的挂钩。
所述第一伸缩杆尺和第二伸缩杆尺均采用伸缩碳杆,横截面形状为矩形。
所述录拍机构包括密封匣和摄像机,密封匣与第一伸缩杆尺的自由端连接,密封匣的顶面和第一侧面上设有照明灯,第一侧面为密封匣上朝向第二伸缩杆尺一侧的侧面,摄像机设置在密封匣内,摄像机与密封匣铰接,摄像机的摄像头伸出密封匣的壳体并能够沿顶面至第一侧面方向转动,摄像机与显示装置连接,测距触角设置在密封匣上。
所述摄像机为运动摄像机,采用GoPro Hero 5Black相机,照明灯采用LED医用无影灯。
所述显示装置为平板电脑或手机,摄像机与平板电脑或手机无线连接。
所述测距触角采用可伸缩金属杆,两个测距触角的间距为10~15cm或1cm,第一伸缩杆尺和第二伸缩杆尺的尺身上均设置有刻度。
与现有技术相比,本实用新型具有以下技术效果:
本实用新型的便携式桥梁病害检测装置的折叠伸缩杆尺的第一伸缩杆尺一端和第二伸缩杆尺的一端铰接,因此使得折叠伸缩杆尺具有折叠性和伸缩性,并且第一伸缩杆尺和第二伸缩杆尺能够以一定角度相对固定;当需检测竖直方向的桥梁构件如主梁、支座、盖梁等时(该情况适用于桥下净空较低且无水区域干扰),使第一伸缩杆尺和第二伸缩杆尺之间的夹角为零度,即折叠伸缩杆尺呈I型;当需检测折线方向的桥梁构件时(该情况适用于检测人员站于桥面对桥下构件进行检测),使第一伸缩杆尺和第二伸缩杆尺之间的夹角为90度,即折叠伸缩杆尺呈L型;根据不同检测情况将折叠伸缩杆尺的形状准备就绪后,通过伸缩第一伸缩杆尺和第二伸缩杆尺,使第一伸缩杆尺的自由端移动至桥梁的病害位置,然后通过录拍机构进行拍摄,显示装置显示录拍机构拍摄的影像;再根据显示装置显示的影像移动折叠伸缩杆尺,使测距触角自由端的端部与病害处接触,通过显示装置进行录像或拍照,同时记录折叠伸缩杆尺的刻度,根据录像或拍照得到的影像以及获取的病害尺寸数据和位置信息判断桥梁构件病害等级并编写报告,因此本实用新型能够使检测人员在桥面上便可将录拍机构靠近桥梁梁体或支座病害处,并通过显示装置实时观察病害特征,这避免了传统方式中桥梁检测人员爬桥检车所产生的不经济、不方便且不安全的问题。
根据影像中的两个测距触角的距离与两个测距触角实际间距的比例关系,以及根据影像中的病害处的尺寸大小,可准确的换算到病害处的实际尺寸大小等参数,从而达到桥梁病害定量化检测的目的。
进一步的,在第一伸缩杆尺和第二伸缩杆尺的铰接位置可拆卸连接有直角固定板,通过直角固定板将两个伸缩杆尺在铰接处固定使折叠伸缩杆尺呈“L”形锁定,保证了折叠伸缩杆尺使用过程中的稳定性。
进一步的,第一伸缩杆尺和第二伸缩杆尺在铰接位置设置有长度可调的保险杆,保险杆的一端与第一伸缩杆尺可拆卸连接,另一端与第二伸缩杆尺可拆卸连接,通过保险杆使得折叠伸缩杆尺能够呈任意角度夹角,并能够稳定保持,增大了检测装置使用时的适应性和稳定性。
进一步的,第一伸缩杆尺和第二伸缩杆尺均采用伸缩碳杆,横截面形状为矩形,因此它们具有质轻和强度高的特点,横截面呈矩形,使得第一伸缩杆尺和第二伸缩杆尺具有较高的抗弯强度,保证了操作时的稳定性。
【附图说明】
图1是本实用新型的便携式桥梁病害检测装置的整体结构示意图(折叠伸缩杆尺呈L型);
图2是本实用新型的便携式桥梁病害检测装置的整体结构示意图(折叠伸缩杆尺呈I型);
图3是本实用新型的便携式桥梁病害检测装置的折叠伸缩杆收缩折叠后的结构示意图;
图4是本实用新型的录拍机构与测距触角的连接关系示意图;
图5是本实用新型的直角固定板的结构示意图;
图6是本实用新型的折叠伸缩杆尺呈L型工作时,测距触角、折叠伸缩杆尺和录拍机构连接部的结构示意图;
图7是本实用新型的折叠伸缩杆尺呈I型工作时,测距触角、折叠伸缩杆尺和录拍机构连接部的结构示意图;
图8是本实用新型的保险杆的结构示意图。
图中标号代表:1-折叠伸缩杆尺,1-1-第一伸缩杆尺,1-2-第二伸缩杆尺,2-录拍机构,2-1-密封匣,2-2-照明灯,2-3-顶面,2-4-第一侧面,3-平板电脑,4-测距触角,5-直角固定板,6-保险杆,6-1-螺纹套筒,6-2-杆I,6-3-杆II,6-4-挂钩。
【具体实施方式】
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的方案作进一步详细的说明。
如图1-图8所示,本实用新型的便携式桥梁病害检测装置,包括折叠伸缩杆尺1、录拍机构2、测距触角4和显示装置,折叠伸缩杆尺1包括第一伸缩杆尺1-1和第二伸缩杆尺1-2,第一伸缩杆尺1-1和第二伸缩杆尺1-2均采用伸缩碳杆,横截面形状为矩形,第一伸缩杆尺1-1一端和第二伸缩杆尺1-2的一端铰接且第一伸缩杆尺1-1和第二伸缩杆尺1-2能够以一定角度相对固定,第一伸缩杆尺1-1和第二伸缩杆尺1-2在铰接位置可拆卸连接有直角固定板5,直角固定板5用于使第一伸缩杆尺1-1和第二伸缩杆尺1-2固定为90度夹角,直角固定板5的两边分别采用螺栓连接方式和第一伸缩杆尺1-1和第二伸缩杆尺1-2连接,第一伸缩杆尺1-1和第二伸缩杆尺1-2在铰接位置设置有长度可调的保险杆6;保险杆6的一端与第一伸缩杆尺1-1可拆卸连接,另一端与第二伸缩杆尺1-2可拆卸连接;录拍机构2设置在第一伸缩杆尺1-1的自由端,用于对桥梁的病害位置进行拍摄,录拍机构2与显示装置连接,测距触角4设置在录拍机构2上,测距触角4设置两个且对称设置,两个测距触角4的自由端均处于录拍机构2的拍摄范围内,测距触角4采用可伸缩金属杆,第一伸缩杆尺1-1和第二伸缩杆尺1-2的尺身上均设置有刻度。
为了适应桥梁病害复杂性和尺寸多样化的特点,两个测距触角的间距设置为大间距或小间距,大间距宜为10cm~15cm范围,目的是能够精准量取裂缝病害的长度和混凝土剥落面积等数据;小间距宜为1cm的规格,目的是能够精准量取裂缝宽度等细部尺寸。在使用时,以两个测距触角之间的距离为比例尺能够对裂缝病害的尺寸进行准确的估算。
如图1-图7所示,录拍机构2包括密封匣2-1和摄像机,密封匣2-1与第一伸缩杆尺1-1的自由端连接,密封匣2-1的顶面2-3和第一侧面2-4上设有照明灯2-2,第一侧面2-4为密封匣2-1上朝向第二伸缩杆尺1-2一侧的侧面,摄像机设置在密封匣2-1内,摄像机与密封匣2-1铰接,摄像机的摄像头伸出密封匣2-1的壳体并能够沿顶面2-3至第一侧面2-4方向转动,摄像机与显示装置连接,显示装置为平板电脑或手机,摄像机与平板电脑或手机无线连接,测距触角4设置在密封匣2-1上。
具体的,摄像机为运动摄像机,采用GoPro Hero 5Black相机,照明灯2-2采用LED医用无影灯。
如图8所示,保险杆6包括杆I 6-2、杆II 6-3和螺纹套筒6-1,螺纹套筒6-1的两端分别与杆I 6-2和杆II 6-3螺纹连接,杆I 6-2和杆II 6-3的自由端均设置有用于分别与第一伸缩杆尺1-1和第二伸缩杆尺1-2可拆卸连接的挂钩6-4。
本实用新型的检测装置在使用时,两个测距触角4末端接触桥梁主梁梁体病害处,录拍机构2对桥梁病害处进行录像或拍照并将资料蓝牙传输至平板电脑3,且上述录拍影像包含拍摄到的两个测距触角4的影像。
本实用新型的桥梁病害检测装置,利用折叠伸缩杆尺1的折叠性和伸缩性,检测人员在桥面上便可将录拍机构2靠近桥梁梁体或支座病害处,并通过平板电脑3实时观察病害特征,这避免了传统方式中桥梁检测人员爬桥检车所产生的不经济、不方便且不安全的问题。
为了保证本检测装置在桥上或桥下都可对主梁、支座等构件进行近距离检测,为了保证使用过程中的稳定性,将本实用新型的折叠伸缩杆尺1设置为第一伸缩杆尺、第二伸缩杆尺、直角固定板5和保险杆6连接在一起的形式;两个伸缩杆尺在直角处连接,直角固定板5和保险杆6使折叠伸缩杆尺呈“L”形锁定,还可由第一伸缩杆尺和第二伸缩杆尺连接处的铰接接头、铰接销轴和套在第一伸缩杆尺和第二伸缩杆尺杆身上的弹绳能够将折叠伸缩杆尺旋转成“I”形并锁定。螺纹套筒6-1内壁设置有螺纹,顺时针旋转可使保险杆6缩短,逆时针旋转可使保险杆6伸长,从而精确保证折叠伸缩杆尺1成“L”型锁定,起到双重保险的作用。
为了保证测距触角4与密封匣2-1形成整体,便于携带,测距触角4通过设置在密封匣2-1两侧的转轴来实现转动至第一检测面(顶面2-3)和第二检测面(第一侧面2-4)。当不使用测距触角4时,两个测距触角4分别收纳在密封匣2-1的两侧。
因桥梁构件病害处的尺寸大小不同,所以录拍时录拍机构2与病害构件的间距需根据需要进行调整以保证拍摄到的病害位置完整和清晰,因此,测距触角4采用伸缩金属杆以及可调试有与第一检测面和第二检测面相对应的第一检测方向和第二检测方向。
为了便于测量病害在桥梁构件上的具体位置或病害处在水下的深度,所述折叠伸缩杆尺1上设置有刻度。
本实用新型的便携式桥梁病害检测装置的其具体的工作流程如下:
(1)打开运动摄像头的无线信号模块,无线信号模块与平板电脑3进行蓝牙连接,再打开顶面2-3和第一侧面2-4处的两面照明灯2-2进行照明;
(2)调节折叠伸缩杆尺1和测距触角4,根据实际检测目的,选择折叠尺的锁定形状,手持折叠伸缩杆尺1,将录拍机构2逐渐靠近桥梁构件,当需检测竖直方向的桥梁构件如主梁、支座、盖梁等时(该情况适用于桥下净空较低且无水区域干扰),选用“I”形折叠伸缩杆尺1,利用铰接接头、销轴和弹绳固定和锁紧;当需检测折线方向的桥梁构件时(该情况适用于检测人员站于桥面对桥下构件进行检测),选用“L”形折叠伸缩杆尺1,利用直角固定板5和保险杆6来固定和锁定;
(3)观察平板电脑3,手动调整录拍机构2与桥梁构件的距离与方向,当观测到病害时,根据病害在构件上的位置,使测距触角4的端部与病害处接触,通过平板电脑3进行录像或拍照,同时记录折叠伸缩杆尺1的刻度;
(4)桥梁构件检测完毕后,将折叠伸缩杆尺1缓慢收回,再收缩测距触角4使其竖直放置在密封匣2-1的两侧,接着取下直角固定板5和保险杆6,并使折叠伸缩杆尺1收缩至初始状态,最后放入收纳盒归位;
(5)根据录像或拍照得到的影像以及获取的病害尺寸数据和位置信息判断桥梁构件病害等级并编写报告。