本实用新型专利技术涉及一种柱式结构水下病害自动扫查成像装置，测试墩柱外侧同轴设置有导轨，所述导轨下端设置有固定架，所述固定架的端部与所述测试墩柱固定，所述导轨上滑动安装有传力连接驱动单元，所述传力连接驱动单元的端部连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆下部设置有水下高清摄像单元，所述水下高清摄像单元底端设置有超声波水下检测模块。本实用新型专利技术设计科学合理，用于解决长期以来桥梁墩柱水下病害检测中存在的定位不准、成像不清、检测效率低、危险性高、依赖潜水员及成本高的问题。依赖潜水员及成本高的问题。依赖潜水员及成本高的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种柱式结构水下病害自动扫查成像装置
[0001]本技术属于土木工程试验检测
，涉及跨江河桥梁墩柱水下病害的检测，特别涉及一种柱式结构水下病害自动扫查成像装置。
技术介绍
[0002]现役桥梁中，有很多桥梁水下墩柱及基础一直在水中工作。水中工作环境复杂，主要表现在：河水及其裹挟泥沙对水中结构的冲刷、磨损、被污染水环境的各类腐蚀作用、船只和漂浮物的撞击作用、水生物对水下结构的影响、严寒环境和干湿循环对结构的损伤等。长期处于这复杂多变的水文环境中，桥梁水下的结构容易产生各种缺陷，这些缺陷和病害会对桥梁的耐久性和承载能力形成较大的危害，严重时甚至可能危及行车安全。
[0003]桥梁水下构件的工作环境较水上结构更为恶劣，但由于检测技术及使用条件的限制，有效的桥梁水下结构检测手段较少，而且检测难度较大、效果不佳。
[0004]目前，桥梁墩柱水下结构病害检测中存在定位不准、成像不清、检测效率低、危险性高、依赖潜水员及成本高等问题，导致跨河桥梁水下墩柱及基础许多隐藏的病害难以准确探明，水下结构技术状况评定不准确，养护维修不及时，水下结构安全隐患常驻。桥梁结构水下部分的有效检测是结构评定和维修的前提，只有将水下结构的病害准确描述出来，才能顺利的进行下一步分析评定。
[0005]目前，导致桥梁水下结构检测困难的主要因素有：缺少专门针对桩柱构件检测的技术和装备、水质浑浊导致的水下病害成像困难、水下探摸人员的专业素养不够、水下人工摸探检测效率低等，导致不能准确描述水下结构的病害情况。桥梁事故有很多是突发的，很难预料到承载能力严重不足的结构何时会突然破坏，事故一旦发生，造成的后果大都极为严重，会给人民的生命财产和经济财产造成极大的危害，同时也会在社会上造成严重不良影响。
[0006]传统的墩柱水下检测，目前主要还是采用潜水员人工摸测，结合水下摄像机手动采集图像的模式进行，这种传统检测方式存在的问题主要有：1、检测效率低下，潜水员负重后水下动作缓慢，体力消耗大，较大的动作还会导致水质浑浊，不利于采集病害图像，且易漏检；2、检测成本高、危险性高，检测时应特别注意周边及水下环境，保证作业安全；3、潜水人员一般并非桥梁检测本专业的人员，对病害的了解不够清晰和敏感，描述病害时不够清晰明确。
[0007]近年来，水下机器人出现了一些新的应用，但其主要适用于大坝、重力式桥墩等具有大平面构件的初步探查或定点位病害检查，并不适用于桥梁墩柱这类小截面构件的全覆盖检查，其应用于桥梁墩柱检测时，存在以下问题：1、定位悬停困难，水下机器人通常是通过螺旋桨驱动，在水中受水流和涡流等因素影响，特别是在一些水流比较快的河水中，机器人的定位悬停困难；2、操作不便捷，水下机器人普遍靠有线的电力驱动，检测时需自配发电机，在水上作业平台受限的情况下，较不便捷，且为保证全覆盖检测，需不断绕墩柱做周向移动，并需调整摄像头对准墩柱，操作难度极大；3、图像采集质量差，由于机器本身不稳定，
较难采集到理想的病害图像，而且极易造成误检漏检，在浑水中需紧贴墩柱进行拍摄，成像区域较小，不利于检测病害；4、检测效率低，现场检测时大部分精力用于设备本身的水下姿态及位置调整，很难精准高效的进行检测。
技术实现思路
[0008]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提出一种柱式结构水下病害自动扫查成像装置，用于解决长期以来桥梁墩柱水下病害检测中存在的定位不准、成像不清、检测效率低、危险性高、依赖潜水员及成本高的问题。
[0009]本技术解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
[0010]一种柱式结构水下病害自动扫查成像装置，包括测试墩柱，其特征在于：所述测试墩柱外侧同轴设置有导轨，所述测试墩柱上设置有辅助绑带，所述辅助绑带与导轨连接，所述导轨下端设置有固定架，所述固定架的端部与所述测试墩柱固定，所述导轨上滑动安装有传力连接驱动单元，所述传力连接驱动单元的端部连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆下部设置有水下高清摄像单元，所述水下高清摄像单元底端设置有超声波水下检测模块。
[0011]而且，所述传力连接驱动单元包括稳定轮、导轨滑块组、电动伸缩杆固定架、轮毂电机驱动轮、驱动轮刚性定位架及蓄电池，所述导轨的侧壁上卡装有两组所述稳定轮，两组所述稳定轮上端面连接所述导轨滑块组，所述导轨滑块组的一个导轨滑块上连接蓄电池，另一个导轨滑块上设置所述电动伸缩杆固定架，所述电动伸缩杆固定架上纵向穿装所述电动伸缩杆，所述电动伸缩杆顶端连接有伸缩杆电机，两个所述导轨滑块之间设置有驱动轮刚性定位架，所述驱动轮刚性定位架下端设置有轮毂电机驱动轮，所述轮毂电机驱动轮与所述导轨上表面接触。
[0012]而且，所述水下高清摄像单元包括滑移支架、水下高清摄像头及锥形排水罩，所述滑移支架横向滑动安装于所述电动伸缩杆上，所述滑移支架的一侧设置所述水下高清摄像头，所述水下高清摄像头前端设置锥形排水罩，所述排水罩与墩柱测试面间距为2～5cm。
[0013]而且，所述锥形排水罩的前端设置有透明玻璃窗及补光灯带。
[0014]而且，所述超声波水下检测模块包括超声测缺陷探头及超声测底探头，所述超声测缺探头正对所述测试墩柱，所述超声测底探头正对河床。
[0015]而且，所述固定架的个数为8个，且均匀分布于所述测试墩柱四周，所述固定架包括底座、正反牙螺栓及顶板，所述底座安装于所述导轨上，所述底座上穿装所述正反牙螺栓，所述正反牙螺栓的端部连接有所述顶板，所述顶板与所述测试墩柱接触。
[0016]而且，所述导轨包括插装连接的四个导轨本体，所述导轨本体的端部设置有拼接槽口，相邻所述导轨本体通过插装入所述拼接槽口的插销插装固定。
[0017]本技术的优点及有益效果为：
[0018]1、本技术的柱式结构水下病害自动扫查成像装置，现场操作简便，可实现墩柱周向及竖向三维全覆盖的步进式扫查，解决了传统方式定位不准、检测效率低、危险性高、成像不清及成本高的问题。
[0019]2、本技术的柱式结构水下病害自动扫查成像装置，有助于推动桥梁水下结构病害的普查，从而保障跨江河桥梁运行安全。
[0020]3、本技术的柱式结构水下病害自动扫查成像装置，导轨的侧壁上卡装有两组
所述稳定轮，两组所述稳定轮上端面均连接所述导轨滑块组，一个所述导轨滑块组上连接蓄电池，另一个所述导轨滑块组上设置所述电动伸缩杆固定架，所述电动伸缩杆固定架上纵向穿装所述电动伸缩杆，所述电动伸缩杆顶端连接有伸缩杆电机，电动伸缩杆可以实现水深方向的上下自动伸缩扫查，两个所述导轨滑块之间设置有驱动轮刚性定位架，所述驱动轮刚性定位架下端设置有轮毂电机驱动轮，所述轮毂电机驱动轮与所述导轨上表面接触，可以实现环绕测试墩柱的周向自动扫查，作业稳定，采用无线遥控电驱动方式，自动化程度高。
[0021]4、本技术的柱式结构水下病害自动扫查成像装置，导轨包括插装连接的四个导轨本体，所述导轨本体的端部设置有拼接槽口，相邻所述导轨本体通过插装入所述拼接槽口的插本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种柱式结构水下病害自动扫查成像装置，包括测试墩柱(1)，其特征在于：所述测试墩柱(1)外侧同轴设置有导轨(2)，所述测试墩柱(1)上设置有辅助绑带(10)，所述辅助绑带(10)与导轨(2)连接，所述导轨(2)下端设置有固定架(3)，所述固定架(3)的端部与所述测试墩柱(1)固定，所述导轨上滑动安装有传力连接驱动单元(4)，所述传力连接驱动单元(4)的端部连接有电动伸缩杆(6)，所述电动伸缩杆(6)下部设置有水下高清摄像单元(5)，所述水下高清摄像单元(5)底端设置有超声波水下检测模块(23)。2.根据权利要求1所述的柱式结构水下病害自动扫查成像装置，其特征在于：所述传力连接驱动单元(4)包括稳定轮(11)、导轨滑块组(12)、电动伸缩杆固定架(13)、轮毂电机驱动轮(14)、驱动轮刚性定位架(15)及蓄电池(16)，所述导轨(2)的侧壁上卡装有两组所述稳定轮(11)，两组所述稳定轮(11)上端面连接所述导轨滑块组(12)，所述导轨滑块组(12)的一个导轨滑块上连接蓄电池(16)，另一个导轨滑块上设置所述电动伸缩杆固定架(13)，所述电动伸缩杆固定架(13)上纵向穿装所述电动伸缩杆(6)，所述电动伸缩杆(6)顶端连接有伸缩杆电机(8)，两个所述导轨滑块之间设置有驱动轮刚性定位架(15)，所述驱动轮刚性定位架(15)下端设置有轮毂电机驱动轮(14)，所述轮毂电机驱动轮(14)与所述导轨(2)上表面接触。3.根据权利要求1所述的柱式结构水下病害自动扫查成像装置，其特征在于：所述水下高清...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘力博，赵向樱，李永强，王星，王德群，张永宾，边轩，闫燕红，张海辉，安冬，常翔宇，裴旺，马强，王飞，
申请(专利权)人：天津市交通科学研究院，
类型：新型
国别省市：
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