诊断桥梁底部病灶 「机械手臂」安全有效

运研所研发的桥检工具实测作业。(运研所提供)

台湾河流多,车子通行的桥梁更多达2万多座,能否定期检测攸关民众通行安全;为了克服桥底检测的种种问题,交通部运输研究所研发出犹如医疗内视镜的「机械手臂」,有效提升桥梁检测品质。这项发明获得去年台湾创新技术博览会金牌奖,预计今年底可完成研发后技术移转,全套设备成本压在100万元以内。

推车型桥梁检测设备各部位说明。(运研所提供)

运研所副所长陈天赐表示,全国车行桥梁约2万3千多座,由各桥管机关定期检测,一般是使用桥梁检测车、高空作业车或是无人机(UAV)。不过并非所有桥梁适用,尤其是滨海桥梁。

陈天赐表示,滨海桥梁若位在受潮汐河段,梁底构件被潮汐反复浸泡,长期处于高盐害环境,钢筋容易锈蚀膨胀、混凝土剥落,逐渐降低桥梁承载能力。此类滨海桥梁梁底大多幽暗近水,检测人员常需乘坐橡皮艇或穿着潜水装,才得以进入梁底检测。若是涨潮之后空间变小,或是梁底布满垃圾杂物、水生植物从升等,检测起来非常困难。

陈天赐表示,2017年起运研所与大同大学合作研发桥梁梁底检测工具,只要桥下有1公尺高度,就可以操作。其外形像一台小推车,桥检人员仅需于在桥上操作多节可伸缩臂杆,就可将镜头往下最高4.5公尺、探入桥梁底部最深5公尺,拍摄帽梁、支承、墩柱等侧向构件;伸缩臂杆前端的镜头可转向并自带光源,可即时回传影像,2022年更导入影像拼接技术,呈现完整桥底影像。

陈天赐表示,这套设备不只能用在桥梁检测,栈桥等类似结构物都可以开发。目前可检测宽10公尺以内的桥梁,这类桥梁在台共1万2857座,占全国桥梁的56%。

运研所港湾技术研究中心副研究员郑登键表示,实地试验后,该设备检测长20公尺、宽10公尺桥梁仅需约90分钟;虽然比传统人力目视检测约40分钟所需时间长,但优点是可以完整拍摄梁底构件并以影像记录,且能降低检测人员的风险。

该项发明获得经济部智慧财产局发明专利第I741701号,以及去年台湾创新技术博览会金牌奖。运研所港湾技术研究中心主任蔡立宏表示,目前还在优化各项功能,接下来会在6座桥梁再做测试,年底完成研发,再技术转移给桥管机关。成本方面,该组设备载运、组装、操作都方便,目前粗估整套可以压在100万元以内。