一种钢结构桥梁焊缝裂纹维修装置及维修方法与流程

本发明涉及钢结构桥梁，尤其涉及一种钢结构桥梁焊缝裂纹维修装置及维修方法。

背景技术：

1、钢构桥，主要承重结构采用钢材的桥梁，即钢结构桥梁、钢桥。装配式钢桥在世界各地都得到了广泛应用。最初的装配式钢桥由英国唐纳德·贝雷(donald bailey)工程师在1938年第二次世界大战初期设计。主要的设计概念是以最少种类的单元构件，拼装成能承载各种荷载、不同跨径的装配式钢桥，且只需一般中型卡车运输，特殊情况下能全部依靠人力来搭建。

2、经检索，公告号为cn112475772b的发明涉及一种预张开裂纹后冲击的钢结构疲劳裂纹维修装置及其使用方法，在开裂钢结构上布设预张锤击装置本体包括吸附定位部件、预张力生成部件、限位锁紧部件、表观扫描部件、直线运动部件、高频冲击部件以及数据处理及计算控制单元，采用预张力生成部件和结合实际结构、荷载信息的操作流程实现钢结构疲劳裂纹的维修作业；本发明不仅能够扩展裂纹体塑性变形空间，优化冲击维修效果，有效抑制疲劳裂纹扩展的同时消除不利残余应力和微观缺陷的影响，改善钢材的疲劳性能，进而提高结构的服役寿命，而且可以实现有效评估裂纹维修的效果，降低维修中的不确定因素和结构二次开裂的风险。

3、该维修装置在使用时，仍然存在以下缺陷：

4、1、对于桥梁底部的焊缝进行维修时，需要工人乘坐升降机构移动至桥底，对其进行检查和维修，进而导致工人处于较为危险的状态，安全系数不够；

5、2、工人在进行检查和维修时，由于需要在升降装置上不断移动和升降，用于避开加劲肋角，进而使得工作人员感觉不适，不能长时间工作。

6、针对上述问题，本发明文件提出了一种钢结构桥梁焊缝裂纹维修装置及维修方法。

技术实现思路

1、本发明提供了一种钢结构桥梁焊缝裂纹维修装置及维修方法，解决了现有技术中存在对于桥梁底部的焊缝进行维修时，需要工人乘坐升降机构移动至桥底，对其进行检查和维修，进而导致工人处于较为危险的状态，安全系数不够，工人在进行检查和维修时，由于需要在升降装置上不断移动和升降，用于避开加劲肋角，进而使得工作人员感觉不适，不能长时间工作的缺点。

2、本发明提供了如下技术方案：

3、一种钢结构桥梁焊缝裂纹维修装置及维修方法，包括底座，所述底座的顶部固定连接有固定筒，所述固定筒的内壁滑动连接有第二螺纹块，所述第二螺纹块的顶部固定连接有矩形箱，所述矩形箱的底部内壁滑动连接有横板，所述横板的顶部固定连接有第二竖板，所述第二竖板的一侧滑动连接有安装盒，所述安装盒的内部设置有机械臂、超声波探伤仪和多个摄像头，所述固定筒的一侧设置有显示屏，所述机械臂、超声波探伤仪和多个摄像头均与显示屏电性连接，所述机械臂的一端设置有高频冲击部件；

4、所述矩形箱的一侧内壁固定连接有固定杆和多个限位杆，所述限位杆的一侧设置有用于对安装盒进行限位的限位组件；

5、所述矩形箱的另一侧设置有用于解除安装盒制动状态的解除组件；

6、所述矩形箱的内壁转动贯穿有单向丝杆，所述单向丝杆的外壁设置有用于将安装盒进行复位的复位组件；

7、所述固定筒的内部设置有用于对底座进行制动的制动组件；

8、所述固定筒的一侧固定连接有l型盒，所述l型盒的内部设置有用于工人远程操控装置的控制组件。

9、在一种可能的设计中，所述限位组件包括开设在限位杆一侧的凹槽，所述凹槽的内壁滑动连接有挡板，所述挡板的一侧固定连接有推动块，所述限位杆的顶部固定连接有第二侧板，所述第二侧板的顶部固定连接有顶板，所述顶板的底部与推动块的顶部之间固定连接有同一个第三弹簧，所述第二侧板的内部滑动贯穿有第二凸块，所述挡板的一侧开设有与第二凸块相卡合的卡槽，所述第二凸块的一端固定连接有拉板，所述拉板与第二侧板之间固定连接有同一个第三拉簧，所述第三拉簧套设在第二凸块上。

10、在一种可能的设计中，所述解除组件包括开设在矩形箱一侧的多个第二矩形孔，所述第二矩形孔的内壁滑动观察有第一凸块，多个所述第一凸块的一端固定连接有同一个第一侧板，所述第一侧板的一侧与矩形箱之间固定连接有对称设置的两个第二拉簧，所述安装盒的一侧固定连接有与第一凸块配合使用的弧形块。

11、在一种可能的设计中，所述复位组件包括螺纹套设在单向丝杆外壁的螺纹板，所述螺纹板的一端与矩形箱的一侧内壁滑动连接，所述安装盒的底部与横板的顶部之间固定连接有同一个第五弹簧，所述第二竖板的一侧与矩形箱的一侧内壁之间固定连接有同一个压簧，所述螺纹板与安装盒配合使用，所述矩形箱的底部内壁固定连接有限位板，所述限位板与安装盒配合使用，所述螺纹板的一侧固定连接有第一竖板，所述矩形箱的一侧内壁固定连接有第三固定块，所述第一竖板和第三固定块均与第三凸块配合使用。

12、在一种可能的设计中，所述制动组件包括滑动贯穿固定筒的操作杆，所述操作杆的一侧固定连接有第二齿条，所述固定筒的内壁通过支撑板转动连接有双向丝杆，所述双向丝杆的外壁固定套设有第一齿轮，所述第一齿轮与第二齿条相啮合，所述固定筒的内壁滑动连接有第一螺纹块，所述双向丝杆的两端分别螺纹贯穿第一螺纹块和第二螺纹块，所述底座的内部开设有第一矩形孔，所述第一螺纹块的底部固定连接有竖杆，所述竖杆的底部螺纹套设有耐磨板，所述耐磨板与第一矩形孔配合使用，所述底座的底部四角均固定连接有万向轮。

13、在一种可能的设计中，所述控制组件包括滑动连接在l型盒内壁的第一滑动板和第二滑动板，所述第一滑动板的一侧固定连接有第一圆杆，所述第一滑动板的一侧与l型盒的一侧内壁之间固定连接有同一个第一弹簧，所述第一圆杆的一端固定连接有第一推动杆，所述第一推动杆与第一侧板配合使用，所述第一弹簧套设在第一圆杆上，所述第二滑动板的底部固定连接有第二圆杆，所述第二圆杆的一端固定连接有第二推动杆，所述第二推动杆的另一端固定连接有第一推板，所述第二滑动板的底部与l型盒的底部内壁之间固定连接有同一个第二弹簧，所述第二弹簧套设在第二圆杆上，所述操作杆的一端开设有圆槽，所述圆槽的内部固定连接有圆板，所述圆板的一侧和底部均开设有t型槽，所述t型槽的内部开设有t型块，所述圆槽的一侧和底部分别开设有与t型块配合使用的第一t型孔和第二t型孔，所述l型盒的一侧开设有与t型块配合使用的第一通孔和第二通孔，所述l型盒的一侧开设有与操作杆配合使用的矩形通孔，所述第一通孔与第二通孔均与矩形通孔相连通。

14、在一种可能的设计中，所述矩形箱的一侧滑动连接有第一齿条，所述单向丝杆的外壁固定套设有与第一齿条相啮合的第二齿轮，所述第一齿条的底部固定连接有第二推板，所述第二推板与第一推板配合使用，所述矩形箱的一侧固定连接有第一固定块，所述第一固定块的底部与第二推板的顶部之间固定连接有第一拉簧。

15、在一种可能的设计中，所述矩形箱的顶部固定连接有第二固定块，所述矩形箱的顶部滑动连接有滑动块，所述第二固定块与滑动块之间固定连接有同一个第四弹簧，所述滑动块的内部滑动贯穿有第三凸块，所述第三凸块的顶部固定连接有矩形板，所述矩形板的一侧固定连接有与拉板配合使用的三角块，所述矩形板的底部与滑动块的顶部之间固定连接有同一个第四拉簧。

16、在一种可能的设计中，还包括装载车，所述装载车的顶部设置有对称设置的两个支撑竖板，两个所述支撑竖板之间转动连接有同一个安装板，所述安装板的一端可拆卸连接有延长板，所述延长板的一侧固定连接有对称设置的两个连接板，两个所述连接板均与底座的底部相连接，所述装载车的顶部设置有液压缸，所述液压缸的活塞杆与安装板的底部转动连接。

17、一种钢结构桥梁焊缝裂纹维修装置的维修方法，具体包括以下步骤：

18、s1、在针对较矮的桥梁时，可以直接将装置移动至桥下，在针对较高的桥梁时，可以将合适长度的延长板与安装板固定连接，再通过连接板与底座相连，启动液压缸，将装置调整为竖直状态，工人可以手动调整底座的位置，调整完成后，可以向固定筒的内部推动操作杆，操作杆带动第二齿条横向移动，第二齿条带动第一齿轮转动，第一齿轮带动双向丝杆转动，双向丝杆带动第二螺纹块竖直向上移动，第二螺纹块带动矩形箱竖直向上移动，可以利用矩形箱的上升和下降，用来避开加劲肋角，双向丝杆带动第一螺纹块竖直向下移动，第一螺纹块带动竖杆和耐磨板竖直向下移动，竖杆和耐磨板穿过第一矩形孔并与地面接触，保证装置的稳定性；

19、s2、此时可以启动摄像头和超声波探伤仪对桥梁焊缝进行检测，工人可以通过显示屏查看，实现远程检测的功能，同时也能利用机械臂调整高频冲击部件的位置，对焊缝裂纹进行维修，可以不需要站在高处，进而提高安全性；

20、s3、在安装盒顶部的一部分区域检测完成后，可以横向推动水平方向上的t型块，t型块从t型槽的内部移出，并沿着第一通孔横向移动，t型块推动第一滑动板横向移动，第一滑动板推动第一圆杆横向移动并挤压第一弹簧，第一圆杆推动第一推动杆横向移动，第一推动杆推动第一侧板横向移动，第一侧板带动多个第一凸块横向移动并将挤压第二拉簧，此时第一凸块推动安装盒竖直向下移动，同时第一侧板的设置可以方便第一凸块的斜面与安装盒的顶部接触；

21、s4、安装盒挤压第三弹簧并沿着第二竖板的一侧竖直向下移动，直至安装盒的高度低于固定杆的高度时，第二竖板在压簧的弹力作用下横向移动，安装盒移动至下一个挡板的一侧，此时安装盒被挡住，工人手动推回t型块，进而第一推动杆和第一侧板都复位，安装盒的顶部不再被遮挡，安装盒在第五弹簧的弹力作用下竖直向上移动，安装盒推动推动块竖直向上移动，推动块带动挡板竖直向上移动并挤压第三弹簧，此时第二凸块与卡槽相卡合，保证挡板不会下降，再次阻挡安装盒；

22、s5、在这部分区域检测完成后，再次利用第一侧板的推动带动安装盒竖直向下移动，重复上述操作，安装盒移动至下一个区域进行检测，进而可以不再需要工人移动至高点，对桥梁进行检测，同时不需要多次推动装置整体，调整检测和维修的位置，大幅减少工作量；

23、s6、当安装盒移动至最远点时，竖直向下推动另一个t型块，t型块推动第二滑动板竖直向下移动，第二滑动板带动第二圆杆竖直向下移动并挤压第二弹簧,第二圆杆带动第二推动杆竖直向下移动，由于矩形箱在上升的时候带动第二推板竖直向上移动，此时第二推板与第一推板相抵触，第一推板带动第二推板竖直向下移动，第二推板带动第一齿条竖直向下移动，第一齿条带动第二齿轮转动，第二齿轮带动单向丝杆转动，单向丝杆带动螺纹板横向移动，螺纹板推动安装盒横向移动，安装盒带动第二竖板横向移动，并开始复位，过程中，安装盒会不断卡在多个限位杆之间，可以对桥梁进行再次检测，避免结果出现错位，同时利用第一凸块对安装盒纵向位置进行限位，保证安装盒的正常复位；

24、s7、螺纹板带动第一竖板横向移动，第一竖板移动至最远点时，会先推动第三凸块竖直向上移动，并最终移动至第三凸块的另一侧，此时第一竖板与第三凸块相抵触，第一竖板推动第三凸块横向移动，第三凸块带动滑动块横向移动并拉伸第四弹簧，同时第三凸块带动矩形板横向移动，矩形板带动三角块横向移动，三角块推动多个拉板横向移动，拉板带动滑动块横向移动，此时滑动块与卡槽不再卡合，可以使得挡板竖直向下移动，便于下次阻挡安装盒，当三角块移动至第三固定块的一侧时，第三固定块推动第三凸块竖直向上移动，此时第一竖板不再与第三凸块相抵触，同时滑动块在第四弹簧的拉力作用下恢复初始位置，便于下一次检测和维修。

25、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

26、本发明中，在针对较矮的桥梁时，可以直接将装置移动至桥下，在针对较高的桥梁时，可以将合适长度的延长板与安装板固定连接，再通过连接板与底座相连，启动液压缸，将装置调整为竖直状态，工人可以在装载车上对装置进行操作，便于适配高度不同的桥梁，工人可以手动调整底座的位置，调整完成后，可以向固定筒的内部推动操作杆，操作杆带动第二齿条横向移动，第二齿条带动第一齿轮转动，第一齿轮带动双向丝杆转动，双向丝杆带动第二螺纹块竖直向上移动，第二螺纹块带动矩形箱竖直向上移动，可以利用矩形箱的上升和下降，用来避开加劲肋角，双向丝杆带动第一螺纹块竖直向下移动，第一螺纹块带动竖杆和耐磨板竖直向下移动，竖杆和耐磨板穿过第一矩形孔并与地面接触，保证装置的稳定性；

27、本发明中，此时可以启动摄像头和超声波探伤仪对桥梁焊缝进行检测，工人可以通过显示屏查看，实现远程检测的功能，同时也能利用机械臂调整高频冲击部件的位置，对焊缝裂纹进行维修，可以不需要站在高处，进而提高安全性；

28、本发明中，在安装盒顶部的一部分区域检测完成后，可以横向推动水平方向上的t型块，t型块从t型槽的内部移出，并沿着第一通孔横向移动，t型块推动第一滑动板横向移动，第一滑动板推动第一圆杆横向移动并挤压第一弹簧，第一圆杆推动第一推动杆横向移动，第一推动杆推动第一侧板横向移动，第一侧板带动多个第一凸块横向移动并将挤压第二拉簧，此时第一凸块推动安装盒竖直向下移动，同时第一侧板的设置可以方便第一凸块的斜面与安装盒的顶部接触；

29、本发明中，安装盒挤压第三弹簧并沿着第二竖板的一侧竖直向下移动，直至安装盒的高度低于固定杆的高度时，第二竖板在压簧的弹力作用下横向移动，安装盒移动至下一个挡板的一侧，此时安装盒被挡住，工人手动推回t型块，进而第一推动杆和第一侧板都复位，安装盒的顶部不再被遮挡，安装盒在第五弹簧的弹力作用下竖直向上移动，安装盒推动推动块竖直向上移动，推动块带动挡板竖直向上移动并挤压第三弹簧，此时第二凸块与卡槽相卡合，保证挡板不会下降，再次阻挡安装盒；

30、本发明中，在这部分区域检测完成后，再次利用第一侧板的推动带动安装盒竖直向下移动，重复上述操作，安装盒移动至下一个区域进行检测，进而可以不再需要工人移动至高点，对桥梁进行检测，同时不需要多次推动装置整体，调整检测和维修的位置，大幅减少工作量；

31、本发明中，当安装盒移动至最远点时，竖直向下推动另一个t型块，t型块推动第二滑动板竖直向下移动，第二滑动板带动第二圆杆竖直向下移动并挤压第二弹簧,第二圆杆带动第二推动杆竖直向下移动，由于矩形箱在上升的时候带动第二推板竖直向上移动，此时第二推板与第一推板相抵触，第一推板带动第二推板竖直向下移动，第二推板带动第一齿条竖直向下移动，第一齿条带动第二齿轮转动，第二齿轮带动单向丝杆转动，单向丝杆带动螺纹板横向移动，螺纹板推动安装盒横向移动，安装盒带动第二竖板横向移动，并开始复位，过程中，安装盒会不断卡在多个限位杆之间，可以对桥梁进行再次检测，避免结果出现错位，同时利用第一凸块对安装盒纵向位置进行限位，保证安装盒的正常复位；

32、本发明中，螺纹板带动第一竖板横向移动，第一竖板移动至最远点时，会先推动第三凸块竖直向上移动，并最终移动至第三凸块的另一侧，此时第一竖板与第三凸块相抵触，第一竖板推动第三凸块横向移动，第三凸块带动滑动块横向移动并拉伸第四弹簧，同时第三凸块带动矩形板横向移动，矩形板带动三角块横向移动，三角块推动多个拉板横向移动，拉板带动滑动块横向移动，此时滑动块与卡槽不再卡合，可以使得挡板竖直向下移动，便于下次阻挡安装盒，当三角块移动至第三固定块的一侧时，第三固定块推动第三凸块竖直向上移动，此时第一竖板不再与第三凸块相抵触，同时滑动块在第四弹簧的拉力作用下恢复初始位置，便于下一次检测和维修；

33、本发明中，通过设置底座和万向轮，可以快速调整装置的位置，同时向固定筒的内部推动操作杆，可以保证装置的稳定性，横向推动t型块可以带动安装盒有间隔的移动，而纵向推动t型块，可以带动安装盒复位，如此往复，便可以不需要工人处于高处对桥梁进行检测，提升安全性，还不需要跟随升降机构进行晃动，工作更加舒适，使用方便。