拉索病害通常分为两类
1.拉索护套病害,包桥梁括护套的开裂、凹坑、开裂等。如果这些病害不是穿透性的,对拉索钢丝影响不大;
2.当护套病害严重,甚至露丝时,就会发生拉索钢丝病害,包括钢丝镀锌氧化、钢丝锈蚀、钢丝锈断等。
针对上述两种病害,拉索病害检测方法分别为外观检测、锈蚀断丝检测。
图1 拉索锈蚀
拉索病害表观
斜拉索钢丝由拉索PE外护套包裹,因此拉索PE护套外观检测是对拉索护套外表进行检测。目的是要找出拉索护套存在的各种病害,特别是拉索护套的破损处,以防止后续发展为拉索内部钢丝锈蚀,影响拉索承载能力。
使用爬索机器人(PG-10-20型)对拉索PE护套外观检测的步骤如下:
1 安装调试斜拉索检测机器人
检测开始时,操作人员从一侧打开设备并安装上拉索,机器人一键自动收缩并通过主动轮夹紧拉索。设备总重不足12kg,1人可完成安装过程。
2 遥控机器人爬升同时进行检测记录。
地面操作人员通过遥控器远程控制机器人沿被检测拉索爬升,在机器人爬升过程中,控制系统可实时采集视频,PG-10-20爬索机器人配置4台高清摄像头,可实现360°全方位无死角覆盖,保证拉索外观检测原始图像数据的完整性。
3 记录拉索病害的位置和类型,并对病害尺寸进行测量;
PG-10-20型爬索机器人配置毫秒级传感器,可在采集拉索表面图像同时,记录下机器人位置数据并在线储存起来。地面工作人员可通过无线实时图像,观察拉索表面病害,并可根据机器人反馈的图像和位置,详细记录病害的信息。
图2 新型PG-10-20型爬索机器人检测现场
通过外观检测,可检测的斜拉索病害如下:
拉索护套橡胶表面存在刮痕;
拉索护套橡胶出现凹坑,有的凹坑边缘存在破损;
拉索护套翘皮(见下图3 左);
拉索PE护套橡胶开裂,开裂包括纵向开裂、横向开裂(见下图3右);
拉索护套开裂处渗水。
图3 斜拉索外护套病害
拉索护套病害产生的原因有以下几类:
1.施工操作不规范,如拖拉斜拉索等,造成护套表层刮痕乃至破损;
2.检测车设计不合理,在使用较重的设备对拉索检修过程中,对拉索护套也会造成损伤,如下图;
4.在紫外线与酸雨作用下,护套橡胶加速老化;
5.拉索护套受到风雨激振、荷载、温度等联合作用,在老化或缺陷处加速劣化过程;
6.护套内进水后,钢丝锈蚀,铁锈体积膨胀,索套与钢丝脱离,形成空鼓。
图4 检修车施工现场
桥梁拉索是拉索类桥梁的主要承载结构,因此,对斜拉桥和缆索桥拉索部分,按照国家规定,应进行经常性外观检查,以防患于未然。然而对于大跨度斜拉桥,斜拉索数量会在200-300根以上,常规检测时效率不高。
新型爬索机器人
爬杆机器人有限公司是专业研发杆类攀爬机器人,从事爬杆机器人研发数十年,目前公司开发的PG-10-20型、PG-17-30型两种型号斜拉索检测机器人已实现量产。其中PG-17-30型新型高效爬索机器人,1台设备平均每天可完成33根拉索检测,一座300多根拉索的桥梁,可在15天内完成检测。检查效率高,性能可靠。
该系列爬索机器人已参与的桥梁拉索安全检测项目有:北京地铁5号线立水桥,浙江临海灵江特大桥,至喜长江大桥三江桥104根拉索和夷陵长江大桥236根拉索全面检测。
爬杆机器人公司—助力我国桥梁斜拉索、缆索安全定检!
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