CN109338883A - 一种桥梁水下结构检测平台及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于桥墩水下检测领域，提供一种桥梁水下结构检测平台及其工作方法，所述检测平台为U形，由水上平台及水下平台组成，所述水上平台为桁架结构，水上平台的桁架内设有助浮气囊，所述水上平台通过卷扬机、钢丝绳与水下平台相连，所述水下平台两侧臂上设有滑轨并布置有检测机器人，所述检测机器人包括可移动小车、液压伸缩装置和工作台，可移动小车架设在滑轨上，通过液压伸缩装置与工作台相连，以液压方式控制伸缩装置长度，使工作台与桥墩表面紧密贴合，整个检测平台作业动作由水上平台的电器控制柜自动化控制。本发明结构简单、使用方便，能有效进行桥墩水下检测，适用于各种截面桥墩，自动化程度高。

Description

一种桥梁水下结构检测平台及其工作方法

技术领域

本发明属于桥墩水下检测领域，具体的说是一种桥梁水下结构检测平台及其工作方法。

背景技术

常规的桥梁水下结构检测可采用潜水员探摸、水下视频检测等方式，浑水中水下检测可采用声呐探测设备走航扫测、声呐定点扫测等技术手段。但上述技术存在以下的客观缺点： 1、潜水员探摸检测缺少固定支撑结构，并且检验效率低，工作强度大；2、长江流域水深流急，潜水员探摸检测风险较大；3、由于桥墩附近是通航区域，不可能长时间停留检测船，因此采用船载检测设备进行检测可行性较低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种桥梁水下结构检测平台及其工作方法，其结构简单、使用方便，能有效进行桥墩水下检测，适用于各种截面桥墩，自动化程度高。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种桥梁水下结构检测平台，所述检测平台为U形，由水上平台及水下平台组成，所述水上平台为桁架结构，水上平台上设有卷扬机、液压油箱、空压机、配电箱及电器控制柜，水上平台的桁架内设有助浮气囊，所述水上平台通过卷扬机、钢丝绳与水下平台相连，所述水下平台两侧臂上设有滑轨并布置有检测机器人，检测机器人可沿滑轨移动，所述检测机器人包括可移动小车、液压伸缩装置和工作台，可移动小车架设在滑轨上，通过液压伸缩装置与工作台相连，以液压方式控制伸缩装置长度，使工作台与桥墩表面紧密贴合，整个检测平台作业动作由水上平台的电器控制柜自动化控制。

在上述技术方案中，所述水上平台内侧设有U型隔离水囊。

在上述技术方案中，所述水下平台上设有辅助抱紧装置，辅助抱紧装置由液压伸缩装置与橡胶块组成。

在上述技术方案中，所述水上平台上均布有4台卷扬机，水上平台通过4台卷扬机、钢丝绳分别与水下平台各吊点连接。

在上述技术方案中，所述工作台内搭载有清水箱、视频摄像头、声呐探测设备、旋转式清洁盘、爬行履带等装备。其中清水箱能检测桥墩表面状况；爬行履带平行于下平台滑轨时为检测机器人水平位移，爬行履带垂直于水平面时为检测平台提供下沉动力。

本发明还提供了一种上述的桥梁水下结构检测平台的工作方法，包括以下步骤：

（1）平台与桥墩连接：拖轮拖带整体检测平台至桥墩迎流面正上方，在水流作用下缓慢释放平台，检测平台在释放过程中通过船辅助微调位置，直至其完全嵌入桥墩，平台尾部使用钢丝绳固定，从桥上取电，接至平台配电箱，完成平台供电；将隔离水囊充水，使平台抱紧桥墩，为了不影响江面船只通行，水上平台固定牢后拖船可撤离；

（2）卷扬机初步下放水下平台，下放深度为1至2米，水下平台辅助抱紧装置开始工作直至抱紧桥墩，使用工作台搭载的声呐探测设备对桥墩进行水下声呐成像，通过声呐水下成像探测进行初次排查；

（3）对于初次排查的重点检测区域进行二次探测，卷扬机将水下平台下放至检测区域截面；辅助抱紧装置开始工作直至抱紧桥墩，潜水员或检测机器人在爬行履带驱动下开始清扫及视频检验，液压伸缩装置伸长使工作台与桥墩表面紧密贴合，旋转式清洁盘清洁桥墩表面，清水罩创造出可视度高的区域供视频摄像头拍摄；

（4）检验完成后平台移位撤收，其过程如下：检测工作完成后，检测机器人连杆收起，卷扬机提升水下平台，紧固水下平台，配电箱切断电源，松开检测平台尾部钢丝绳，将隔离水囊放水，拖轮就位，拖带整体检测平台离开桥墩。

本发明水下桥墩检测平台，结构简单、使用方便，与现有技术相比，具有以下优点：

1.能有效进行桥墩水下检测，应用范围广，适用于各种截面桥墩；

2.自动化程度高；

3.不占用航道；

4.解决高流速水域潜水员难以作业的难题。

附图说明

图1为本发明检测平台的整体结构示意图。

图2为本发明中水上平台的结构示意图。

图3为本发明中水下平台的结构示意图。

图4为本发明中检测机器人的结构示意图。

图5为本发明中辅助抱紧装置的结构示意图。

图6、7为本发明检测平台的工作状态示意图。

其中：1、水上平台，2、水下平台，3、桥墩，4、隔离水囊，5、助浮气囊，6、卷扬机，7、配电箱，8、钢丝绳，9、辅助抱紧装置，10、检测机器人，11、滑轨，901、橡胶块，902、液压伸缩装置，1001、液压伸缩装置，1002、爬行履带，1003、旋转式清洁盘，1004、清水箱和视频摄像头。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接” 另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同吋存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/ 或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

（1）平台组成：

如图1所示，本实施例提供一种桥梁水下结构检测平台及工法，所述检测平台为U形，由水上平台1及水下平台2组成。如图2所示，所述水上平台1为桁架结构，水上平台上设有卷扬机6、空压机、液压油箱、配电箱7及电器控制柜等，水上平台的桁架内设有助浮气囊5，所述水上平台上均布有4台卷扬机6，水上平台通过4台卷扬机、钢丝绳分别与水下平台各吊点连接。所述水上平台内侧设有U型隔离水囊4，能够使水上平台更紧密的套设在桥墩上，同时防止桁架撞击桥墩。如图3所示，所述水下平台2两侧臂上设有滑轨11并布置有检测机器人10，检测机器人10可沿滑轨移动，水下平台2上设有辅助抱紧装置9。如图5所示，辅助抱紧装置9由液压伸缩装置902与橡胶块901组成，以液压方式控制伸缩装置长度，使橡胶块901与桥墩表面紧密贴合，从而实现抱紧功能。辅助抱紧装置用于保持水下平台与桥墩的相对位置，使水下平台工作时不受水流作用的影响。如图4所示，所述检测机器人10包括可移动小车、液压伸缩装置1001和工作台，可移动小车架设在滑轨上，通过液压伸缩装置与工作台相连，工作台设有限位传感器（当伸缩装置使工作台贴合桥墩，限位传感器将停止伸缩机构继续工作，以保护下平台结构安全和桥墩安全），以液压方式控制伸缩装置长度，使工作台与桥墩表面紧密贴合，整个检测平台作业动作由水上平台的电器控制柜自动化控制，工作人员在上平台对作业流程进行监控。

在上述实施例中，所述工作台内搭载有清水箱、视频摄像头、声呐探测设备、旋转式清洁盘1003、爬行履带1002等装备。其中清水箱能检测桥墩表面状况；爬行履带平行于下平台滑轨时为检测机器人水平位移，爬行履带垂直于水平面时为检测平台提供下沉动力。

（2）平台拼装：

在码头或船上，将助浮气囊5安装在水上平台桁架内，并完成充气，然后在水上平台上安装空压机、配电箱及电器控制柜等设备及附件，将4台卷扬机6、钢丝绳分别连接水下平台吊点，使水上、下平台充分固定，吊装至水上。

（3）平台拖航：

在助浮气囊浮力作用下，整个检测平台浮于水面，拖轮可将平台拖放到指定作业区域。

（4）平台实施检验过程：

①平台与桥墩连接：拖轮拖带整体平台至桥墩迎流面正上方，在水流作用下缓慢释放平台，平台在释放过程中通过船辅助微调位置，直至其完全嵌入桥墩，平台尾部使用钢丝绳8固定。从桥上取电，接至平台配电箱7，完成平台供电。

将隔离水囊4充水，使平台“抱紧”桥墩。为了不影响江面船只通行，上平台固定牢后拖船可撤离。

②卷扬机初步下放水下平台，下放深度为1至2米。辅助抱紧装置9开始工作直至抱紧桥墩。使用工作台搭载的声呐探测设备对桥墩进行水下声呐成像。通过声呐水下成像探测进行初次排查。

③对于初次排查的重点检测区域进行二次探测，卷扬机将水下平台下放（可下放深度30米）至检测区域截面；辅助抱紧装置开始工作直至抱紧桥墩。潜水员或检测机器人在爬行履带驱动下开始清扫及视频检验：液压伸缩装置伸长使工作台与桥墩表面紧密贴合，旋转式清洁盘清洁桥墩表面，清水箱创造出可视度高的区域供视频摄像头拍摄。

④检验完成后平台移位撤收，其过程如下：

检测工作完成后，检测机器人连杆收起，卷扬机提升水下平台，紧固水下平台，配电箱切断电源，松开检测平台尾部钢丝绳，将隔离水囊放水，拖轮就位，拖带整体平台离开桥墩。

本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种桥梁水下结构检测平台，其特征在于：所述检测平台为U形，由水上平台及水下平台组成，所述水上平台为桁架结构，水上平台上设有卷扬机、液压油箱、空压机、电器控制柜和配电箱，水上平台的桁架内设有助浮气囊，所述水上平台通过卷扬机、钢丝绳与水下平台相连，所述水下平台两侧臂上设有滑轨并布置有检测机器人，所述检测机器人包括可移动小车、液压伸缩装置和工作台，可移动小车架设在滑轨上，通过液压伸缩装置与工作台相连，整个检测平台作业动作由水上平台的电器控制柜自动化控制。

2.根据权利要求1所述的水下桥墩检测平台，其特征在于：所述水上平台内侧设有U型隔离水囊。

3.根据权利要求1所述的水下桥墩检测平台，其特征在于：所述水下平台上设有辅助抱紧装置，辅助抱紧装置由液压伸缩装置与橡胶块组成。

4.根据权利要求1所述的水下桥墩检测平台，其特征在于：所述水上平台上均布有4台卷扬机，水上平台通过4台卷扬机、钢丝绳分别与水下平台各吊点连接。

5.根据权利要求1所述的水下桥墩检测平台，其特征在于：所述工作箱内搭载有清水箱、视频摄像头、声呐探测设备、旋转式清洁盘、爬行履带。

6.一种如权利要求1所述的桥梁水下结构检测平台的工作方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

（1）平台与桥墩连接：拖轮拖带整体检测平台至桥墩迎流面正上方，在水流作用下缓慢释放平台，检测平台在释放过程中通过船辅助微调位置，直至其完全嵌入桥墩，平台尾部使用钢丝绳固定，从桥上取电，接至平台配电箱，完成平台供电；将隔离水囊充水，使平台抱紧桥墩，为了不影响江面船只通行，水上平台固定牢后拖船可撤离；

（2）卷扬机初步下放水下平台，下放深度为1至2米，水下平台辅助抱紧装置开始工作直至抱紧桥墩，使用工作台搭载的声呐探测设备对桥墩进行水下声呐成像，通过声呐水下成像探测进行初次排查；

（3）对于初次排查的重点检测区域进行二次探测，卷扬机将水下平台下放至检测区域截面；辅助抱紧装置开始工作直至抱紧桥墩，潜水员或检测机器人在爬行履带驱动下开始清扫及视频检验，液压伸缩装置伸长使工作台与桥墩表面紧密贴合，旋转式清洁盘清洁桥墩表面，清水罩创造出可视度高的区域供视频摄像头拍摄；

（4）检验完成后平台移位撤收，其过程如下：检测工作完成后，检测机器人连杆收起，卷扬机提升水下平台，紧固水下平台，配电箱切断电源，松开检测平台尾部钢丝绳，将隔离水囊放水，拖轮就位，拖带整体检测平台离开桥墩。