CN103697932B - 隧道检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种隧道检测装置，包括：天线盒，用于盛装检测隧道衬砌质量用的雷达天线；弹性伸缩机构，设置于天线盒的下方且与天线盒相连，以用于使雷达天线在检测时始终与隧道的衬砌表面接触；方向调节机构，设置于弹性伸缩机构的下方且与弹性伸缩机构相连，以用于使雷达天线进行角度的旋转以对隧道的不同位置进行检测；以及支撑机构，设置于方向调节机构的下方以支撑天线盒、弹性伸缩机构、以及方向调节机构。本发明的隧道检测装置可使雷达天线在检测时始终与隧道的衬砌表面紧密接触，从而使检测结果稳定；另外，本发明的隧道检测装置能对隧道的拱顶、拱腰或边墙等不同位置进行检测，调节灵活、适用性强。

Description

隧道检测装置

技术领域

本发明涉及建筑工程领域，特别地，涉及一种隧道检测装置。

背景技术

目前，在隧道衬砌混凝土质量的无损检测过程中，均由装载机焊接简易平台或高空维修专用车，人工手举或手托雷达天线紧贴衬砌表面进行，这种检测方式存在高空作业危险、劳动强度大、检测线路难以准确定位、适应性差等缺点。因此，需要提供一种有效的辅助装置以提高检测工作的安全性和检测结果的稳定性。

现有技术中，专利公开号为CN 102759754 A公开的隧道拱顶检测装置，以及专利公开号为CN 102749214 A公开的隧道侧壁检测装置，两者均通过加设的伸缩机构解决了因人工手持地质雷达检测而存在的高空作业危险和劳动强度大等问题，这在一定程度上提高了检测的安全性和稳定性，但仍存在很大的不足，如雷达天线与支撑系统之间实际上均为硬连接，仅在天线的一侧增加一个缓冲机构，其缓冲行程十分有限，当路面不平或衬砌表面不平时，若不停机调整导轨高度，则雷达天线有可能被压坏或雷达天线的一端将脱离衬砌表面，造成检测结果的不稳定，可见上述两项专利均尚未考虑到实际隧道的线路坡度、地面或衬砌的不平整带来的检测困难，在适用性上仍存在缺陷。另外，上述两项专利中的每一项专利仅能提供一个衬砌位置的检测，如拱顶或侧壁的检测需要，而在实际的隧道衬砌检测过程中，多个位置都需要进行检测，因此，需同时携带上述两套装置进场，方能完成隧道的全面检测工作，由于上述两套装置相对较为复杂、携带不便、一定程度上增加了运输工作，对于多处交通不便地区的隧道工程而言，这无疑也限制了其推广应用。

发明内容

本发明旨在提供一种检测结果稳定、调节灵活、且适用性强的隧道检测装置，以解决现有的检测装置存在的检测结果不稳定、适用性差的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种隧道检测装置，包括：天线盒，用于盛装检测隧道衬砌质量用的雷达天线；弹性伸缩机构，设置于天线盒的下方且与天线盒相连，以用于使雷达天线在检测时始终与隧道的衬砌表面接触；方向调节机构，设置于弹性伸缩机构的下方且与弹性伸缩机构相连，以用于使雷达天线进行角度的旋转以对隧道的不同位置进行检测；以及支撑机构，设置于方向调节机构的下方以支撑天线盒、弹性伸缩机构、以及方向调节机构。

进一步地，方向调节机构包括角度调节板、安装座、以及插销；角度调节板通过插销设置于安装座上且以插销为旋转中心相对安装座进行0°～180°的转动，并可通过紧固件与安装座固定；安装座与支撑机构相连。

进一步地，角度调节板的数量为两块，两块角度调节板均呈三角形，两块角度调节板的底边分别与弹性伸缩机构固定连接；安装座包括四块安装平板，四块安装平板均分为两组，两块角度调节板通过穿过其顶角和插销分别设置于每组安装平板的两块安装平板之间。

进一步地，安装平板呈半圆片状，其直径边与支撑机构相连；每块安装平板上加工有沿其半径方向布置的两组小孔，每组小孔中的每个小孔沿安装平板的周线均布，且两组小孔中的每个小孔在安装平板的周线方向上错开布置。

进一步地，弹性伸缩机构包括用于容纳天线盒的安装盒、以及设置于天线盒和安装盒之间的弹性件；安装盒与方向调节机构相连。

进一步地，安装盒呈方形盒状，弹性件为弹簧，弹性件的一端与天线盒的底部固定，弹性件的另一端与安装盒的底板的内侧固定；安装盒的内壁上加工有导向槽，天线盒的外缘卡设于导向槽内。

进一步地，天线盒呈方形盒状，其第一端板的外侧设有用于支撑与雷达天线相连的测距轮且使测距轮与衬砌表面紧贴的支撑部件；支撑部件包括与第一端板铰接的旋转板、固设于旋转板上以支靠测距轮的支撑板、以及两端分别与第一端板和旋转板相连的连接弹簧。

进一步地，天线盒的与第一端板相对的第三端板的顶部设有保护雷达天线的导向板；导向板为圆弧板，其朝内弯曲的圆弧面与第三端板的顶部固定。

进一步地，天线盒的与第一端板和第三端板均相连的第二侧板的外侧设有上行程指示线和下行程指示线；上行程指示线和下行程指示线均与天线盒的底板平行，且上行程指示线位于下行程指示线的上方。

进一步地，支撑机构包括三角支撑架，三角支撑架包括三角形平板、以及三根固定拉杆；三角形平板与方向调节机构相连；三根固定拉杆的一端分别与三角形平板的三条边铰接、三根固定拉杆的另一端均与搭载平台固定。

进一步地，三角支撑架还包括三根活动拉杆；三根活动拉杆上均加工有多个沿其长度方向布置的小孔，三根活动拉杆的一端均通过螺栓分别与三根固定拉杆可调节连接，三根活动拉杆的另一端均与搭载平台固定。

进一步地，支撑机构还包括对天线盒在空间垂直方向上的高度进行微调的微调组件；微调组件设置于方向调节机构和三角形平板之间。

进一步地，微调组件包括安装板、螺杆、以及多组紧固件；安装板与方向调节机构相连；螺杆的两端分别与安装板和三角形平板相连；多组紧固件装设于螺杆上且位于安装板和三角形平板之间，以用于限定安装板和三角形平板之间的相对高度。

进一步地，螺杆的数量为三根，三根螺杆呈三角形布置，三根螺杆分别穿过三角形平板的三个顶角。

本发明具有以下有益效果：

本发明的隧道检测装置，当路面不平或衬砌表面不平时，在弹性伸缩机构的作用下可使装设于天线盒内的雷达天线在检测时始终与隧道的衬砌表面紧密接触，从而使检测结果稳定；

另外，当需要对隧道的拱顶、拱腰或边墙等不同位置进行检测时，只需调节方向调节机构即可，故相比现有技术，本发明的隧道检测装置调节灵活、适用性强。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明的隧道检测装置的主视结构示意图；

图2是图1中的天线盒的空间结构示意图；

图3是图1中的弹性伸缩机构中的安装盒的空间结构示意图；

图4是图1中的弹性伸缩机构中的弹性件的安装结构示意图；

图5是图1中的方向调节机构中的角度调节板的安装结构示意图；

图6是图1中的方向调节机构的空间结构示意图；

图7是图1中的微调组件安装时的空间结构示意图；以及

图8是图1中的三角支撑架的空间结构示意图。

附图标记说明

1、天线盒；11、旋转板；12、支撑板；13、连接弹簧；14、导向板；101、上行程指示线；102、下行程指示线；2、弹性伸缩机构；21、安装盒；210、导向槽；22、弹性件；3、方向调节机构；31、角度调节板；32、安装平板；33、插销；34、插销扣件；4、支撑机构；41、三角支撑架；411、三角形平板；412、固定拉杆；413、活动拉杆；42、微调组件；421、安装板；422、螺杆；423、紧固件；6、雷达天线；7、测距轮。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1和图2所示，本发明的隧道检测装置，包括：天线盒1，用于盛装检测隧道衬砌质量用的雷达天线6；弹性伸缩机构2，设置于天线盒1的下方且与天线盒1相连，以用于使雷达天线6在检测时始终与隧道的衬砌表面接触；方向调节机构3，设置于弹性伸缩机构2的下方且与弹性伸缩机构2相连，以用于使雷达天线6进行角度的旋转以对隧道的不同位置进行检测；以及支撑机构4，设置于方向调节机构3的下方以支撑天线盒1、弹性伸缩机构2、以及方向调节机构3。本发明的隧道检测装置包括设置于天线盒1下方的弹性伸缩机构2，当路面不平或衬砌表面不平时，在弹性伸缩机构2的作用下可使装设于天线盒1内的雷达天线6在检测时始终与隧道的衬砌表面紧密接触，从而使检测结果稳定；另外，本发明的隧道检测装置还包括设置于弹性伸缩机构2下方的方向调节机构3，故当需要对隧道的拱顶、拱腰或边墙等不同位置进行检测时，只需调节方向调节机构3即可，故相比现有技术，本发明的隧道检测装置调节灵活、适用性强。

具体地，如图1和图6所示，方向调节机构3包括角度调节板31、安装座、以及插销33；角度调节板31通过插销33设置于安装座上且可以插销33为旋转中心相对安装座进行0°～180°的转动，并可通过紧固件与安装座固定；安装座与支撑机构4相连。

本实施例中，如图1、图5和图6所示，角度调节板31的数量为两块，两块角度调节板31均呈三角形，两块角度调节板31的底边分别与弹性伸缩机构2固定连接；安装座31包括四块安装平板32，四块安装平板32均分为两组，两块角度调节板31通过穿过其顶角和插销33分别设置于每组安装平板32的两块安装平板32之间。优选地，插销33的两端伸出安装平板32外的部分设有插销扣件34，用于锁紧插销33。优选地，安装平板32呈半圆片状，其直径边与支撑机构4相连；每块安装平板32上加工有沿其半径方向布置的两组小孔，每组小孔中的每个小孔沿安装平板32的周线均布，且两组小孔中的每个小孔在安装平板32的周线方向上错开布置。本实施例中，两组小孔沿安装平板32的外缘按10°角度交叉布置，靠近安装平板32中心处的一组小孔的个数为13个，靠近安装平板32外缘处的一组小孔的个数为12个，通过该设计实现了5°旋转角的分级。角度调节板31的中线上设置三个小孔，当需对隧道的不同位置进行检测时，只需首先将角度调节板31旋转到合适的角度，然后通过两组紧固件分别穿过角度调节板31上的两个小孔和安装平板32上对应的两个小孔，即可将角度调节板31与安装平板32固定。

本发明中，如图1、图3和图4所示，弹性伸缩机构2包括用于容纳天线盒1的安装盒21、以及设置于天线盒1和安装盒21之间的弹性件22；安装盒21与角度调节板31相连。

进一步地，本实施例中，如图3和图4所示，安装盒21呈方形盒状，由两块侧板、一块端板、一块U型端板、以及一块“回”型底板组成；弹性件22为弹簧，弹簧的数量为12根，12根弹簧的一端与天线盒1的底部固定，12根弹簧的另一端与安装盒21的“回”型底板的内侧固定；优选地，安装盒21的两块侧板与一块端板和一块U型端板的连接处的内侧加工有导向槽210，天线盒1的外缘卡设于导向槽210内，且能够自由地沿导向槽210上下滑动。

本发明中，如图1和图2所示，天线盒1呈方形盒状，包括一块呈U型的第一端板、一块第三端板、一块第二侧板、一块第四侧板、以及一块“回”型底板。优选地，本实施例中，如图2所示，第一端板的外侧还设有用于支撑与雷达天线6相连的测距轮7且使测距轮7与衬砌表面紧贴的支撑部件，支撑部件包括与第一端板铰接的旋转板11、固设于旋转板11上以支靠测距轮7的支撑板12、以及两端分别与第一端板和旋转板11相连的连接弹簧13，检测时，支撑部件支撑测距轮7，并使测距轮7在整个检测过程中始终与衬砌表面紧贴，从而确保检测结果定位准确。

进一步地，当衬砌表面错台不平整时，为有效引导雷达天线6跨越障碍，保证雷达天线6行驶的连续性，避免因衬砌表面错台不平而使雷达天线6出现“卡碰”现象，故在本实施例中，在天线盒1的与第一端板相对的第三端板的顶部设有保护雷达天线6的导向板14；导向板14为圆弧板，其朝内弯曲的圆弧面与第三端板的顶部固定，且其一端延伸至天线盒1顶部的上方，其另一端延伸至天线盒1外。

更进一步地，本实施例中，如图2所示，天线盒1的与第一端板和第三端板均相连的第二侧板的外侧设有上行程指示线101和下行程指示线102；上行程指示线101和下行程指示线102均与天线盒1的底板平行，且上行程指示线101位于下行程指示线102的上方。

本发明中，如图8所示，支撑机构4包括三角支撑架41，三角支撑架41包括三角形平板411、以及三根固定拉杆412；三角形平板411与安装平板32相连；三根固定拉杆412的一端分别与三角形平板411的三条边铰接、三根固定拉杆412的另一端均与搭载平台固定，三角支撑架41采用三角支撑的形式固定于搭载平台上，确保了整个隧道检测装置的稳定性和安全性，并且检测时，无需人工劳动，与传统的检测方式相比，大大降低了劳动强度。

优选地，为确保本发明的隧道检测装置能够对不同高度的隧道衬砌表面进行检测，故在本实施例中，三角支撑架41还包括三根活动拉杆413；三根活动拉杆413上均加工有多个沿其长度方向布置的小孔，三根活动拉杆413的一端均通过螺栓分别与三根固定拉杆412可调节连接，三根活动拉杆413的另一端均与搭载平台固定，当对不同高度的隧道衬砌表面进行检测时，只需调节活动拉杆413与固定拉杆412的配合位置，从而即可调节整个检测装置在空间垂直方向上的高度，调节灵活、进一步加大了检测装置的适用性。

进一步地，由于三角支撑架41只能对检测装置在空间垂直方向上的高度进行粗步调节，为更加精准的调节检测装置在空间垂直方向上的高度，本实施例中，如图7所示，支撑机构4还包括对天线盒1在空间垂直方向上的高度进行微调的微调组件42；微调组件42设置于安装平板32和三角形平板411之间。

本实施例中，微调组件42包括安装板421、螺杆422、以及多组紧固件423；安装板421与安装平板32相连；螺杆422的两端分别与安装板421和三角形平板411相连；多组紧固件423装设于螺杆422上且位于安装板421和三角形平板411之间，以用于限定安装板421和三角形平板411之间的相对高度，本实施例中，紧固件423的组数为两组，一组设置于安装板421的下表面处，另一组设置于三角形平板411的上表面处。优选地，安装板421上加工有四个缺口，用于防止安装板421限制角度调节板31的转动。优选地，螺杆422的数量为三根，三根螺杆422呈三角形布置，三根螺杆422分别穿过三角形平板411的三个顶角。检测时，当上行程指示线101被压缩至安装盒21内时，调节紧靠近安装板421处的紧固件423，减少安装板421和三角形平板411之间的相对高度；当下行程指示线102出露于安装盒21外时，同样调节靠近安装板421处的紧固件423，加大安装板421和三角形平板411之间的相对高度。本实施例中，紧固件423指相对安装的两个螺母。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

1、当路面不平或衬砌表面不平时，在弹性伸缩机构2的作用下可使装设于天线盒1内的雷达天线6在检测时始终与隧道的衬砌表面紧密接触，从而使检测结果稳定；另外，当需要对隧道的拱顶、拱腰或边墙等不同位置进行检测时，只需调节方向调节机构3即可，故相比现有技术，本发明的隧道检测装置调节灵活、适用性强；

2、第一端板的外侧还设有用于支撑与雷达天线6相连的测距轮7且使测距轮7与衬砌表面紧贴的支撑部件，检测时，支撑部件支撑测距轮7，并使测距轮7在整个检测过程中始终与衬砌表面紧贴，从而确保检测结果定位准确；

3、天线盒1的与第一端板相对的第三端板的顶部设有保护雷达天线6的导向板14，当衬砌表面错台不平整时，为有效引导雷达天线6跨越障碍，保证雷达天线6行驶的连续性，避免因衬砌表面错台不平而使雷达天线6出现“卡碰”现象；

4、三角支撑架41采用三角支撑的形式固定于搭载平台上，确保了整个隧道检测装置的稳定性和安全性，并且检测时，无需人工劳动，与传统的检测方式相比，大大降低了劳动强度；

5、三角支撑架41还包括三根活动拉杆413，三根活动拉杆413分别与三根固定拉杆412可调节连接，当对不同高度的隧道衬砌表面进行检测时，只需调节活动拉杆413与固定拉杆412的配合位置，从而即可调节整个检测装置在空间垂直方向上的高度，调节灵活、进一步加大了检测装置的适用性；

6、支撑机构4还包括对天线盒1在空间垂直方向上的高度进行微调的微调组件42，从而更加精准的调节检测装置在空间垂直方向上的高度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种隧道检测装置，其特征在于，包括：

天线盒(1)，用于盛装检测隧道衬砌质量用的雷达天线(6)；

弹性伸缩机构(2)，设置于所述天线盒(1)的下方且与所述天线盒(1)相连，以用于使所述雷达天线(6)在检测时始终与所述隧道的衬砌表面接触；

方向调节机构(3)，设置于所述弹性伸缩机构(2)的下方且与所述弹性伸缩机构(2)相连，以用于使所述雷达天线(6)进行角度的旋转以对所述隧道的不同位置进行检测；以及

支撑机构(4)，设置于所述方向调节机构(3)的下方以支撑所述天线盒(1)、所述弹性伸缩机构(2)、以及所述方向调节机构(3)；

所述天线盒(1)呈方形盒状，其第一端板的外侧设有用于支撑与所述雷达天线(6)相连的测距轮(7)且使所述测距轮(7)与所述衬砌表面紧贴的支撑部件；

所述支撑部件包括与所述第一端板铰接的旋转板(11)、固设于所述旋转板(11)上以支靠所述测距轮(7)的支撑板(12)、以及两端分别与所述第一端板和所述旋转板(11)相连的连接弹簧(13)。

2.根据权利要求1所述的隧道检测装置，其特征在于，

所述方向调节机构(3)包括角度调节板(31)、安装座、以及插销(33)；

所述角度调节板(31)通过所述插销(33)设置于所述安装座上且以所述插销(33)为旋转中心相对所述安装座进行0°～180°的转动，并可通过紧固件与所述安装座固定；

所述安装座与所述支撑机构(4)相连。

3.根据权利要求2所述的隧道检测装置，其特征在于，

所述角度调节板(31)的数量为两块，两块所述角度调节板(31)均呈三角形，两块所述角度调节板(31)的底边分别与所述弹性伸缩机构(2)固定连接；

所述安装座包括四块安装平板(32)，所述四块安装平板(32)均分为两组，两块所述角度调节板(31)通过穿过其顶角和所述插销(33)分别设置于每组所述安装平板(32)的两块所述安装平板(32)之间。

4.根据权利要求3所述的隧道检测装置，其特征在于，

所述安装平板(32)呈半圆片状，其直径边与所述支撑机构(4)相连；

每块所述安装平板(32)上加工有沿其半径方向布置的两组小孔，每组所述小孔中的每个小孔沿所述安装平板(32)的周线均布，且所述两组小孔中的每个小孔在所述安装平板(32)的周线方向上错开布置。

5.根据权利要求1所述的隧道检测装置，其特征在于，

所述弹性伸缩机构(2)包括用于容纳所述天线盒(1)的安装盒(21)、以及设置于所述天线盒(1)和所述安装盒(21)之间的弹性件(22)；

所述安装盒(21)与所述方向调节机构(3)相连。

6.根据权利要求5所述的隧道检测装置，其特征在于，

所述安装盒(21)呈方形盒状，所述弹性件(22)为弹簧，所述弹性件(22)的一端与所述天线盒(1)的底部固定，所述弹性件(22)的另一端与所述安装盒(21)的底板的内侧固定；

所述安装盒(21)的内壁上加工有导向槽(210)，所述天线盒(1)的外缘卡设于所述导向槽(210)内。

7.根据权利要求1所述的隧道检测装置，其特征在于，

所述天线盒(1)的与所述第一端板相对的第三端板的顶部设有保护所述雷达天线(6)的导向板(14)；

所述导向板(14)为圆弧板，其朝内弯曲的圆弧面与所述第三端板的顶部固定。

8.根据权利要求7所述的隧道检测装置，其特征在于，

所述天线盒(1)的与所述第一端板和所述第三端板均相连的第二侧板的外侧设有上行程指示线(101)和下行程指示线(102)；

所述上行程指示线(101)和所述下行程指示线(102)均与所述天线盒(1)的底板平行，且所述上行程指示线(101)位于所述下行程指示线(102)的上方。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的隧道检测装置，其特征在于，

所述支撑机构(4)包括三角支撑架(41)，所述三角支撑架(41)包括三角形平板(411)、以及三根固定拉杆(412)；

所述三角形平板(411)与所述方向调节机构(3)相连；

三根所述固定拉杆(412)的一端分别与所述三角形平板(411)的三条边铰接、三根所述固定拉杆(412)的另一端均与搭载平台固定。

10.根据权利要求9所述的隧道检测装置，其特征在于，

所述三角支撑架(41)还包括三根活动拉杆(413)；

三根所述活动拉杆(413)上均加工有多个沿其长度方向布置的小孔，三根所述活动拉杆(413)的一端均通过螺栓分别与三根所述固定拉杆(412)可调节连接，三根所述活动拉杆(413)的另一端均与所述搭载平台固定。

11.根据权利要求10所述的隧道检测装置，其特征在于，

所述支撑机构(4)还包括对所述天线盒(1)在空间垂直方向上的高度进行微调的微调组件(42)；

所述微调组件(42)设置于所述方向调节机构(3)和所述三角形平板(411)之间。

12.根据权利要求11所述的隧道检测装置，其特征在于，

所述微调组件(42)包括安装板(421)、螺杆(422)、以及多组紧固件(423)；

所述安装板(421)与所述方向调节机构(3)相连；

所述螺杆(422)的两端分别与所述安装板(421)和所述三角形平板(411)相连；

所述多组紧固件(423)装设于所述螺杆(422)上且位于所述安装板(421)和所述三角形平板(411)之间，以用于限定所述安装板(421)和所述三角形平板(411)之间的相对高度。

13.根据权利要求12所述的隧道检测装置，其特征在于，

所述螺杆(422)的数量为三根，三根所述螺杆(422)呈三角形布置，三根所述螺杆(422)分别穿过所述三角形平板(411)的三个顶角。