【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机搭载的桥梁体外自预应力加固装置和方法
[0001]本专利技术涉及工程结构预应力加固
,具体地说是一种基于无人机搭载的桥梁体外自预应力加固装置和方法。
技术介绍
[0002]桥梁在我国交通运输、人员流动、经济发展等各方面都具有重要作用。随着桥梁服役年限的增加,很多桥梁都面临着加固需求,对桥梁进行可靠、高效加固的问题亟待解决。目前我国最主要的桥梁加固技术分为两类,被动加固和主动加固。被动加固大多通过在桥梁受拉区或者受力薄弱节点粘贴钢板或者碳纤维布,但被动加固用高强材料往往无法完全发挥出自身的性能。采用体外预应力主动加固可以解决这一问题,通过在已有桥梁受拉区张拉钢绞线、钢丝绳或者碳纤维板材等提高材料的利用率。但在高强材料张拉时往往需要大型的张拉设备辅助,不仅提高了加固成本也提高了加固工作的难度,同时加固工艺复杂繁琐,耗时长。
[0003]作为近年来新发展的智能金属材料,铁基形状记忆合金(Fe
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SMA)凭借其优良的形状记忆效应在土木工程领域吸引了广泛关注。形状记忆效应是Fe
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SMA的一个重要特性,凭借形状记忆效应,具有残余变形的Fe
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SMA在经历高温激励并冷却后,其内的残余塑性变形可以得到回复,但当该主动变形回复趋势被约束阻碍时,Fe
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SMA便会对约束体产生预应力效果。由于该预应力的产生不需要机械张拉,因此称之为自预应力技术。基于Fe
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SMA的自预应力技术具有主动加固的优点,材料利用率高、加固效果好 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于无人机搭载的桥梁体外自预应力加固装置,其特征在于:包括锚固装置和激励装置;所述锚固装置包括锚固无人机(1a)、机械臂(2)、Fe
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SMA板(3);所述激励装置包括激励无人机(1b)、夹具(4)、热辐射激励设备(5)和控制器(6);所述锚固无人机(1a)搭载机械臂(2)、Fe
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SMA板(3),飞行并靠近桥梁待加固位置;所述机械臂(2)固定在锚固无人机(1a)两侧,机械臂(2)用于将Fe
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SMA板(3)锚固在桥梁待加固位置;所述激励无人机(1b)携带夹具(4)、热辐射激励设备(5),飞行并靠近桥梁待加固位置;所述夹具(4)固定在激励无人机(1b)顶部;夹具(4)上夹持热辐射激励设备(5);所述热辐射激励设备(5)用于为Fe
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SMA板(3)提供激励温度;所述控制器(6)包括信号接收器(7)和移动端(8);信号接收器(7)设置在激励无人机(1b)上,与移动端(8)无线信号通信,通过移动客户端远程控制热辐射激励设备(5)工作或停止。2.根据权利要求1所述的一种基于无人机搭载的桥梁体外自预应力加固装置,其特征在于:所述锚固无人机(1a)和激励无人机(1b)为下旋翼型无人机;锚固无人机(1a)机身两侧均匀布设4个机械臂(2)。3.根据权利要求1所述的一种基于无人机搭载的桥梁体外自预应力加固装置,其特征在于:所述机械臂(2)端部为六角形凹槽,且机械臂(2)端部能在微型电机的驱动下绕自身轴线高速旋转;机械臂(2)带动螺钉穿过Fe
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SMA板(3)并将Fe
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SMA板(3)锚固到桥梁加固位置。4.根据权利要求1所述的一种基于无人机搭载的桥梁体外自预应力加固装置,其特征在于:所述激励装置还包括托举板(9);托举板(9)呈“L”形,托举板(9)“L”形的两个侧边分别与激励无人机(1b)机身的底面和侧面固定;托举板(9)设置两块,对称布设在激励无人机(1b)两侧。5.根据权利要求4所述的一种基于无人机搭载的桥梁体外自预应力加固装置,其特征在于:所述夹具(4)上固定在托举板(9)上;夹具(4)上设置真空吸盘(10),热辐射激励设备(5)通过真空吸盘(10)与夹具(4)固定。6.根据权利要求1所述的一种基于无人机搭载的桥梁体外自预应力加固装置,其特征在于:所述热辐射激励设备(5)呈“U”形板状;热辐射激励设备(5)上设有红外线加热管(11)、反光板(12)和温度传感器(13);所述红外线加热管(11)均匀布设在“U”形板上;所述反光板(12)用于使热辐射光线具有方向性,使加热温度均匀;所述温度传感器(13)与信号接收器(7)电性连接,温度传感器(13)用于将实时激励温度反馈至移动端(8)。7.根据权利要求6所述的一种基于无人机搭载的桥梁体外自预应力加固装置,其特...
【专利技术属性】
技术研发人员:董志强,姬江豪,韩天昊,吴刚,朱虹,窦勇芝,
申请(专利权)人:柳州欧维姆机械股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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