一种可跨横撑的钢管混凝土超声检测架及其检测方法技术

本发明专利技术公开了一种可跨横撑的钢管混凝土超声检测架及其检测方法，改善了现有技术中钢管混凝土拱桥拱肋质量检测中的问题。该发明专利技术中工作平台下部设有行走装置，工作平台靠近桥梁内侧一侧的上表面设有配重平衡装置，该侧边设有内侧测量摆臂收放监测装置和内侧测量摆臂控制装置，其中内侧测量摆臂收放监测装置沿行走方向上位于内侧测量摆臂控制装置的前方，工作平台远离跨梁一侧设有外侧测量摆臂控制装置，工作平台中部的上表面处开有上侧脱空检测孔，上侧脱空检测孔的一侧设有上侧测量摆臂控制装置，上侧测量摆臂控制装置的底端设有超声波探头装置，工作平台前侧设有行进扶正微调控制装置。该技术可代替人工测量，人在桥面上避免高空操作的隐患。免高空操作的隐患。免高空操作的隐患。

【技术实现步骤摘要】
一种可跨横撑的钢管混凝土超声检测架及其检测方法


[0001]本专利技术涉及土木工程领域，特别是涉及一种可跨横撑的钢管混凝土超声检测架及其检测方法。

技术介绍

[0002]近些年，钢管混凝土在超高层建筑和大跨桥梁中得到广泛应用，其截面以圆形为主。钢管和混凝土相辅相成，一方面钢管类似箍筋，使得混凝土三向受压，抗压能力增强，另一方面，内填混凝土又解决了钢管潜在的失稳问题。
[0003]随着实际工程中钢管混凝土应用的增多，发现很多内部混凝土和钢管内表面存在空隙，称为脱空。脱空的间隙很小的有时也称为脱粘，主要是温度作用下钢管径向膨胀造成的二者脱离。在建筑结构中，主要是这种界面脱离造成径向的脱粘。脱空直接影响钢管和混凝土的共同作用，且多数设计规范目前尚未考虑脱空的影响。钢管混凝土拱桥的拱肋暴露在野外，且采用泵送混凝土灌注，一般认为，按照相关的工艺标准进行施工，混凝土的内部即可达到密实，但混凝土和钢管间的脱空不可避免。
[0004]从外表无法观察钢管内部混凝土的状况，如何检测实际工程结构中钢管混凝土的脱空引起了关注。现行检测方法主要有超声波法、敲击法、瞬态冲击法和压电陶瓷检测方法等。其中最简单的为敲击法，但检测受到人为因素的影响较大，且时间稍长人就会疲劳，影响判断结果。另外，施工中的拱肋一般没有安装人行通道，检测人员无法直接靠近检测，搭设临时设施或租用升降车费用太高，且检测耗时太长，还有一些桥梁两侧的钢管混凝土拱肋是通过横撑加强的，这种情况下，钢管混凝土拱肋的质量检测一般采用吊机将作业人员送到高处。作业过程中需要吊车不断调整吊篮位置，检测很不方便，耗时长，租赁费用高，且存在安全隐患。

技术实现思路

[0005]本专利技术克服了现有技术中钢管混凝土拱桥拱肋质量检测中存在的问题，提供一种结构合理、使用效果好的可跨横撑的钢管混凝土超声检测架及其检测方法。
[0006]本专利技术的技术解决方案是，提供一种具有以下结构和方法的可跨横撑的钢管混凝土超声检测架及其检测方法：含有工作平台、行走装置、配重平衡装置、内侧测量摆臂控制装置、内侧测量摆臂收放监测装置、外侧测量摆臂控制装置、上侧测量摆臂控制装置、行进扶正微调控制装置和超声波探头装置，其中工作平台下部设有行走装置，工作平台靠近桥梁内侧一侧的上表面设有配重平衡装置，该侧边设有内侧测量摆臂收放监测装置和内侧测量摆臂控制装置，其中内侧测量摆臂收放监测装置沿行走方向上位于内侧测量摆臂控制装置的前方，工作平台远离跨梁一侧设有外侧测量摆臂控制装置，工作平台中部的上表面处开有上侧脱空检测孔，上侧脱空检测孔的一侧设有上侧测量摆臂控制装置，上侧测量摆臂控制装置的底端设有超声波探头装置，工作平台前侧设有行进扶正微调控制装置。
[0007]优选地，所述行走装置含有驱动后轮和支撑前轮，其外表面均设有橡胶垫层，其中
驱动后轮的端部通过链传动连接位于工作平台上的涡轮蜗杆减速机和驱动电机，驱动后轮中部的直径小于两端的直径，支撑前轮为左右对称的两个锥形轮，其中部通过转轴连接在一起，端部通过支撑架连接在工作平台的下底面。
[0008]优选地，所述行进扶正微调控制装置含有蓄电池、导线、两个水银水平开关和两个纠偏电磁铁，其中水银水平开关位于工作平台上表面的中部，两个水银水平开关通过导线分别和相对侧的纠偏电磁铁串联后接入蓄电池，纠偏电磁铁分别位于支撑前轮两端支撑架的下表面，纠偏电磁铁的吸合面距离钢管混凝土的表面为0.5
‑
2cm。
[0009]优选地，所述内侧测量摆臂控制装置和外侧测量摆臂控制装置沿行走方向对称分布，其均含有弧形齿条板和齿条板进给装置，其中齿条板进给装置位于工作平台的侧边处，其内部含有驱动装置和弧形夹持进给槽，驱动装置含有电机、减速机和驱动齿轮，驱动齿轮的齿牙伸入夹持进给槽内，弧形齿条板通过弧形的夹持进给槽和驱动齿轮的齿牙相啮合，弧形齿条板的末端均设有超声波探头装置，电机正反转定转数运行，弧形齿条板定弧长伸缩。
[0010]优选地，所述上侧测量摆臂控制装置含有弧形齿条支板、弧形进给装置、配重、弹性延长臂和超声波探头装置，其中弧形齿条支板和钢管混凝土横截面的圆心同心设置，弧形齿条支板的两端固定在工作平台上，弧形齿条支板中部设有弧形进给装置，和弧形进给装置行走方向相垂直的一侧设有配重，另一侧通过弹性延长臂连接超声波探头装置，超声波探头装置伸入上侧脱空检测孔内，弧形进给装置含有托架、电机、减速机和驱动齿轮，电机、减速机和驱动齿轮位于托架上，驱动齿轮的齿牙伸入夹持进给槽内，弧形齿条支板通过弧形的夹持进给槽和驱动齿轮的齿牙相啮合，电机正反转定转数运行，弧形进给装置沿弧形齿条支板定弧长滑动。
[0011]优选地，所述超声波探头装置的数量为三个，其均含有壳体、螺栓连接件、超声波探头、电磁铁、伸缩爪、耦合剂储蓄网片、环形伸缩拉簧和电磁铁控制开关，其中壳体的一侧通过螺栓连接件固定在弧形齿条板端部的内侧或弧形进给装置一侧的弹性延长臂的内侧；壳体另一侧的内部套接有超声波探头，内部设有电磁铁；壳体另一侧的外部设有耦合剂储蓄网片，耦合剂储蓄网片为网格状的弹性绵块，外部边缘处设有多个伸缩爪，伸缩爪远离钢管混凝土的一侧套接有环形伸缩拉簧，超声波探头通过探头连接线连接便携式超声波分析仪，电磁铁通过导线和电磁铁控制开关连接蓄电池，电磁铁控制开关内部串联不同的电阻实现多档调压。
[0012]优选地，所述内侧测量摆臂收放监测装置含有收放触发摆臂、拉簧、按压开关、缓冲垫和支架，其中收放触发摆臂铰接在工作平台内侧的延伸横梁上，收放触发摆臂的中部通过拉簧连接工作平台内侧的延伸支架上，延伸支架上靠近收放触发摆臂一侧设置有按压开关和缓冲垫。
[0013]优选地，所述配重平衡装置含有电动转盘和水平偏心摆轮，其中电动转盘的输出端连接水平偏心摆轮。
[0014]使用上述的可跨横撑的钢管混凝土超声检测架的检测方法，含有以下步骤，步骤1，工作平台下方的行走装置驱动其在钢管混凝土桥梁上行走，行走过程中通过配重平衡装置对工作平台的平衡度进行初步微调，扶正微调控制装置对工作平台行走轨迹的笔直度进一步微调；步骤2，工作平台行走时通过两侧分别设置的内侧测量摆臂控制装置、外侧测量
摆臂控制装置和上表面设置的上侧测量摆臂控制装置的移动，对钢管混凝土的内侧、外侧和上侧分别按预定的待测角度进行测量；步骤3，内侧测量摆臂收放监测装置的工作与否，会控制内侧测量摆臂控制装置的测量部位进行收放，从而实现其对横撑的翻越。
[0015]优选地，含有以下步骤，
[0016]步骤1，工作平台上的涡轮蜗杆减速机和驱动电机通过链传动带动驱动后轮转动，电动转盘的圆周运动能够带动水平偏心摆轮通过转动来调整工作平台内侧的重心位置，通过工作平台上表面中部设置的两个水银水平开关来控制两个纠偏电磁铁的导通，导通的纠偏电磁铁通过侧向受力来纠偏支撑前轮的行进轨迹；
[0017]步骤2.1，工作平台行走时通过两侧分别设置的内侧测量摆臂控制装置、外侧测量摆臂控制装置和上表面设置的上侧测量摆臂控制装置的移动，对钢管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可跨横撑的钢管混凝土超声检测架，其特征在于：含有工作平台、行走装置、配重平衡装置、内侧测量摆臂控制装置、内侧测量摆臂收放监测装置、外侧测量摆臂控制装置、上侧测量摆臂控制装置、行进扶正微调控制装置和超声波探头装置，其中工作平台下部设有行走装置，工作平台靠近桥梁内侧一侧的上表面设有配重平衡装置，该侧边设有内侧测量摆臂收放监测装置和内侧测量摆臂控制装置，其中内侧测量摆臂收放监测装置沿行走方向上位于内侧测量摆臂控制装置的前方，工作平台远离跨梁一侧设有外侧测量摆臂控制装置，工作平台中部的上表面处开有上侧脱空检测孔，上侧脱空检测孔的一侧设有上侧测量摆臂控制装置，上侧测量摆臂控制装置的底端设有超声波探头装置，工作平台前侧设有行进扶正微调控制装置。2.根据权利要求1所述的可跨横撑的钢管混凝土超声检测架，其特征在于：所述行走装置含有驱动后轮和支撑前轮，其外表面均设有橡胶垫层，其中驱动后轮的端部通过链传动连接位于工作平台上的涡轮蜗杆减速机和驱动电机，驱动后轮中部的直径小于两端的直径，支撑前轮为左右对称的两个锥形轮，其中部通过转轴连接在一起，端部通过支撑架连接在工作平台的下底面。3.根据权利要求1所述的可跨横撑的钢管混凝土超声检测架，其特征在于：所述行进扶正微调控制装置含有蓄电池、导线、两个水银水平开关和两个纠偏电磁铁，其中水银水平开关位于工作平台上表面的中部，两个水银水平开关通过导线分别和相对侧的纠偏电磁铁串联后接入蓄电池，纠偏电磁铁分别位于支撑前轮两端支撑架的下表面，纠偏电磁铁的吸合面距离钢管混凝土的表面为0.5
‑
2cm。4.根据权利要求1所述的可跨横撑的钢管混凝土超声检测架，其特征在于：所述内侧测量摆臂控制装置和外侧测量摆臂控制装置沿行走方向对称分布，其均含有弧形齿条板和齿条板进给装置，其中齿条板进给装置位于工作平台的侧边处，其内部含有驱动装置和弧形夹持进给槽，驱动装置含有电机、减速机和驱动齿轮，驱动齿轮的齿牙伸入夹持进给槽内，弧形齿条板通过弧形的夹持进给槽和驱动齿轮的齿牙相啮合，弧形齿条板的末端均设有超声波探头装置，电机正反转定转数运行，弧形齿条板定弧长伸缩。5.根据权利要求1所述的可跨横撑的钢管混凝土超声检测架，其特征在于：所述上侧测量摆臂控制装置含有弧形齿条支板、弧形进给装置、配重、弹性延长臂和超声波探头装置，其中弧形齿条支板和钢管混凝土横截面的圆心同心设置，弧形齿条支板的两端固定在工作平台上，弧形齿条支板中部设有弧形进给装置，和弧形进给装置行走方向相垂直的一侧设有配重，另一侧通过弹性延长臂连接超声波探头装置，超声波探头装置伸入上侧脱空检测孔内，弧形进给装置含有托架、电机、减速机和驱动齿轮，电机、减速机和驱动齿轮位于托架上，驱动齿轮的齿牙伸入夹持进给槽内，弧形齿条支板通过弧形的夹持进给槽和驱动齿轮的齿牙相啮合，电机正反转定转数运行，弧形进给装置沿弧形齿条支板定弧长滑动。6.根据权利要求1所述的可跨横撑的钢管混凝土超声检测架，其特征在于：所述超声波探头装置的数量为三个，其均含有壳体、螺栓连接件、超声波探头、电磁铁、伸缩爪、耦合剂储蓄网片、环形伸缩拉簧和电磁铁控制开关，其中壳体的一侧通过螺栓连接件固定在弧形齿条板端部...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏建东，王晓阳，常天冰，陶志刚，柴啸龙，宁轩，陈家模，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：