CN104280403A - 用于坝下涵管缺陷检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于坝下涵管缺陷检测装置及检测方法。该装置包括涵管专用推进器、视频采集控制装置，视频采集控制装置包括视频采集控制箱，显示器，视频采集卡；涵管专用推进器的工作平台上设有内窥镜，工作平台上平行设有两对防侧翻支撑杆，防侧翻支撑杆可伸缩旋转，防侧翻支撑杆的端部设有滑轮，防侧翻支撑杆与滑轮弹性连接，涵管专用推进器的尾部或头部设有拉绳，头部设有标尺。涵管专用推进器带动内窥镜沿涵管前进，操作人员根据外部的显示器显示的实时画面操控内窥镜摄像头监测特征部位，并通过标尺估测特征缺陷尺寸；检测工作进行全程录像。本发明便于运输、操作简便、且能灵活适应实地工作情况，具有显著的经济和社会效益。

Description

用于坝下涵管缺陷检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及一种针对坝下新开挖的涵管存在的地质缺陷和运行多年的老涵管因沉降、空蚀产生的缺陷进行检测的方法及装置，属于水利工程缺陷检测领域。

背景技术

根据调查报告显示，浙江省有2万多座小型山塘，山塘堤坝多以土石坝为主，其中99.5%的山塘采用坝下涵管作为输水设施。由于大部分山塘修建于20世纪五六十年代，其中三分之二的山塘运行时间已达40年以上，涵管内部混凝土气蚀严重，再加上山塘本身建设质量不佳，运行管理薄弱，涵管漏水现象时有发生，存在严重安全隐患，因此，迫切需要掌握涵管内部的详细情况。据实地调查，一般山塘堤坝的涵管直径在300mm～600mm范围内，检修人员无法直接进入，需要一种能灵活适应实地工作情况且能检测涵管内部的漏水点以及混凝土气蚀情况的工具及相应的检测方法。另一方面，采用非开挖施工工艺的涵管面临是否需要衬砌的选择，如涵管内部岩石完整则不需要进行衬砌，而涵管如穿过软弱夹层带则需要进行衬砌，因此也需要一种工具能对整个涵管进行检测，以判断是否需要衬砌，最大化的节省工程开支。目前，采用机器人进行管道检测主要应用于市政和交通工程领域，一般其管道内部结构比较规整单一，例如PVC管道或者铸铁管道内部平整，无其他附加结构形式，一般机器人即可适应其工作环境。但在水利工程领域，小型坝下涵管经过常年高速水流空蚀和坝体的沉降易产生坑洼表面，且有的山塘涵管在几十年的运行过程中往往已经进行过改造，最为常见的是涵管内又铺设了引水管，使得涵管内部实际情况更为复杂，这就需要一种装置简单、便于运输、操作简便、且能灵活适应实地工作情况的检测装置和检测方法。

发明内容

本发明针对上述工程问题，提出了一种用于坝下涵管缺陷检测装置及检测方法。

一种用于坝下涵管缺陷检测装置，其包括涵管专用推进器、视频采集控制装置，视频采集控制装置包括视频采集控制箱，显示器，视频采集卡；涵管专用推进器的工作平台上设有内窥镜，工作平台上平行设有两对防侧翻支撑杆，防侧翻支撑杆可伸缩旋转，防侧翻支撑杆的端部设有滑轮，防侧翻支撑杆与滑轮弹性连接，涵管专用推进器的尾部或头部设有拉绳，头部设有标尺。

所述的涵管专用推进器采用电动推进、手动推进模式或者电动结合手动模式推进。

所述的内窥镜进一步与推杆连接，所述的推杆由多节组成。

一种所述的用于坝下涵管缺陷检测装置的检测方法，涵管专用推进器带动内窥镜沿涵管前进，操作人员根据外部的显示器显示的实时画面操控内窥镜摄像头监测特征部位，并通过标尺估测特征缺陷尺寸；检测工作进行全程录像；当遇到推进障碍时，利用拉绳将涵管专用推进器手动拉出涵管；当遇到不适宜电动推进模式时，在内窥镜上连接推杆，采用手动推进模式或者电动结合手动模式推进；当涵管的上下游均无水时，利用穿过涵管的拉绳拉动涵管专用推进器。

本发明的有益效果：

本发明一方面可以针对老的坝下涵管检查内部混凝土气蚀、漏水情况，并确定具体尺寸和位置。另一方面可对坝肩非开挖钻孔形成的涵管进行检测，以判断是否需要进行套管。通常老的坝下涵管内部由于混凝土气蚀后，表面坑坑洼洼，甚至涵管因沉降变形破碎后，存在混凝土碎石，坝肩非开挖钻孔形成的涵管，如存在软弱夹层带时，同样可能会有碎石散落。本装置针对上述复杂条件，通过涵管专用的推进器以手动或者电动方法来完成对各种涵管地形条件的适应，从而进行检测。

具体经济和社会效益如下：坝下涵管缺陷检测系统运行费用主要包括,设备损耗维护费，劳务费，进出场费及现场实施时必要的辅助措施费用。一次常规检测费用在3000元左右，投资效益巨大。以非开挖涵管套管为例，在未检测的情况下，常规施工都会进行套管，如果通过检测判断可以减少套管工程，则可节约费用1000元/m以上，目前大部分小型山塘涵管亟待进行整治，数量非常巨大，经济效益显而易见。而针对老涵管检测的效益更体现在社会效益上，通过检测判断老涵管的运行状况，排除安全隐患，确保水库下游的生命财产安全。

附图说明

图1、用于坝下涵管缺陷检测装置示意图；

图2、涵管专用推进器推进方式示意图；

图中，内窥镜1、涵管专用推进器2、防侧翻支撑杆3、拉绳4、滑轮5、标尺6、视频采集控制箱7、显示器8、视频采集卡9、集线器10、推杆11、引水管12、涵管13。

具体实施方式

实例1，常规涵管缺陷检测实例。例如针对非开挖导向钻孔技术的新开挖涵管内部地质缺陷检测以及未进行改造的老涵管内部缺陷检测。如图1所示，将内窥镜1固定于涵管专用推进器2工作平台上，将涵管专用推进器2置于涵管13进口处，调节四个防侧翻支撑杆3的长度与角度，使四个滑轮5轻触管壁，滑轮5的特点在于其与支撑杆3通过一段软弹簧连接，使滑轮5具有1cm～2cm的伸缩范围，防止推进器被卡住。通过外部控制器电动控制推进器自动前进，通过操作视频采集控制箱7控制内窥镜1对涵管内部进行视频拍摄，并实时在显示器8上显示。在实际应用中，一般采用集线器10对导线进行管理。通过标尺6对缺陷部位大致估算缺陷尺寸。通过视频采集卡9对视频进行存储，以便事后在计算机上进行分析。如遇机器人工作时发生故障，通过拉绳4将机器人拉出，防止堵塞涵管13。整个装置配备移动电源，满足野外工作要求。

实例2，特殊涵管缺陷检测实例。如图2所示，针对因改造而铺设了引水管12的涵管13，根据引水管12位置的不同，利用防侧翻支撑杆3的翻转和伸缩功能将涵管专用推进器2倾斜一定角度，从而架着引水管12推进检测。

实例3，手动模式或者手动、电动结合模式检测。当涵管内部条件更为复杂，所述实例1、实例2均无法完成检测时，可采用手动模式或者手动、电动结合模式进行检测。如图1所示，通过推杆11连接于内窥镜1尾部，根据检测长度需要，多节推杆11互相连接，通过手动或者手动电动结合，逐步将涵管专用推进器2向涵管13内部推进进行检测。

所述实例3，当上游水库放空，涵管13上下游均无水时，可在涵管13上游进口处通过钢丝将拉绳4穿过整个涵管13，或者通过将拉绳4绑于塑料瓶上，利用水泵将塑料瓶从涵管13上游冲至下游，使拉绳4穿过整个涵管13，再通过拉绳4缓慢拉动涵管专用推进器2进行检测。

Claims (4)

1.一种用于坝下涵管缺陷检测装置，其特征在于，其包括涵管专用推进器(2)、视频采集控制装置，视频采集控制装置包括视频采集控制箱(7)， 显示器(8)，视频采集卡(9)；涵管专用推进器(2)的工作平台上设有内窥镜(1)，工作平台上平行设有两对防侧翻支撑杆(3)，防侧翻支撑杆(3)可伸缩旋转，防侧翻支撑杆(3)的端部设有滑轮(5)，防侧翻支撑杆(3)与滑轮(5)弹性连接，涵管专用推进器(2)的尾部或头部设有拉绳(4)，头部设有标尺(6)。

2.根据权利要求1所述的用于坝下涵管缺陷检测装置，其特征在于，所述的涵管专用推进器(2)采用电动推进、手动推进模式或者手动、电动结合模式推进。

3.根据权利要求1所述的用于坝下涵管缺陷检测装置，其特征在于，所述的内窥镜(1)进一步与推杆(11)连接，所述的推杆(11)由多节组成。

4.一种根据权利要求1所述的用于坝下涵管缺陷检测装置的检测方法，其特征在于，涵管专用推进器(2)带动内窥镜(1)沿涵管(13)前进，操作人员根据外部的显示器(8)显示的实时画面操控内窥镜(1)摄像头检测特征部位，并通过标尺(6)估测特征缺陷尺寸；检测工作进行全程录像； 当遇到推进障碍时，利用拉绳(4)将涵管专用推进器(2)手动拉出涵管；当遇到不适宜电动推进模式时，在内窥镜(1)上连接推杆(11)，采用手动推进模式或者手动、电动结合模式推进；当涵管(13)的上下游均无水时，利用穿过涵管(13)的拉绳(4)拉动涵管专用推进器(2)。