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专利号: 2024115474288
申请人: 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司天津分公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 测量;测试
更新日期:2025-07-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种市政桥梁状态检测方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、准备工作:根据所需检测的桥墩尺寸,调节机器人中两组爬升组件的水平间距,使两组爬升组件的间距与桥墩尺寸相适配,并确保机器人能够稳固支撑在桥墩上;

S2、攀爬检测:通过两组爬升组件驱使机器人沿桥墩自下而上进行爬行,通过机器人上设置的摄像模块持续拍摄桥墩表面,以实时检测并识别桥墩上出现的裂缝;

S3、回弹检测:机器人上设置有用于检测桥墩混凝土强度的回弹模块,在机器人自下而上爬行过程中,时刻改变回弹模块的水平高度,并通过回弹模块对桥墩的不同高度位置进行混凝土强度检测;

S4、数据处理:数据接收与处理模块实时接收回弹模块和摄像模块的检测数据,包括裂缝图像和混凝土强度数据,并对所接收的两组数据进行分析处理,综合评估桥墩的质量情况;

S5、综合评估:数据接收与处理模块对评估信号远程传输至终端模块,终端模块通过评估信号生成检测报告,并提出对应的维护建议。

2.根据权利要求1所述的一种市政桥梁状态检测方法,其特征在于:所述数据接收与处理模块电性连接回弹模块和摄像模块,在S4中数据接收与处理模块对数据的评估过程包括以下步骤:S41、裂缝分析:根据对所接收的摄像信号进行处理,判断裂缝的位置、宽度和分布情况,结合裂缝严重程度评估算法,综合评估裂缝的严重程度;

S42、强度分析:根据所接收的回弹信号进行处理,分析不同高度桥墩混凝土的强度数据,结合强度分布评估算法,综合分析桥墩的结构强度;

S43、质量分析:将裂缝数据与强度数据综合分析,结合综合质量评估算法,判断桥墩是否存在质量问题。

3.根据权利要求2所述的一种市政桥梁状态检测方法,其特征在于:所述裂缝严重程度评估算法具体为:,其中::表示为第i条裂缝的宽度;

:表示为第i条裂缝的长度;

:表示为第i条裂缝的权重系数;

:表示为裂缝的总数;

:表示为裂缝严重程度指数;

其中,在该公式中采用裂缝的平均宽度,在该公式采用测量点的坐标间距。

4.根据权利要求3所述的一种市政桥梁状态检测方法,其特征在于:所述机器人包括支撑爬升组件的机架(1),爬升组件包括设置在机架(1)上的侧位框(2),侧位框(2)包括一体成型的侧伸部(201),机架(1)上定轴转动有双向丝杆(3),两组爬升组件中的侧伸部(201)均与双向丝杆(3)之间螺纹连接,且两组爬升组件在水平方向上同步相向或相背运动;

所述侧位框(2)上固定连接有两组中立座(4),两组中立座(4)之间定轴转动有横向轴(5),横向轴(5)的两端分别同轴固定有一组端摆杆(6),且两组端摆杆(6)在垂直方向上朝向相反,两组端摆杆(6)远离横向轴(5)的一端均定轴转动有衔接杆(7),衔接杆(7)远离端摆杆(6)的一端定轴转动有纵位杆(9),且纵位杆(9)远离侧位框(2)的一端设有与桥墩表面抵持的抵持板(15);

所述侧位框(2)上设有纵向滑块(13)并开设有供纵向滑块(13)垂直方向滑动的纵向滑槽(14),纵向滑槽(14)上开设有供纵位杆(9)水平滑动的槽体一,纵位杆(9)朝向抵持板(15)的一端开设有容纳槽(10),容纳槽(10)内滑动连接有抵压杆(12),且容纳槽(10)内设有抵压弹簧(11),抵压弹簧(11)的两端分别固定连接在纵位杆(9)和抵压杆(12)上。

5.根据权利要求4所述的一种市政桥梁状态检测方法,其特征在于:所述中立座(4)上定轴转动有导向块(8),导向块(8)滑动套设在衔接杆(7)上。

6.根据权利要求5所述的一种市政桥梁状态检测方法,其特征在于:所述强度分布评估算法具体为:,其中::表示为第j个高度端的平均强度;

:表示为第j个高度段的高度;

:表示为桥墩的总高度;

:表示为高度段的数量;

:表示为强度分布指数。

7.根据权利要求6所述的一种市政桥梁状态检测方法,其特征在于:所述回弹模块包括用于测定混凝土强度的回弹仪(16),侧位框(2)上设有调节回弹仪(16)测定位置的变位组件;

所述变位组件包括设置在侧位框(2)上的横移板(17),且侧位框(2)上开设有供横移板(17)水平滑动的横向滑槽(18),横移板(17)上设有与回弹仪(16)之间固定连接的推座(25),且横移板(17)上开设有供推座(25)水平滑动的矩形槽;

所述侧位框(2)上固定连接有限位板(27),推座(25)朝向限位板(27)的一端固定连接有限位销(26),限位板(27)上开设有供限位销(26)滑动连接的波形限位槽(28)。

8.根据权利要求7所述的一种市政桥梁状态检测方法,其特征在于:所述变位组件还包括与横向轴(5)之间传动连接且定轴转动在侧位框(2)上的调位盘(19),调位盘(19)上设有自由摆动的定向摆杆(21),定向摆杆(21)的中部定轴转动在侧位框(2)上,调位盘(19)朝向定向摆杆(21)的一侧面固定连接有定向销(20) ,且定向摆杆(21)上开设有供定向销(20)滑动的定向槽(22);

所述定向摆杆(21)远离定向槽(22)的一端固定连接有扇形齿轮(23),扇形齿轮(23)啮合连接有齿条(24),齿条(24)固定连接在横移板(17)上。

9.根据权利要求8所述的一种市政桥梁状态检测方法,其特征在于:所述综合质量评估算法具体为:,其中,和分别为根据桥梁检测标准而设定的裂缝权重系数和强度权重系数,表示为桥墩质量综合指数。