智能化桥梁检测车关键技术研究

智能化桥梁检测车关键技术研究

摘要：随着经济的发展，桥梁的建设越来越多，其在经济发展中的作用越来越大。作为交通设施的重要组成部分，桥梁的建设质量与人们的生活息息相关，对于保证人们的生命和财产安全有着不可替代的作用。要保证桥梁的质量，就要对桥梁进行必要的检测，桥梁检测车是桥梁检测中的重要设施，为工作人员提供了安全稳定的平台，提高检测效率。因此，本文通过对智能化桥梁检车的关键技术进行研究分析，以更好的促进桥梁检测的发展。

关键词：智能化；桥梁检测车；技术

引言

随着交通建设的不断发展，我国的路网结构不断地完善，桥梁的数量也在增加。但是由于各方面的原因，使得桥梁的质量不能得到很好的保证，甚至造成不安全的事故，造成经济损失。一般情况下，桥梁不能根据年限和表面的特征进行报废拆除，需要进行科学的诊断以及检测，用科学的数据来指导和制定对桥梁的决策。因此，桥梁设施的检测与维护已成为当务之急。

一、桥梁检测车

（一）吊篮式桥检车

吊篮式桥检车也叫臂架式桥检车(如图1、图2)，其结构小巧，能够通过有线、无线操作，使用灵活方便，有时候还可以做为高空作业车使用，价格(相对桁架式桥检车)低。一般是采用一级伸缩、二级回转、三级变幅机构，形成三维空间、6个自由度的空间运动体系，可以安全、快捷地将工作人员和设备送到桥下幅度允许的任意位置。桥下水平作业范围为0~16.37m，桥下垂直作业范围为0~20m，地面上升高度为10~11m，第一回转转动角度为0~90°，第二回转转动角度为0~225°。在桥下为点阵式检测，但作业平台是装在臂架顶端的一个吊斗，面积较小，只可容纳2名人员作业，载重一般有200~300kg，作业效率相对较低。

（二）桁架式桥检车

桁架式桥梁检测车采用面积大、稳定的通道式工作平台。和吊篮式工作平台（一般采用二级伸缩、二级回转、二级变幅机构，形成了三维空间，六个自由度的空间运动体系）相比，这种通道式的工作平台的承载力能够得到有效的提高，并且工作平台与桥梁接触面的增大，方便了工作人员在桥面的行走。此外，如果运用升降设备，则能够大幅的增加工作平台的深度，扩大工作区域。桁架式桥梁检测车的架构较为复杂，并配有安全保护装置、平衡装置、液压动力驱动系统、

应急装置、等多套操作系统，很大程度上有利于工作平台的展开和调整，在进行检测工作时，不需要将车辆的工作平台收回也能够行走，对于保证工程的连续进行有很大的作用，提高了检测效率和维修效率。通常在大型的桥梁检测工程中会用到桁架式桥梁检测车，比如南京长江大桥的桥梁检测。

二、检测车工作装置

（一）整车稳定性

桥梁检测车属于特种车辆的范畴，在进行工作时要进行一些列的伸缩翻转动作，所以就要求要保证车辆的平衡性，决不能出现车辆倾斜或者侧翻等情况。在将工作装置展开前，要保证车辆处于怠速静止的状态。保证桥面的平整，桥面的风速不能超过10m/s，坡度不能大于3%，保证手刹工作。液压系统带载后，通过油缸推动平衡重，以保证整车在工作状态下的平衡，并且在工作装置的另一边伸出两个质地坚硬的行走支撑轮，在可以实现低速行走的同时满足整车稳定性需求，避免工作装置受到弹性形变的影响，支撑轮的中心位置，就是整个装置展开后的平衡中心。下图（图 2 ）为桥梁检测车的总体示意图：

图2桥梁检测车总图

（二）确定整车结构参数

在使用桁架式桥梁检测车时要考虑到一般用于半幅敲门检测的情况，采用18m的工作平台，能够充分满足绝大部分的检测工作，桁架式桥梁检测车主要性能参数如表1所示：

表1桥梁检测车主要性能参数

项目参数

工作平台长度/m

工作平台宽度/m

工作平台有效载荷/kg

平台端部集中载荷/kg

平台最大下降尺寸/m

工作装置展开时间/min

平台桥下摆动角度/（°）

外形尺寸/mm

人行道跨越宽度/m

整车总重/kg 18

1.3

800

400

11

2

0-180

1990×2500×3990

3.5

31000

三、桥梁检测车的液压系统

（一）液压系统的原理

桥梁检测车全部工作装置的动力源是液压系统，它包含桁架机构的展开与回收，支撑轮的驱动和升降，动平衡重的展开与收回等。为了确保桥梁检测测绘能够安全可靠的进行，在设计液压系统时，要力求做到简单可靠、操作方便。

液压系统一般采用低压系统，在能保证完成任务的前提下，尽可能的降低成本，主泵采用进口的齿轮泵，工作压力19MPa，最高压力可达26MPa。检测车基本上是顺序动作，所以对工作装置的速度要求较低，每一步动作要求与其他的动作互锁。

（二）液压系统驱动的设置

1.液压系统驱动:液压系统的设置包括两组动力源，一种是主齿轮泵取动力，是通过汽车变箱驱动进行；另一组是备用动力源。

2.液压系统组成：桥梁检测车的作业装置为全液压传动控制，液压系统的结构主要由两个齿轮泵、两个柱塞液压马达+布特维尼减速机、两个叶片马达、两套手电一体多路组合阀、12个HGS液压缸、管路系统及其他液压附件组成。

四、在桥梁工程中检测车的应用

现有检测车以悬臂方式提供工作平台，当桥面宽要求展臂长或负载大时，为防止桥面上的检测车倾覆需相应增加配重和车辆宽度，这样做意义不大。考虑到简支结构只需提供竖向反力，不用提供抗倾覆力矩，将工作平台用简支结构代替，能降低对检测车的承载要求，从而提出悬吊检测架车的理念。架车是由由桥面提供吊点的检测车和桥底的检测架平台组成。检测车两辆一组，桥梁路面每侧分布一辆，检测平台是由杆件拼装成的桁架结构。车辆和平台具备以下功能：

1、车辆上配备可伸缩的悬吊臂，用以悬吊桥底的工作平台。在车辆移动中，悬吊臂遇灯杆等障碍物时，悬吊臂可收回，因而悬吊臂要至少两肢为一组，使得其中一肢悬吊臂遇阻时，先将另一肢未遇阻的悬吊臂系绳吊住工作平台后，再将遇阻的吊臂解绳后收回，车辆前移绕过障碍物。桥面两侧的车辆均要按要求操控，通过交替接力解决遇灯杆、吊杆、拉索等路边障碍物时无法穿过的问题。

2、车辆上配有起重装置，可以将平台由桥面吊到桥梁的侧面底部，便于工作平台的组装和上下转运。

3、平台为装配式，是由若干节段组装而成，根据桥面宽度确定平台组装长度。平台可以在桥面一次组装，由吊车吊至桥面外侧悬挂到桥下，也可分段吊至外侧，在外侧组装后再悬挂到桥下。

4、当桥面离地面或水面特别高时，设桥底横向牵绳装置，可以将吊绳由桥面一侧通过桥底引向另一侧，将吊绳连在悬挂在桥下的平台的另一端上，利用吊绳另一侧的起吊装置将平台吊平就位，然后用吊绳将平台与悬吊臂相连，收起起吊装置。

当车辆和平台具备了上述功能，在任何环境条件下工作平台的安装、移动、遇障碍物时的规避和拆卸均不存在问题。该车辆特别适合现有检测车无法使用的斜拉桥和宽幅桥梁的检测及维修加固工程。

结束语

为保证交通设施的安全运行，公路桥梁的预防性检测和维护已成为当务之急。但是我国的公路桥梁检测技术还尚未发展成熟，用于检测的设备及系统数据库等方面的完善性、系统性、完整性等差距还比较大，因此，就需要加强桥梁检测技术的不断更新，采用高科技、新技术不断完善桥梁检测车的工作装置，保证桥梁的建设。

参考文献：