一种用于桥梁检测的智能系统的制作方法

本发明属于桥梁检测技术领域，特别是一种用于桥梁检测的智能系统。

背景技术：

目前，对于桥梁检测，主要有以下几种方法：

(1)采用桥梁检测车进行桥梁检测

采用桥梁检测车进行桥梁检测和维护具有检测便捷、高效等优点，比较适合大规模桥梁检测或大型桥梁检测，但其存在检测费用高、对交通影响较大、部分桥址不能到达、部分桥型(中、下承式拱桥，斜拉桥、悬索桥等)不能检测等缺点，由于中、小桥梁在我国桥梁中占据了较大的比例，受限于检测费用等原因，在实际桥梁检测中应用较少。

(2)人工搭设支架检测

人工搭设支架法适用于桥梁净空较小，且桥下无流水等障碍物等情况，人工搭设支架检测虽然灵活，适用性强，但是存在检测周期长、安全性低、费用较高、自动化和智能化程度低，需要的操作人员较多等缺点，另一方面，简易检测桁架重量大，不便于运输、维护和修复，并且在检测位置变动时候，支架的拆除和移动比较繁琐，在实际工程中应用较少。

(3)简易检测桁架

中国是一个桥梁大国，目前需要检测的桥梁大部分是中小桥，受限于检测费用、检测场地等因素的限制，简易检测桁架在实际桥梁中应用较广，简易检测桁架具有结构简单，使用灵活等优点，但是安全性较差，且不能高效的在简易检测桁架上进行桥梁的维护工作，自动化和智能化程度低，需要的操作人员较多，另一方面，简易检测桁架重量大，不便于运输、维护和修复，检测过程中移动比较繁琐和危险，拆除也比较麻烦，存在较大的改进空间。

(4)利用远程检测仪器和设备

由于桥位处地形、检测内容等要求，利用望远镜、全站仪在实际工程中应用的也比较多，但是仅能作为桥梁检测的一种辅助手段，并且部分桥梁检测项目例如混凝土碳化深度、裂缝深度、桥梁维护施工等桥梁检测和维护工作很难做到。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种适用多种桥梁种类、结构组成简单、受力明确、实现模块化和智能化、成本低、轻质、强度高、耐腐蚀，便于运输、拼接和拆除的用于桥梁检测的智能系统。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种用于桥梁检测的智能系统，包括桥面小车、轨道梁、升降小车和动力控制系统；

所述桥面小车有两辆，分别置于桥梁桥面的两侧；每辆桥面小车底部均安装有行走轮，车上均放置有配重，每辆桥面小车上均安装有桁架，所述桁架上固定有定滑轮，定滑轮上绕有钢丝，钢丝一端连接桥梁底下的轨道梁；

所述轨道梁上设有轨道；所述升降小车的底部设有可沿轨道行走的车轮，升降小车上安装有升降平台；

所述动力控制系统包括控制桥面小车行走的第一电机、控制定滑轮转动的第二电机、控制升降平台的第三电机以及控制模块；第一电机和第二电机分别安装在桥面小车上，第三电机安装在升降小车上，控制模块分别连接第一电机、第二电机和第三电机。

所述桥面小车的桁架上设有悬臂，所述悬臂两端各连接一个定滑轮，钢丝一端固定在桁架上，另一端分别绕过所述定滑轮连接轨道梁；悬臂底部连接有可沿桥梁侧栏顶部滑动的滑动部件。

所述升降平台为剪叉式升降平台，升降平台上设有围栏。

所述轨道梁为工字型轨道梁，所述轨道梁两侧分别有防护栏。

所述防护栏和桥面小车上的桁架均采用铝合金制作。

所述轨道梁由铝合金杆件通过螺栓拼接而成。

与现有技术相比，本发明技术方案具有如下优点和有益效果：

(1)本发明的系统结构组成简单，受力明确，模块化程度高，便于构件的更换和修复；

(2)本发明的系统制作成本低，重复性和回收率利用率高，适用的桥梁种类多、规模广；

(3)本发明的系统智能化程度高，操作人员的数量和操作水平要求较低，能实现系统的无线控制，方便桥梁不同部位的检测；

(4)本发明的系统均由铝合金杆件拼装制作，具有轻质、高强和耐腐蚀等诸多优点，便于野外高效、快捷的运输、拼接和拆除。

(5)本发明的系统由于模块化程度高，重量轻，重复率高，具有较高的利用和回收价值，便于批量和大规模生产，具有较高的经济效益。

附图说明

图1是本发明系统纵断面结构示意图；

图2是图1中的轨道桁架平面结构示意图；

图3是图1中的桥面小车纵断面结构示意图；

图4是图1中的桥面小车横断面结构示意图；

图5是图1中的升降小车纵断面结构示意图；

图6是图1中的升降小车横断面结构示意图。

图中：1：桁架，2：配重，3：桥面小车，4：钢丝，5：定滑轮，6：行走轮，7：第一电机，8：防护栏，9：轨道梁，10：升降平台，11：围栏，12：升降小车，13：车轮，14：桥梁，15：滑动部件，16：第三电机；17：悬臂。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式作详细说明，但不构成对本发明权利要求保护范围的限制。

一种用于桥梁检测的智能系统，包括桥面小车3、轨道梁9、防护栏8、升降小车12和动力控制系统；

所述桥面小3车有两辆，分别置于待检测桥梁14桥面的两侧；每辆桥面小车3底部均安装有行走轮6，车上均放置有配重2，每辆桥面小车3上均安装有铝合金杆件通过螺栓拼装成的桁架1，桁架1上设有悬臂17，所述悬臂17两端各连接一个定滑轮5，钢丝4一端固定在桁架1上，另一端分别绕过所述定滑轮5连接轨道梁9；悬臂17底部连接有可沿桥梁侧栏顶部滑动的滑动部件15。桥面小车3前行，可以实现整个系统沿着桥梁纵向的同步移动。

本实施例中所述轨道梁9为工字型轨道梁；所述轨道梁9由铝合金杆件通过螺栓拼接制作而成。轨道梁9两侧分别安装有防护栏8，以保护升降小车12行走安全；

所述升降小车12的底部设有可沿轨道梁9的轨道行走的车轮13，轨道梁9的轨道为沿桥梁横向设置，升降小车12上安装有升降平台10；本实施例的升降平台10为剪叉式升降平台，升降平台10上设有围栏11以保证作业人员安全。

所述动力控制系统包括控制桥面小车3行走的第一电机7、控制定滑轮5转动的第二电机、控制升降平台的第三电机16和控制模块；第一电机7和第二电机分别安装在桥面小车上，第三电机16安装在升降小车12上。控制模块分别连接第一电机7和第二电机和第三电机16。动力控制系统的电源由小型汽油发电机或蓄电池提供，控制模块既可以实现手动控制，又可以无线控制，无线控制时配置一个手持式遥控装置通过控制模块进行遥控桥面小车和升降小车，检测人员可以在桥下检测平台上利用手持式遥控装置控制整套系统移动、升降、锁死、解锁等操作，动力控制系统有应急程序设置，一旦没有电源或出现故障，整套系统的移动和升降瞬间锁死，防止系统坠落。

桥面小车上放置配重块G，防止系统倾覆，配重块的重量检测前根据以下函数计算确定：

G_配重＝F(N_钢绞线，L(x)，G_桥面小车)

式中：

G_配重-配重块重量；

L(x)-距离相关参数，与钢绞线与栏杆上小轮之间距离、配重块重心与小车行走小轮重心距离、桥下横向桁架轨道梁长度等有关的函数，可由实际桥梁计算获得；

N-钢绞线拉力，可由计算获得；

G_桥面小车-检测小车的重量，可由计算获得。

本智能系统的折装作业过程：

①桥面小车拼装。首先将桥面小车、配重拼装和试运行，并利用桥面小车通过定滑轮和悬臂出来的高强钢丝将桥下轨道梁、升降小车的配件依次吊装到桥下；

②桥下的轨道梁和升降小车系统拼装。利用桥面小车吊装下来的部件进行轨道梁和升降小车的拼装，最后将桥面小车悬臂出来的高强钢丝或钢绞线与桥下轨道梁通过螺栓连接；

③系统试运行。首先将桥梁底部的轨道梁提升至离地面0.5m处，再落至地面，反复多次，确认系统牢靠后，控制整套系统沿着桥梁纵向反复前进和后退多次，轨道上的升降小车能够升降自如，且沿着桥梁横向能够灵活运动，则整套检测系统试运行正常，之后便可开展桥梁检测工作；

④作业人员根据实际需要将检测工具搭载在升降小车或桥面小车上进行自动检测，也可以是作业人员搭乘升降小车进行人工检测。

⑤系统拆除。检测工作结束后，首先将轨道梁放至地上，解除钢丝与轨道梁的连接，其次将轨道梁拆除成杆件，利用桥面小车将拆除后的杆件吊装到桥面，最后将桥面小车的桁架拆除成杆件，将整套系统收回。