[实用新型]一种斜拉桥缆索索体检测装置

说明书

本实用新型公开了一种斜拉桥缆索索体检测装置，包括爬升机构和缆索检测机构，还包括索塔检测机构；所述爬升机构包括壳体，壳体内形成穿过缆索的空腔；空腔内端部安装有主动轮和从动轮；壳体端部安装缆索检测机构和索塔检测机构；所述缆索检测机构包括至少三个镜头与壳体长度方向垂直的缆索摄像机；所述索塔检测机构包括至少一个镜头朝向与壳体长度方向成角度a的索塔摄像机，0≤a＜90°。本实用新型在对缆索进行检测的同时，还可以检测索塔是否出现了应力导致的裂缝等损伤，提高了桥梁的整体检索效率，此外还可以适应粗细不同的缆索。

技术领域

本实用新型桥梁检测领域，尤其涉及一种斜拉桥缆索索体检测装置。

背景技术

斜拉桥作为现代桥梁的一种新型桥型，逐渐成为大跨度桥梁的主要形式。在我国，由于大跨径斜拉桥载荷分布结构合理、抗震性能好且建设成本较低的特点，其已经成为国内大型桥梁的最主要型式。目前，全球有八百余座大型缆索桥，我国就占了近四百座，数量居全球之首。但近些年来，斜拉桥的事故也日益频出，因此如何保证斜拉桥使用期间的安全性以及如何提高斜拉桥在役时间是一个重要的研究课题。

缆索是一种架设在高空的特殊杆状构件，内部钢丝束是拉索主要受力部分，钢丝束外层沿拉索长度方向连续缠绕右旋的细钢丝，或使用纤维增强聚氨酷带替代细钢丝缠绕，最外层使用黑色或彩色的高密度聚乙烯护套。索缆断面结构呈正六边形或缺角六边形紧密排列。斜拉桥是由索、塔、梁组成的组合体系。在这种体系中,缆索和索塔是斜拉桥的主要承重构件，缆索对主梁提供了中间的弹性支承作用,将主梁的恒载和活载传递给索塔，使得主梁具有很大的跨越能力，是斜拉桥的生命线，它的经济占比约为全桥造价的三分之一左右，如果缆索系统失效，整座桥梁将会发生坍塌。因此，为保障缆索牢固可靠和正确传力，对斜拉索防护套、钢丝及锚固系统进行检测是至关重大的一项任务。我国的行业标准《城市桥梁养护技术规范》(CJJ 99- 2017)规定的斜拉桥各部件权重值中，缆索和索塔的占比也是最大，如表1所示：

表1斜拉桥各部件权重值

缆索的表观腐蚀损伤是大多数斜拉桥发生事故的主要原因，特别是缆索内部钢丝的生锈腐蚀、断丝失效等病害，在斜拉桥的检测与维护中，也一直把缆索的表观检测与防护问题作为重要的检测内容。国内外已发生过多起斜拉桥断缆或是因缆索严重腐蚀而导致斜拉桥整体换索的事件，例如委内瑞拉的Maracibo桥、英国的Wye桥、广州海印桥等等，可见缆索的破坏极大的影响着斜拉桥的安全性。

《城市桥梁养护技术规范》(CJJ 99-2017)规定，当一根缆索内已断裂的钢丝面积超过拉索钢丝总面积的2％时，或钢丝腐蚀造成该缆索钢丝总面积损失超过10％时，必须换索。而每次更换缆索的花费和作业量都非常大，有时还需要对交通流量进行限制。为了及时的发现缆索中的缺陷，对在役缆索进行定期的快速检测和维护显得尤为重要。鉴于桥梁缆索聚乙烯外观进行定期检测的必要性，中华人民共和国交通运输部2011年批准实施的《公路桥梁技术状况评定标准》 (JTG/TH21-2011)中，要求悬索桥、拱桥的吊杆和斜拉桥的缆索均需开展外观的检测工作，且明确提出其评定标准。

如今，由于保护措施的逐渐完善，斜拉桥缆索索体已经得到了很好的保护，而缆索与锚具结合部位由于保护措施较少从而成为缆索防腐蚀的薄弱环节，此外锚具与索塔的锚定处为主要受力部位，很容易由于应力过大造成索塔锚定处损伤出现缝隙等损伤，国内已有多座斜拉桥由于缆索腐蚀破坏或索塔锚定损坏而导致换索，造成了巨大的经济损失和不良社会影响。此外，索塔的整体也需要定期检测，目前的检测装置均是爬壁式机器人检测，从而不能实现索塔和缆索的同时检测。再次，桥梁检测通常是白天进行，但是白天光照强烈，会对形成较强的反光和阴影，影响拍照检测效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种新型的斜拉桥缆索索体检测装置，本实用新型在对缆索进行检测的同时，还可以检测索塔是否出现了应力导致的裂缝等损伤，提高了桥梁的整体检索效率，此外还可以适应粗细不同的缆索。