[发明专利]一种结合无人机的桥梁螺栓松动便捷检测装置及检测方法

说明书

本发明涉及一种结合无人机的桥梁螺栓松动便捷检测装置及检测方法，在被检测螺栓的螺母与钢桁架桥构件之间的螺杆上安装松动指示装置；松动指示装置包括套设在螺杆上由螺母至被连接钢桁架桥构件方向顺次无间隙叠设的第一导电片、压力环以及第二导电片；第一导电片、压力环、第二导电片与二极管灯泡形成电流通路；当对被检测螺栓进行检测时，敲击钢桁架桥构件，若被检测螺栓松动，安装在被检测螺栓上的松动指示装置中第一导电片、第二导电片与压力环发生碰撞，压力环产生正压电效应而放电，电流通路通电，二极管灯泡发光。本发明能够对钢桁架桥梁中的螺栓松动进行便捷、高效、低成本以及高准确率的检测。

技术领域

本发明涉及一种结合无人机的桥梁螺栓松动便捷检测装置及检测方法，属于桥梁安全检测技术领域。

背景技术

钢结构由于其强度高、自重轻、塑性好、可靠性高、安装机械化程度高、施工速度快、连接方式多样、绿色节能等优点被大量用于土木工程结构中，钢结构桥梁更是大跨度桥梁的主要形式。19世纪三十年代，中国第一座自行设计和建造的钢桥——钱塘江大桥的建成通车，拉开了中国钢结构桥梁自主建设的帷幕。目前，中国公路、铁路钢结构桥梁的建设已达到世界领先水平，一大批有世界影响力的钢结构桥梁在全国各地建成并投入使用。钢桁架桥梁具有刚度大、构件运输方便等优点，被广泛用于大跨铁路桥梁、公路桥梁和公铁两用桥梁。

钢桁架桥梁一般采用焊接或螺栓连接的方式对各构件进行连接。与焊接相比，螺栓连接具有承载力高、成本低、施工便捷、可拆卸等优点，在钢桁架桥梁中应用更为普遍。然而，在风致振动、汽车振动、火车振动、温度作用等各种因素的耦合影响下，螺栓极易出现松动失效，甚至发生脱落。一方面，螺栓松动失效会导致节点的承载能力下降，威胁到整座桥梁的安全使用；另一方面，螺栓脱落可能砸中高速行驶的火车或汽车，造成严重的交通事故。因此，对螺栓松动进行准确检测是确保钢桁架桥梁结构安全和行车安全的重要工作。

目前，螺栓松动的检测主要有经验判断法和传感器检测法两种。经验判断法依靠技术人员到达现场，通过目视检查或扭矩扳手对螺栓进行检测。传感器检测法依靠传感器和检测设备检测螺栓松动前后的阻抗、声波等参数，通过对比辨别螺栓松动情况。这两种方法都需要人员或传感器靠近螺栓，对螺栓进行逐个检测，由于大型钢桁架桥梁的螺栓数量庞大且大多在难以到达的高处，检测信号也容易受到噪声干扰。因此，其实用性和可靠性均难以满足钢桁架桥梁螺栓松动检测的便捷、可靠要求，亟待提出一种无需到达螺栓位置且效率高、可靠性好、成本低的钢桁架桥螺栓检测技术。

发明内容

本发明提供一种结合无人机的桥梁螺栓松动便捷检测装置及检测方法，能够对钢桁架桥梁中的螺栓松动进行便捷、高效、低成本以及高准确率的检测。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种结合无人机的桥梁螺栓松动便捷检测装置，每个被检测螺栓的螺杆穿设在被连接的钢桁架桥构件上，被检测螺栓通过螺母进行紧固，在螺母与钢桁架桥构件之间的螺杆上安装松动指示装置；

所述松动指示装置包括套设在螺杆上的第一导电片、压力环以及第二导电片，且第一导电片、压力环以及第二导电片由螺母至被连接钢桁架桥构件方向顺次无间隙叠设；第一导电片通过第一导电线、第二导电片通过第二导电线同时与二极管灯泡连接，即第一导电片、压力环、第二导电片与二极管灯泡形成电流通路；

当对被检测螺栓进行检测时，敲击钢桁架桥构件，若被检测螺栓松动，安装在被检测螺栓上的松动指示装置中第一导电片、第二导电片与压力环发生碰撞，压力环产生正压电效应而放电，电流通路通电，二极管灯泡发光；

作为本发明的进一步优选，在第一导电片与螺母之间设置垫片；

作为本发明的进一步优选，所述压力环采用压电陶瓷材料制作；

作为本发明的进一步优选，所述第一导电片、第二导电片的制作材料与被检测螺栓制作材料相同；

作为本发明的进一步优选，第一导电片、第二导电片以及压力环均为圆环形结构，且第一导电片、第二导电片以及压力环的内径以及外径均相同；