一种应用于桥梁的箱梁顶板检测装置

摘要

本发明公开了一种应用于桥梁的箱梁顶板检测装置，属于建筑桥梁技术领域，包括移动小车、设置在所述移动小车上的车架、以及装载在所述车架上的凸起检测装置和裂缝检测装置，所述凸起检测装置和裂缝检测装置同时设置在一中心柱梁上，所述裂缝检测装置位于所述凸起检测装置的后端，所述中心柱梁的朝向凸起检测装置一端的底部通过一伸缩装置连接至车架，另一端与所述车架枢接。本发明装置可以用于检测箱梁顶板的内壁凸起和裂缝情况，检测效率高，可以为后续的桥梁维护提供可靠的数据。

权利要求

1.一种应用于桥梁的箱梁顶板检测装置，其特征在于：包括移动小车、设置在所述移动小车上的车架、以及装载在所述车架上的凸起检测装置和裂缝检测装置，所述凸起检测装置和裂缝检测装置同时设置在一中心柱梁上，所述裂缝检测装置位于所述凸起检测装置的后端，所述中心柱梁的朝向凸起检测装置一端的底部通过一伸缩装置连接至车架，另一端与所述车架枢接；所述凸起检测装置包括与所述中心柱梁连接的套筒、与所述套筒枢接的第一枢轴以及固定设置在第一枢轴两端的两组凸起探测结构，所述凸起探测结构包括滚筒、转轴和第一支架，所述滚筒与所述转轴固定连接，所述转轴与所述第一支架转动连接，所述第一支架与所述第一枢轴固定连接可随着所述第一枢轴一体转动，所述套筒与第一枢轴之间设置有扭转恢复装置，所述滚筒与箱梁顶板的下表面接触，所述第一支架倾斜于水平方向设置，所述扭转恢复装置用于控制第一枢轴扭转后恢复到原位，所述转轴还连接有角度传感器，所述裂缝检测装置连接有一控制机构，所述角度传感器将角度值变化转化为电流信号传递给控制机构，所述控制机构控制裂缝检测装置进行联动；所述控制机构包括电气控制系统、液压缸、拉簧、第二枢轴、第二支架，所述电气控制系统与所述液压缸和角度传感器连接，所述裂缝检测装置设置于所述第二支架的上端，所述第二支架的下端通过第二枢轴与所述中心柱梁枢接，所述第二支架的中部通过所述拉簧连接至液压缸的输出端，所述角度传感器将角度值变化转化为电流信号传递给电气控制系统，所述电气控制系统接收信号，将信号处理结果输出给液压缸，所述液压缸的输出端带动拉簧动作，从而带动第二支架和裂缝检测装置偏转。

2.根据权利要求1所述的应用于桥梁的箱梁顶板检测装置，其特征在于：所述中心柱梁的中部空心，所述液压缸设置在所述中心柱梁内，所述液压缸的输出端连接有一滑杆，所述液压缸的输出端通过所述滑杆与拉簧连接，所述中心柱梁上开设有与所述滑杆配合的滑槽。

3.根据权利要求1所述的应用于桥梁的箱梁顶板检测装置，其特征在于：所述第二支架的上端固设有一导轨，所述裂缝检测装置与所述导轨滑动配合，所述导轨的一端固设有一直线电机，所述直线电机的输出端连接至所述裂缝检测装置。

4.根据权利要求1所述的应用于桥梁的箱梁顶板检测装置，其特征在于：沿着所述第一支架的长度方向设置有若干组用于安装所述转轴的安装孔。

5.根据权利要求1所述的应用于桥梁的箱梁顶板检测装置，其特征在于：所述套筒通过一安装座连接至中心柱梁，所述安装座与所述中心柱梁枢接可沿中心柱梁的法向转动。

6.根据权利要求5所述的应用于桥梁的箱梁顶板检测装置，其特征在于：所述安装座与一驱动机构连接，所述驱动机构控制所述安装座转动。

7.根据权利要求1所述的应用于桥梁的箱梁顶板检测装置，其特征在于：所述车架包括第一横梁、第二横梁、第一立柱、第二立柱和肋板，所述第一横梁和第二横梁平行设置，所述伸缩装置连接至所述第一横梁，所述中心柱梁与所述第二横梁铰接，所述第二横梁的两端分别通过第一立柱和第二立柱连接至移动小车，所述第一横梁和第二横梁之间通过所述肋板连接。

说明书

一种应用于桥梁的箱梁顶板检测装置

技术领域

[0001] 本发明属于建筑桥梁技术领域，具体涉及一种应用于桥梁的箱梁顶板检测装置。

背景技术

[0002] 混凝土因其取材广泛、价格低廉，抗压强度高、可浇注成各种形状，并且耐火性好、不易风化、养护费用低，成为当今桥梁结构中使用比较广泛的建筑材料。但混凝土最主要的
缺点是：抗位能力差，容易开裂。混凝土裂缝不可避免，但它的有害程度可以控制，有些裂缝
在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下，不断产生和扩展，引起混凝土碳化、保护层剥
落、钢筋腐蚀，使混凝土的强度和刚度受到削弱，耐久性降低，危害结构的正常使用，必须加
以控制。

[0003] 在桥梁的长期使用过程中，载荷直接作用箱梁顶板的中部，对于箱梁顶板的破坏，顶板的内壁经常会出现凸起和裂缝，顶板的内壁形状可以更为直观的反应处顶板的破坏情
况。但是受到空间的限制，人工前往箱梁的内部进行测量具有一定的安全隐患，因此，继续
提供一种应用于桥梁的箱梁顶板检测装置，可以用于检测箱梁顶板的内壁凸起和裂缝情
况，从而为后续的桥梁维护提供可靠的数据。

发明内容

[0004] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种应用于桥梁的箱梁顶板检测装置，可以用于检测箱梁顶板的内壁凸起和裂缝情况，检测效率高，可以为后续的桥梁维护提供可靠的
数据。

[0005] 为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0006] 本发明一种应用于桥梁的箱梁顶板检测装置，包括移动小车、设置在所述移动小车上的车架、以及装载在所述车架上的凸起检测装置和裂缝检测装置，所述凸起检测装置
和裂缝检测装置同时设置在一中心柱梁上，所述裂缝检测装置位于所述凸起检测装置的后
端，所述中心柱梁的朝向凸起检测装置一端的底部通过一伸缩装置连接至车架，另一端与
所述车架枢接；所述凸起检测装置包括与所述中心柱梁连接的套筒、与所述套筒枢接的第
一枢轴以及固定设置在第一枢轴两端的两组凸起探测结构，所述凸起探测结构包括滚筒、
转轴和第一支架，所述滚筒与所述转轴固定连接，所述转轴与所述第一支架转动连接，所述
第一支架与所述第一枢轴固定连接可随着所述第一枢轴一体转动，所述套筒与第一枢轴之
间设置有扭转恢复装置，所述滚筒与箱梁顶板的下表面接触，所述第一支架倾斜于水平方
向设置，所述扭转恢复装置用于控制第一枢轴扭转后恢复到原位，所述转轴还连接有角度
传感器，所述裂缝检测装置连接有一控制机构，所述角度传感器将角度值变化转化为电流
信号传递给控制机构，所述控制机构控制裂缝检测装置进行联动。

[0007] 进一步，所述控制机构包括电气控制系统、液压缸、拉簧、第二枢轴、第二支架，所述电气控制系统与所述液压缸和角度传感器连接，所述裂缝检测装置设置于所述第二支架
的上端，所述第二支架的下端通过第二枢轴与所述中心柱梁枢接，所述第二支架的中部通
过所述拉簧连接至液压缸的输出端，所述角度传感器将角度值变化转化为电流信号传递给
电气控制系统，所述电气控制系统接收信号，将信号处理结果输出给液压缸，所述液压缸的
输出端带动拉簧动作，从而带动第二支架和裂缝检测装置偏转。

[0008] 进一步，所述中心柱梁的中部空心，所述液压缸设置在所述中心柱梁内，所述液压缸的输出端连接有一滑杆，所述液压缸的输出端通过所述滑杆与拉簧连接，所述中心柱梁
上开设有与所述滑杆配合的滑槽。

[0009] 进一步，所述第二支架的上端固设有一导轨，所述裂缝检测装置与所述导轨滑动配合，所述导轨的一端固设有一直线电机，所述直线电机的输出端连接至所述裂缝检测装
置。

[0010] 进一步，沿着所述第一支架的长度方向设置有若干组用于安装所述转轴的安装孔。

[0011] 进一步，所述套筒通过一安装座连接至中心柱梁，所述安装座与所述中心柱梁枢接可沿中心柱梁的法向转动。

[0012] 进一步，所述安装座与一驱动机构连接，所述驱动机构控制所述安装座转动。

[0013] 进一步，所述车架包括第一横梁、第二横梁、第一立柱、第二立柱和肋板，所述第一横梁和第二横梁平行设置，所述伸缩装置连接至所述第一横梁，所述中心柱梁与所述第二
横梁铰接，所述第二横梁的两端分别通过第一立柱和第二立柱连接至移动小车，所述第一
横梁和第二横梁之间通过所述肋板连接。

[0014] 本发明的有益效果在于：

[0015] 本发明一种应用于桥梁的箱梁顶板检测装置，包括凸起检测装置和裂缝检测装置，凸起检测装置用于检测箱梁顶板底部的凸起，裂缝检测装置用于检测箱梁顶板底部的
裂缝，中心柱梁的一端通过伸缩装置的伸缩支撑，可以带动凸起检测装置一端向上偏转，使
得凸起检测装置可以根据需要调控，使其滚筒更为贴合顶板的内壁，检测更为精确。本发明
装置，通过对凸起和裂缝同时进行检测，可以用于检测箱梁顶板的内壁凸起和裂缝情况，通
过同一移动小车带动，检测效率高，取代了人力检测的方式，提供了安全保障，还可以为后
续的桥梁维护提供可靠的数据。

[0016] 本发明装置，所述第一支架与所述第一枢轴固定连接可随着所述第一枢轴一体转动，所述套筒与第一枢轴之间设置有扭转恢复装置，所述角度传感器将角度值变化转化为
电流信号传递给控制机构，所述控制机构控制裂缝检测装置进行联动，使得裂缝检测装置
可以在经过凸起时，通过控制机构的带动，保证与凸起表面相隔有一定的距离，减少裂缝检
测装置与凸起触碰造成裂缝检测装置的损坏。

[0017] 本发明的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员可以从本发明的实践中得到
教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

[0018] 为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

[0019] 图1为本发明装置的结构示意图；

[0020] 图2为本发明装置的侧视图；

[0021] 图3为图2沿A‑A的剖视图；

[0022] 图4为本发明液压缸的布置示意图；

[0023] 图5为本发明装置的俯视图；

[0024] 图6为本发明装置的使用状态图。

[0025] 附图中标记如下：移动小车1、车架2、第一横梁201、第二横梁202、第一立柱203、第二立柱204、肋板205、凸起检测装置3、套筒301、第一枢轴302、滚筒303、转轴304、第一支架
305、扭转恢复装置306、裂缝检测装置4、中心梁柱5、伸缩装置6、角度传感器7、液压缸8、拉
簧9、第二枢轴10、第二支架11、滑杆12、滑槽13、导轨14、直线电机15、安装孔16、安装座17、
驱动机构18。

具体实施方式

[0026] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所描述的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实
施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离
本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示
意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相
互组合。

[0027] 其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不
代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是
可以理解的。

[0028] 本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系
为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或
暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述
位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术
人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

[0029] 如图1～6所示，本发明一种应用于桥梁的箱梁顶板检测装置，包括移动小车1、设置在所述移动小车1上的车架2、以及装载在所述车架2上的凸起检测装置3和裂缝检测装置
4，移动小车1可以采用电动控制，通过人为控制即可，如果需要了解箱梁的内部情况，可以
直接装载LED进行配合即可，本领域技术人员应当可以理解。

[0030] 本发明装置中，所述凸起检测装置3和裂缝检测装置4同时设置在一中心柱梁上，中心柱梁沿箱梁的纵向布置，所述裂缝检测装置4位于所述凸起检测装置3的后端，所述中
心柱梁的朝向凸起检测装置3一端的底部通过一伸缩装置6连接至车架2，另一端与所述车
架2枢接；所述凸起检测装置3包括与所述中心柱梁连接的套筒301、与所述套筒301枢接的
第一枢轴302以及固定设置在第一枢轴302两端的两组凸起探测结构，所述凸起探测结构包
括滚筒303、转轴304和第一支架305，所述滚筒303与所述转轴304固定连接，所述转轴304与
所述第一支架305转动连接，所述第一支架305与所述第一枢轴302固定连接可随着所述第
一枢轴302一体转动，所述套筒301与第一枢轴302之间设置有扭转恢复装置306，扭转恢复
装置306采用复位扭转弹簧，所述扭转恢复装置306用于控制第一枢轴302扭转后恢复到原
位，所述滚筒303与箱梁顶板的下表面接触，所述第一支架305倾斜于水平方向设置，所述转
轴304还连接有角度传感器7，所述裂缝检测装置4连接有一控制机构，所述角度传感器7将
角度值变化转化为电流信号传递给控制机构，控制机构对电流信号进行记录，从而得到一
系列的检测曲线，根据检测曲线与移动小车1的位置进行对应，从而可以确定凸起的位置和
大小。

[0031] 本发明装置中，所述控制机构还可控制裂缝检测装置4进行联动，可以理解，凸起检测装置3和裂缝检测装置4之间的相隔的距离并不太大，因此在联动过后，随着移动小车1
的移动，裂缝检测装置4可以及时避开凸起，从而避免了干涉的可能，当然，控制机构也可以
设置延时控制，使得液压缸8可以缓慢带动裂缝检测装置4恢复到原位，使其避免干涉的可
能。

[0032] 本发明一种应用于桥梁的箱梁顶板检测装置，包括凸起检测装置3和裂缝检测装置4，凸起检测装置3用于检测箱梁顶板底部的凸起，裂缝检测装置4用于检测箱梁顶板底部
的裂缝，中心柱梁的一端通过伸缩装置6的伸缩支撑，可以带动凸起检测装置3一端向上偏
转，使得凸起检测装置3可以根据需要调控，使其滚筒303更为贴合顶板的内壁，检测更为精
确。本发明装置，通过对凸起和裂缝同时进行检测，可以用于检测箱梁顶板的内壁凸起和裂
缝情况，通过同一移动小车1带动，检测效率高，取代了人力检测的方式，提供了安全保障，
还可以为后续的桥梁维护提供可靠的数据。本发明装置，所述第一支架305与所述第一枢轴
302固定连接可随着所述第一枢轴302一体转动，所述套筒301与第一枢轴302之间设置有扭
转恢复装置306，所述角度传感器7将角度值变化转化为电流信号传递给控制机构，所述控
制机构控制裂缝检测装置4进行联动，使得裂缝检测装置4可以在经过凸起时，通过控制机
构的带动，保证与凸起表面相隔有一定的距离，减少裂缝检测装置4与凸起触碰造成裂缝检
测装置4的损坏。

[0033] 本实施例中，所述控制机构包括电气控制系统、液压缸8、拉簧9、第二枢轴10、第二支架11，所述电气控制系统与所述液压缸8和角度传感器7连接，所述裂缝检测装置4设置于
所述第二支架11的上端，所述第二支架11的下端通过第二枢轴10与所述中心柱梁枢接，所
述第二支架11的中部通过所述拉簧9连接至液压缸8的输出端，所述角度传感器7将角度值
变化转化为电流信号传递给电气控制系统，所述电气控制系统接收信号，将信号处理结果
输出给液压缸8，液压缸8的固定端连接至中心柱梁，所述液压缸8的输出端带动拉簧9动作，
从而带动第二支架11和裂缝检测装置4偏转。裂缝检测装置4随之发生偏转，偏转方向朝向
下方，从而避免了裂缝检测装置4与顶板下方的凸起发生干涉，起到了联动的效果。

[0034] 本实施例中，所述中心柱梁的中部空心，所述液压缸8设置在所述中心柱梁内，可以使得结构更为轻量化，并且可以紧凑化结构，所述液压缸8的输出端连接有一滑杆12，滑
杆12沿着中心柱梁的法向设置，此处所述的法向即垂直于中心柱梁的上表面方向，如图所
示，所述液压缸8的输出端通过所述滑杆12与拉簧9连接，所述中心柱梁上开设有与所述滑
杆12配合的滑槽13，滑杆12沿着滑槽13滑动，从而起到导向的作用。

[0035] 本实施例中，所述第二支架11的上端固设有一导轨14，所述裂缝检测装置4与所述导轨14滑动配合，所述导轨14的一端固设有一直线电机15，所述直线电机15的输出端连接
至所述裂缝检测装置4，通过直线电机15的带动，裂缝检测装置4可以对一条直线上的位置
进行检测，横向通过直线电机15带动，纵向通过移动小车1带动，检测的面积更大，可以理
解，导轨14的长度根据需要可以进行调整，不局限于本申请附图所示的长度。沿着所述第一
支架305的长度方向设置有若干组用于安装所述转轴304的安装孔16，通过需要调整转轴
304的安装位置。

[0036] 本实施例中，所述套筒301通过一安装座17连接至中心柱梁，所述安装座17与所述中心柱梁枢接可沿中心柱梁的法向转动。所述安装座17与一驱动机构18连接，所述驱动机
构18控制所述安装座17转动，在遇到凸起时，移动小车1可停止，通过驱动机构18带动安装
座17转动，可以从多个角度对凸起进行检测，提高了检测精度。本发明装置中，驱动结构采
用带减速器和刹车的电机，其输出端通过连接轴与安装座17连接，该装置和相关的连接方
式属于现有技术，在此不再赘述。

[0037] 本实施例中，所述车架2包括第一横梁201、第二横梁202、第一立柱203、第二立柱204和肋板205，所述第一横梁201和第二横梁202平行设置，所述伸缩装置6连接至所述第一
横梁201，所述中心柱梁与所述第二横梁202铰接，所述第二横梁202的两端分别通过第一立
柱203和第二立柱204连接至移动小车1，所述第一横梁201和第二横梁202之间通过所述肋
板205连接，使用本发明的车架2，结构更为稳定，承载能力更高，不容易晃动。

[0038] 最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在
形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。