CN104859672A

CN104859672A - 铁路隧道检测车

Info

Publication number: CN104859672A
Application number: CN201510273416.5A
Authority: CN
Inventors: 张森; 申法山
Original assignee: Chengdu Zhong Teng Road And Bridge Engineering Co Ltd
Current assignee: TUNNEL TANG TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2015-05-26
Filing date: 2015-05-26
Publication date: 2015-08-26

Abstract

本发明公开了一种铁路隧道检测车，解决现有检测隧道病害和混凝土强度的方式存在安全隐患、效率低下和数据误差大的问题。本发明包括具有驾驶室和底盘的轨道车车体，以及均设置在驾驶室内的PC机和地质雷达主机，轨道车车体内分别安装有隧道病害检测机构、隧道混凝土检测辅助机构、隧道内轮廓照明系统、裂缝检测系统和热像图绘制系统，驾驶室内安装有与PC机连接的GPS系统；隧道病害检测机构、裂缝检测系统和热像图绘制系统均与PC机连接。本发明设计合理、操作方便，其实现了隧道二衬混凝土裂缝、渗漏水和空洞等病害的一次性自动检测，不仅避免了工人手动检测所存在的安全隐患，而且极大地提高了检测的稳定性、效率、精确度和速度。

Description

铁路隧道检测车

技术领域

本发明涉及一种铁路隧道检测车。

背景技术

目前，隧道病害大多采用地质雷达进行检测。进行检测时，由专门一个人手持天线，站在机械或轨道车上，然后将地质雷达天线贴到二衬混凝土面上，同时，下面一个人手持地质雷达主机，如此一来，通过机械或轨道车的行走，便可对隧道二衬混凝土的病害进行数据采集。

而对于隧道混凝土强度的检测，则采用回弹仪或取芯。操作者站在地上或机械上进行操作。

然而，以上两种检测方式，存在如下弊端：

1、存在安全隐患。无论是站在机械上还是轨道车上，在行走过程中存在很大的安全隐患；

2、效率低下：每次只能检测一条线，如需要检测多条线，只能进行重复操作，且检测速度缓慢；

3、由于人工操作的不稳定性，采集的数据普遍存在误差率大的状况。

综上原因，本领域技术人员有必要对现有的隧道病害和混凝土强度的检测方式进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁路隧道检测车，主要解决现有检测隧道病害和混凝土强度的方式存在安全隐患、效率低下和数据误差大的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

铁路隧道检测车，包括具有驾驶室和底盘的轨道车车体，以及均设置在驾驶室内的PC机和地质雷达主机，所述轨道车车体内分别安装有隧道病害检测机构、隧道混凝土检测辅助机构、隧道内轮廓照明系统、裂缝检测系统和热像图绘制系统，所述驾驶室内安装有与PC机；所述隧道病害检测机构、裂缝检测系统和热像图绘制系统均与PC机连接。

具体地说，所述隧道病害检测机构包括安装在轨道车车体上部并分别对应隧道拱顶和两侧拱腰的第一液压装置、第二液压装置和第三液压装置，以及安装在底盘上且分别对应隧道底部左、中、右侧的第四液压装置、第五液压装置和第六液压装置；所述第一液压装置、第二液压装置、第三液压装置、第四液压装置、第五液压装置和第六液压装置各自的端部均通过弹簧机构连接一地质雷达天线，所有的地质雷达天线均通过数据线连接至地质雷达主机。

具体地说，所述隧道混凝土检测辅助机构包括安装在轨道车车体上部的第七液压装置和第八液压装置；所述第七液压装置和第八液压装置各自的端部均安装有工作台。

具体地说，所述热像图绘制系统包括三台沿轨道车车体垂直轴线方向设置的红外热像仪；所有的红外热像仪均通过数据线连接至PC机。

进一步地，，所述隧道内轮廓照明系统包括十台设置在轨道车车体上部、且呈扇形分布、并位于红外热像仪后方的LED光源。

作为优选，所有的LED光源瓦数均为100瓦。

具体地说，所述裂缝检测系统包括五台设置在轨道车车体上部、且呈扇形分布的工程摄像机；所有的工程摄像机均通过数据线连接至PC机。

再进一步地，本发明还包括安装在轨道车车体两侧的轨道，以及均可在轨道上滑行组成用于将隧道病害检测机构、隧道混凝土检测辅助机构、隧道内轮廓照明系统、裂缝检测系统和热像图绘制系统全部收纳在其中的封闭货厢的第一移动货厢棚和第二移动货厢棚。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明通过设置在轨道车上集成GPS系统、隧道病害检测机构、隧道混凝土检测辅助机构、隧道内轮廓照明系统、裂缝检测系统和热像图绘制系统，并在软硬件结合的基础上，利用各个机构和设备之间的相互配合，实现了隧道二衬混凝土裂缝、渗漏水和空洞等病害的一次性自动检测，其不仅避免了工人手动检测所存在的安全隐患，而且极大地提高了检测的稳定性、效率、精确度和速度。

（2）本发明各个系统的组成设备布置合理、数量合适，在符合隧道构造特点和满足检测要求的同时，很好地避免了成本的浪费，实现了技术与成本之间的相对平衡。

（3）本发明还设置了第一移动货厢棚和第二移动货厢棚，在无需检测时，利用第一移动货厢棚和第二移动货厢棚在轨道上滑动所形成的封闭货厢，可以将各个机构和系统均收纳在其中，从而不仅可以对各个电子设备进行保护，而且可以使整个轨道车从外部上看与普通带货厢棚的轨道车并无差别。

（4）本发明性价比高、功能全面、且自动化程度高，因此，本发明具有广泛的应用前景，其适于在铁路、城市轨道等隧道中推广应用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中隧道内轮廓照明系统、裂缝检测系统、热像图绘制系统的设置示意图。

图3为本发明中滑轨、第一移动货厢和第二移动货厢的设置示意图。

其中，附图标记对应的零部件名称为：

1-轨道车车体，2-第一液压装置，3-第二液压装置，4-第三液压装置，5-地质雷达天线，6-第七液压装置，7-第八液压装置，8-工作台，9-LED光源，10-工程摄像机，11-红外热像仪，12-滑轨，13-第一移动货厢棚，14-第二移动货厢棚。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1～3所示，本发明提供了一种铁路（含城市轨道）隧道专用检测车，其包括轨道车车体1、隧道病害检测机构、隧道混凝土检测辅助机构、隧道内轮廓照明系统、裂缝检测系统、热像图绘制系统和GPS系统。所述的轨道车车体1上分别设有驾驶室和底盘，驾驶室内分别设有PC机和地质雷达主机，所述GPS系统也设置在驾驶室内，并且与PC机连接，该GPS系统用于实时定位轨道车的位置，并与轨道车所在的道路桩号系统相对接，实现精确定位轨道车所在的桩号里程。

所述的隧道病害检测机构用于与隧道内轮廓照明系统、裂缝检测系统、热像图绘制系统配合，实现对隧道内病害（例如二衬混凝土裂缝、渗漏水和空洞）的检测。如图2所示，具体地说，该隧道病害检测机构包括第一液压装置2、第二液压装置3、第三液压装置4、第四液压装置、第五液压装置和第六液压装置；所有的液压装置各自的端部均通过弹簧机构连接一地质雷达天线5，并且所有的地质雷达天线均通过数据线连接至地质雷达主机。而所述第一液压装置2、第二液压装置3、第三液压装置4则均安装在轨道车车体1上部，并分别对应隧道的拱顶（1个）和两侧拱腰（各1个）；所述的第四液压装置、第五液压装置和第六液压装置则均安装在底盘上，并分别对应隧道底部左、中、右侧。所述的所述隧道内轮廓照明系统包括十台设置在轨道车车体1上部、且呈扇形分布的LED光源9，十台LED光源的瓦数均优选为100瓦，用于均匀照亮隧道二衬混凝土表面。所述的裂缝检测系统包括五台设置在轨道车车体1上部、且呈扇形分布的工程摄像机10；而所述的热像图绘制系统包括三台沿轨道车车体1垂直轴线方向设置的红外热像仪11，并且LED光源位于红外热像仪的后方。上述所有的工程摄像机和红外热像仪均通过数据线与PC机连接，其中，工程摄像机用于对隧道二衬混凝土进行摄像，然后传输至PC机进行处理，描绘出二衬混凝土的工作裂缝；红外热像仪用于轨道车行走时采集隧道内热图像数据并传输至PC机进行处理，检测出隧道二衬混凝土的渗漏水情况。

所述的隧道混凝土检测辅助机构用于为隧道内混凝土钻芯取样和强度回弹提供方便，其包括安装在轨道车车体1上部的第七液压装置6和第八液压装置7；所述第七液压装置6和第八液压装置7各自的端部均安装有工作台8。

上述的第一至第八液压装置，每个独立控制升降，根据检测需求确定工作的液压装置数量。

此外，本发明还设置了第一移动货厢棚13和第二移动货厢棚14，如图3所示，所述的第一移动货厢棚13和第二移动货厢棚14均可在设置于轨道车车体1两侧的滑轨12上滑动，形成一封闭式的货厢，从而对上述设备进行封闭，保护设备。

本发明的主要实现过程如下：

轨道车车体1进入隧道，先利用GPS系统显示病害所处的桩号，然后开始检测时，第一移动货厢棚13和第二移动货厢棚14完全重合，此时车内所有检测设备均处于露天状态。分别打开LED光源9、工程摄像机10和红外热像仪11，然后根据检测需要，全部或部分伸开6个安装有地质雷达天线5的液压装置，直至地质雷达天线5紧贴被检测的混凝土面，此时，弹簧机构略有压缩，弹簧机构可实现地质雷达天线5小范围内的自动调节，从而有效避免因隧道混凝土表面不平整造成对地质雷达天线5的损伤。

接着，打开地质雷达，轨道车开始工作，通过轨道车车体1缓慢行走，在LED光源9提供照明的条件下，工程摄像机10获得摄像信息并传输给PC机进行裂缝分析，同时红外热像仪11获得信息也传输给PC机绘制热像图，地质雷达天线5则获得检测信号并传输给地质雷达主机，由地质雷达主机分析获得检测结果。

在检测过程中，如需进行钻芯取样和强度回弹，则根据需要，先让工人持仪器站在相应的工作台8上，并系好安全带，然后轨道车伸开与工作台8相应的液压装置，待工作台5靠近隧道内混凝土、且人工可舒适工作的位置，停下液压装置并保持此状态，工人便可开始钻芯取样或强度回弹。

全部检测结束后，收回所有液压装置，关于所有电子设备，然后控制第一移动货厢棚13和第二移动货厢棚14滑动，此时，轨道车便再次形成一个全封闭式货厢。

上述所有的检测信息和结果，可通过PCI卡和无线数据工具传输至检测公司总部进行汇总备案。

本发明检测隧道病害和混凝土强度时，无需人工手持地质雷达天线，避免了因人站在机械上而存在的安全隐患，同时，为隧道内多个位置的钻芯取样和强度回弹提供安全、方便的工作台。并且，根据需要，本发明一次最多可检测6条线，极大提高了检测效率。因此，相比现有技术来说，本发明技术进步十分明显，其具有突出的实质性特点和显著的进步。

按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种铁路隧道检测车，包括具有驾驶室和底盘的轨道车车体（1），以及均设置在驾驶室内的PC机和地质雷达主机，其特征在于，所述轨道车车体（1）上分别安装有隧道病害检测机构、隧道混凝土检测辅助机构、隧道内轮廓照明系统、裂缝检测系统和热像图绘制系统，所述驾驶室内安装有与PC机；所述隧道病害检测机构、裂缝检测系统和热像图绘制系统均与PC机连接。

2.根据权利要求1所述的铁路隧道检测车，其特征在于，所述隧道病害检测机构包括安装在轨道车车体（1）上部并分别对应隧道拱顶和两侧拱腰的第一液压装置（2）、第二液压装置（3）和第三液压装置（4），以及安装在底盘上且分别对应隧道底部左、中、右侧的第四液压装置、第五液压装置和第六液压装置；所述第一液压装置（2）、第二液压装置（3）、第三液压装置（4）、第四液压装置、第五液压装置和第六液压装置各自的端部均通过弹簧机构连接一地质雷达天线（5），所有的地质雷达天线均通过数据线连接至地质雷达主机。

3.根据权利要求2所述的铁路隧道检测车，其特征在于，所述隧道混凝土检测辅助机构包括安装在轨道车车体（1）上部的第七液压装置（6）和第八液压装置（7）；所述第七液压装置（6）和第八液压装置（7）各自的端部均安装有工作台（8）。

4.根据权利要求3所述的铁路隧道检测车，其特征在于，所述热像图绘制系统包括三台沿轨道车车体（1）垂直轴线方向设置的红外热像仪（11）；所有的红外热像仪均通过数据线连接至PC机。

5.根据权利要求4所述的铁路隧道检测车，其特征在于，所述隧道内轮廓照明系统包括十台设置在轨道车车体（1）上部、且呈扇形分布、并位于红外热像仪后方的LED光源（9）。

6.根据权利要求5所述的铁路隧道检测车，其特征在于，所有的LED光源瓦数均为100瓦。

7.根据权利要求5或6所述的铁路隧道检测车，其特征在于，所述裂缝检测系统包括五台设置在轨道车车体（1）上部、且呈扇形分布的工程摄像机（10）；所有的工程摄像机均通过数据线连接至PC机。

8.根据权利要求7所述的铁路隧道检测车，其特征在于，还包括安装在轨道车车体（1）两侧的滑轨（12），以及均可在轨道上滑行组成用于将隧道病害检测机构、隧道混凝土检测辅助机构、隧道内轮廓照明系统、裂缝检测系统和热像图绘制系统全部收纳在其中的封闭货厢的第一移动货厢棚（13）和第二移动货厢棚（14）。