CN105044217A - 隧道脱空探测头、隧道脱空检测仪及检测隧道脱空的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧道脱空探测头，其包括锤击部分、声波接收装置和至少两个轮子，其特征在于，所述声波接收装置相对于所述锤击部分固定，所述至少两个轮子同轴地布置在所述锤击部分的两侧，并且相对于所述锤击部分可枢转。本发明的隧道脱空探测头可通过对隧道二衬砌表面进行锤击，激励隧道二衬混凝土产生声波，通过拾取振动波形的声学特征来判定隧道二衬是否脱空及脱空程度。本发明同时还提供了一种隧道脱空检测仪以及一种检测隧道脱空的方法。

Description

隧道脱空探测头、隧道脱空检测仪及检测隧道脱空的方法

技术领域

本发明属于隧道脱空检测领域，具体涉及对隧道脱空进行检测的探测头和具有该探测头的检测仪，可用于对隧道二衬表面进行脱空检测。本发明还涉及检测隧道脱空的方法。

背景技术

隧道二次衬砌背后存在脱空情况会给隧道后期运营埋下安全隐患，如何采用有效的检测方法，以及如何准确的判定脱空程度和脱空的位置，为在建隧道二衬脱空问题整改提供强力数据支持，使相关技术人员可以及时发现、排除隐患，为存在的隐患做修补和应急方案，是本领域一直想要解决的问题。

CN104155365A公开了一种隧道衬砌混凝土脱空的检测方法及装置，其方法是采用衬砌混凝土模块上确定声波反射基频，然后在待测衬砌混凝土表面布置测点，在各待测点安置声波频率收发拾振器和声波频率发射接收仪，通过声波频率发射接收仪测量待测衬砌混凝土各测点的声波反射参数，并将各测点的声波反射参数与标准参数进行比较，根据比较结果得出各测点处衬砌混凝土的脱空情况。

CN201306192Y公开了一种隧道衬砌脱空检测装置，其公开了支架、可编程控制器4、信号处理器6、计算机8、蓄电瓶5、空气压缩机、麦克风2等，其采用与隧道形状相同的支架式结构，使整个装置的尺寸变大，不利于运输和使用；而其支架上布置的若干个振动电机，在同时工作时会产生相互之间的信号干扰，造成检测结果的误差增大。

发明内容

本发明的首要目的是提供一种隧道脱空探测头，其便于进行自动锤击检测脱空。

本发明的该目的通过以下技术方案来具体实现：

隧道脱空探测头，其包括锤击部分、声波接收装置和至少两个轮子，其特征在于，所述声波接收装置相对于所述锤击部分固定，所述至少两个轮子同轴地布置在所述锤击部分的两侧，并且相对于所述锤击部分可枢转。

优选地，所述锤击部分具有锤头，所述锤头具有锤击位置和缩回位置，其中，在所述锤头处于所述缩回位置中时，所述锤击部分全部位于所述轮子的轮缘范围以内，在所述锤头处于所述锤击位置中时，所述锤头突出于所述轮子的轮缘范围以外。

优选地，所述锤击部分包括基座，所述声波接收装置固定至所述基座，所述至少两个轮子可枢转地附装至所述基座。

优选地，所述锤击部分包括电动锤，和/或，所述声波接收装置包括声波接收传感器，优选还包括检波器；优选地，所述电动锤包括锤头、锤杆、锤体和压缩弹簧，所示压缩弹簧套设在所述锤杆上位于所述锤头和所述锤体之间，锤体内部设置有电磁发生装置，所述电磁发生装置通电时使所述锤头缩回至所述缩回位置中，所述电磁发生装置断电时所述压缩弹簧将所述锤头弹射出去。

优选地，所述声波接收传感器的数目为两个，所述两个声波接收传感器以与所述锤击部分的锤头等距的方式大致对称地布置在所述锤击部分的两侧，并且所述两个声波接收器的连线大致平行于所述至少两个轮子之一所处的平面。

优选地，所述声波接收传感器借助于传感器连接板固定至所述基座，使得所述声波接收传感器的测头大致朝向所述锤头。

优选地，至少一个靠近所述锤击部分的轮子的轮辋内侧上设置有触发装置，所述锤击部分的与所述触发装置相对的侧面上设置有控制开关，所述控制开关用于控制所述电磁发生装置的通电状态，所述轮子在转动时带动所述触发装置经过所述控制开关以便进行触发；优选地，所述控制开关为常闭开关，所述触发装置经过所述控制开关时使所述控制开关断开。

优选地，所述触发装置包括多个，所述多个触发装置围绕所述轮子的枢转中心等间隔地布置在相同的半径处。

本发明的第二方面的目的是提供一种隧道脱空检测仪，其能够实现对隧道内壁的脱空检测。此外，该隧道脱空检测仪的检测速度快，检测结果准确，使用方便，并且可以对脱空位置进行定位。该目的通过以下技术方案实现：

隧道脱空检测仪，其包括推进部分、信号处理部分、脱空识别与判定部分、以及前述的探测头，所述探测头附装至所述推进部分，所述声波接收装置连接至所述信号处理部分，所述信号处理部分连接至脱空识别与判定部分。

优选地，所述信号处理部分能够对锤击产生的声波信号的脉冲按先后顺序进行编号，从标记初始锤击信号的位置开始计数，根据公式S＝2πR(n-1)/k计算获得任意编号n的脉冲信号对应的锤击位置，其中S是锤击位置与初始锤击位置之间的距离，R是轮子的半径，k是轮子每滚动一周锤击的次数。

优选地，所述推进部分包括支撑臂，优选为伸缩支撑臂，所述探测头通过所述锤击部分的基座附装至所述支撑臂的上端，所述支撑臂的下端适于固定至可移动的底座支架上。

本发明的第三方面的目的是提供一种检测隧道脱空的方法，其利用前述的隧道脱空检测仪，能够方便快速地检测出隧道脱空缺陷。该目的通过以下技术方案实现：

利用前述的隧道脱空检测仪检测隧道脱空的方法，其包括步骤：

(1)使所述隧道脱空检测仪的探测头的轮子贴靠隧道内壁，并使所述锤击部分的锤头正对所述内壁；

(2)使所述探测头的轮子沿所述内壁滚动，并使所述锤击部分锤击所述内壁；

(3)采集锤击产生的声波信号；

(4)对声波信号进行处理；

(5)根据处理后的声波信号进行脱空识别及判定。

优选地，步骤(4)包括：对声波信号进行去噪、消除表面波、对剩余有效波进行叠加分析和处理。

优选地，步骤(4)还包括：对声波信号的脉冲按先后顺序进行编号，从标记初始锤击信号的位置开始计数，根据公式S＝2πR(n-1)/k计算获得任意编号n的脉冲对应的锤击位置，其中S是锤击位置与初始锤击位置之间的距离，R是轮子的半径，k是轮子每滚动一周锤击的次数。

优选地，还包括步骤：在识别出脱空存在的情况下，记录脱空部位对应的锤击位置。

优选地，步骤(5)包括：根据处理后的声波信号的曲线，对应已建立的或对比预存的判定特征波形，判定隧道内壁的密实程度。

优选地，还包括步骤：根据轮子行走的圈数或角度，计算隧道的里程长度。

本发明的隧道脱空探测头及具有该探测头的隧道脱空检测仪，是通过对隧道二衬砌表面进行锤击，激励隧道二衬混凝土产生声波，通过拾取振动波形的声学特征来判定隧道二衬是否脱空及脱空程度。

本发明的脱空检测方法，与常规雷达检测相比，脱空缺陷判定更清晰、准确、直观性强；操作性强，省时省力，经济实用。改变了必须用人工完成高空采集完成的检测方法，大大提高安全保障。

本发明的隧道脱空检测仪，根据需要可调锤击频率(即相邻两个检测点的距离)，且根据滚轮行走圈数，可计算隧道里程长度，并且可以在滚轮行走的过程中自动判断脱空，并记录脱空缺陷的位置，检测效率高，可实现不停车连续检测，便于定位，检测过程通过监测车驱动一机械伸缩手臂完成整个动作，操作简单，比常规的大型检测设备更灵活有效。

本发明的隧道脱空探测头，行走方便，自动锤击，无需在混凝土面粘贴接收传感器。采用支撑臂完成高空作业采集工作，大大降低了人员高空作业的安全风险。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例所述隧道脱空探测头的正面示意图；

图2是本发明实施例所述隧道脱空探测头的正面示意图，其中一个轮子被拆除，以显示锤击部分的外形；

图3是本发明实施例所述隧道脱空探测头的俯视示意图；

图4是图1的A-A截面示意图；

图5是本发明实施例所述脱空检测方法的流程图；

图6是本发明实施例所述隧道脱空检测仪的使用状态示意图；

图7是密实良好隧道二衬时域波形及频谱曲线；

图8是脱空隧道二衬时域波形及频谱曲线。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-4所示，本发明实施例所述隧道脱空探测头，其包括锤击部分15、声波接收装置14和至少两个轮子11，所述声波接收装置14相对于所述锤击部分15固定，所述至少两个轮子11同轴地布置在所述锤击部分15的两侧，并且相对于所述锤击部分15可枢转。在图示的实施方式中，该探测头包括两个轮子。然而，可以想象的是，该探测头可以包括三个及以上的轮子，并且，无论轮子的数目是多少，只要保证锤击部分15的两侧都有轮子即可。

本发明的隧道脱空检测头在检测隧道二衬脱空时，各轮子的轮缘贴靠隧道二衬内壁并沿该内壁滚动，在滚动的过程中锤击部分对该内壁进行锤击，并通过声波接收装置接收锤击所产生的声波，进而对该声波进行后续处理和判断。

优选地，所述锤击部分15具有锤头151，所述锤头151具有锤击位置和缩回位置，其中，在所述锤头处于缩回位置中时，所述锤击部分15全部位于所述轮子11的轮缘范围以内，而在所述锤头151处于锤击位置中时，所述锤头151突出于所述轮子11的轮缘范围以外(如图1、2和4所示)。这样，在锤击的间歇期内，锤头缩回，不影响轮子贴靠隧道内壁的滚动，而在锤击发生时，锤头能有效地锤击到隧道内壁。

为实现各部件之间的连接，锤击部分15优选包括基座153，所述声波接收装置14固定至所述基座153，所述至少两个轮子11可枢转地附装至所述基座153。

优选地，所述锤击部分15包括电动锤，其优选结构如图4所示。优选地，所述电动锤包括锤头151、锤杆154、锤体155和压缩弹簧152，压缩弹簧152套设在所述锤杆154上并位于所述锤头151和所述锤体155之间，锤体155内部设置有电磁发生装置(例如电磁线圈和铁芯)156，所述电磁发生装置156通电时使所述锤头151缩回至所述缩回位置中，所述电磁发生装置156断电时通过所述压缩弹簧152将所述锤头151弹射出去。

作为进一步优选的结构，锤体156的后端固定有后盖157，导向杆158可滑动地穿过所述后盖157，导向杆158的位于锤体内部一端(前端)铰接(例如通过销轴连接)至锤杆154的后端，其位于锤体外部的一端(后端)设有限位装置(例如螺母、销、凸缘、垫圈等)，以防止锤杆154在压缩弹簧152的作用下脱离锤体155。

电磁发生装置156在通电的情况下产生磁性力，该磁性力通过后盖157将锤杆154向后吸引，使得锤杆的后端部贴靠所述后盖175，从而使锤头151处于缩回位置中。一旦电磁发生装置156失电，该磁性力消失，在压缩弹簧152的推力作用下，锤杆154带动锤体151向前弹射出去，直至锤头151撞击到待撞击目标或导向杆158后端的限位装置抵靠到后盖157上。

优选地，所述声波接收装置14包括声波接收传感器，优选还包括检波器(未示出)。优选地，所述声波接收传感器的数目为两个，这两个声波接收传感器以与锤头151等距的方式大致对称地布置在所述锤击部分15的两侧，并且这两个声波接收器的连线大致平行于各个轮子11所处的平面(可参见图3)。

为更好地接收锤击产生的声波信号，各声波接收传感器借助于传感器连接板141固定至所述基座153，并使得所述声波接收传感器的测头大致朝向所述锤头151。

轮子11与基座153之间的连接方式优选为：在基座153的上部(优选在整个锤击部分15的中间部位附近)在相反的两侧处设有两个凹孔(参见图4)或两个凸起，轮子11的轴的端部上设有相应的凸起或凹孔，从而配合地接合至基座153，并使得两侧的轮子轴同轴。在基座153上设有凹孔的实施方式中，轮子11的轴的端部可以整体地嵌入所述凹孔中，从而不再需要设置单独的凸起，以简化轴的结构。在完成该轴与基座的接合后，可通过螺钉(例如图中1中所述的三个螺钉)将轴固定至基座。优选地，在轮子11和轴之间可以设置轴套。

优选地，为保证轮子滚动的平稳和减少噪音，轮子11可以包括轮胎部分，其中轮胎部分例如可通过螺纹连接件18紧固至轮辋的外周缘处(如图4所示)。

优选地，在至少一个轮子11的轮辋内侧上设置有触发装置12，而锤击部分15的与所述触发装置12相对的侧面上设置有控制开关13，所述控制开关13用于控制所述电磁发生装置156的通电状态。容易想到的是，如果轮子的数目超过两个，则尽在靠近所述锤击部分的两个轮子至少之一的轮辋内侧上设置触发装置。这样，轮子11在转动时带动便所述触发装置12经过所述控制开关13以便进行触发。优选地，所述控制开关13为常闭开关(例如常闭按钮开关)，所述触发装置12优选包括凸起部，在所述凸起部经过所述控制开关13时便会压下该常闭开关时其断开，从而使电磁发生装置156断电。

优选地，所述触发装置12包括有多个(该个数以k表示，k可以是2个、3个、4个、5个……乃至数十个，具体依轮子直径以及所需要的锤击间距而定)，这些触发装置围绕轮子11的枢转中心等间隔地布置在相同的半径处。当然，控制开关13距该枢转中心的距离等于该相同的半径。

由此，轮子11每滚动一圈，则会触发该控制开关k次，因而形成k次锤击。由于轮子的直径是一定的，因而记录锤击的次数，可以得出每次锤击位置距初始锤击位置的距离。因此，如果判断出某次锤击处有脱空，则根据该锤击的编号即可算得存在脱空的位置离起始检测点的距离，从而准确地确定脱空部位的位置。

另外，记录轮子转过的圈数和/或角度，同时还可以计算隧道里程长度。

根据本发明的另一方面，提供了一种隧道脱空检测仪，其包括前述的探测头。该隧道脱空检测仪还包括推进部分、信号处理部分、以及脱空识别与判定部分。所述探测头附装至所述推进部分，所述声波接收装置连接至所述信号处理部分，所述信号处理部分连接至脱空识别与判定部分。前述连接包括有线或无线连接。

如图6的示意图所示，所述推进部分优选包括支撑臂17，该支撑臂优选为伸缩支撑臂，所述探测头1通过所述锤击部分的基座附装至所述支撑臂17的上端，所述支撑臂17的下端适于固定至可移动的底座支架上，例如设置在检测车或其它可移动承载装置上的底座支架。在实际检测时通过该支撑臂17将探测头1举起，使其轮子贴靠隧道内壁，且使锤头朝向该内壁。底座支架的移动使得探测头1的轮子沿隧道内壁滚动，同时锤击部分对内壁进行锤击，声波接收装置则接收锤击产生的声波信号并将该声波信号送至信号处理部分进行处理，处理后的信号送至脱空识别与判定部分以便进行脱空识别和判定。

优选地，所述信号处理部分能够对锤击产生的声波信号的脉冲按先后顺序进行编号，从标记初始锤击信号的位置开始计数，根据公式S＝2πR(n-1)/k计算获得任意编号n的脉冲信号对应的锤击位置，其中S是锤击位置与初始锤击位置之间的距离，R是轮子的半径，k是轮子每滚动一周锤击的次数。

本发明的隧道脱空检测仪，是通过对隧道二衬砌表面进行锤击，激励隧道二衬混凝土产生声波，通过拾取振动波形的声学特征来判定隧道二衬是否脱空及脱空程度。

本发明的隧道脱空检测仪，根据需要可调锤击频率(即相邻两个检测点的距离)，且根据轮子行走的圈数或角度，可计算隧道里程长度，并且可以在滚轮行走的过程中自动判断脱空，并记录脱空缺陷的位置，检测效率高，可实现不停车连续检测，便于定位，检测过程通过检测车驱动一机械伸缩手臂完成整个动作，操作简单，比常规的大型检测设备更灵活有效。

本发明的隧道脱空检测仪，行走方便，自动锤击，无需在混凝土面粘贴接收传感器。采用支撑臂完成高空作业采集工作，大大降低了人员高空作业的安全风险。

根据本发明的再一方面，提供了检测隧道脱空的方法，该方法利用前述的隧道脱空检测仪实现，如图5所示。本发明的方法的理论依据在于：

锤击法检测隧道二衬脱空技术，是通过对隧道二次衬砌表面进行锤击，激励隧道二次衬砌混凝土产生声波，产生声震，通过拾取测量声震的波形特征，通过拾取振动波形的声学特征来判定隧道二次衬砌是否脱空及脱空程度。脱空结果的初步判定：当被检测对象背后存在严重脱空或较严重脱空时，收到的震动波形幅度大，能力强，呈低频曲线；当被检测对象背后密实时，敲击的能力迅速向前传递，收到的反馈波形幅度弱，波形呈高频震荡，属于杂波范畴。

上述依据的原理是基于板翘力学的振动性原理，中面为一平面的扁平连续体称为平板，当厚度远小于中间面的最小尺寸时则成为薄板，平板在垂直于中面的横向扰曲，会产生振动，而背后密实的则不属于板翘振动理论，二者所产生的震动曲线有明显的差异性，从所采集到的曲线的不同，可以判定隧道二衬背后是否存在脱空，进而对脱空曲线进一步细化，可以从脱空处对应的震动曲线中分辨出脱空的程度。隧道二衬的脱空相当于脱空周边被固定约束的自由振动。

具体地，该方法包括步骤：

(1)使隧道脱空检测仪的所述探测头的轮子贴靠隧道内壁，并使所述锤击部分的锤头正对所述内壁；

(2)使所述探测头的轮子沿所述内壁滚动，并使所述锤击部分锤击所述内壁；

(3)采集锤击产生的声波信号；优选地，通过检波器采集由敲击产生的波形与时间曲线，即振动波在此处二衬拾取携带脱空等声学参数的声音信息；

(4)对声波信号进行处理；

(5)根据处理后的声波信号进行脱空识别及判定。

其中，对声波信号进行处理的步骤包括：对声波信号进行去噪、消除表面波、对剩余有效波进行叠加分析和处理。

其中，对声波信号进行处理的步骤还包括：对声波信号的脉冲按先后顺序进行编号，从标记初始锤击信号的位置开始计数，根据公式S＝2πR(n-1)/k计算获得任意编号n的脉冲对应的锤击位置，其中S是锤击位置与初始锤击位置之间的距离，R是轮子的半径，k是轮子每滚动一周锤击的次数。

优选地，前述的步骤(5)包括：根据处理后的声波信号的曲线，对应已建立的或对比预存的判定特征波形，判定隧道内壁的密实程度。

另外，本发明的检测方法还可以包括步骤：在识别出脱空存在的情况下，记录脱空部位对应的锤击位置。

再另外地，本发明的检测方法还可以包括步骤：根据轮子行走的圈数或角度，计算隧道的里程长度。

本发明所述脱空检测方法，与常规雷达检测相比，脱空缺陷判定更清晰、准确、直观性强；操作性强，省时省力，经济实用；改变了必须用人工完成高空采集完成的检测方法，大大提高安全保障；可以在进行脱空判定的同时，记录脱空的位置，可以不停车连续检测。

如图7、8所示，脱空结果的初步判定：当被检测对象背后存在严重脱空或较严重脱空时，收到的震动波形幅度大，能力强，呈低频曲线；当被检测对象背后密实时，敲击的能力迅速向前传递，收到的反馈波形幅度弱，波形呈高频震荡，属于杂波范畴。从所采集到的曲线的不同，可以判定隧道二衬背后是否存在脱空，进而对脱空曲线进一步细化，可以从脱空处对应的震动曲线中分辨出脱空的程度。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本发明权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.隧道脱空探测头，其包括锤击部分、声波接收装置和至少两个轮子，其特征在于，所述声波接收装置相对于所述锤击部分固定，所述至少两个轮子同轴地布置在所述锤击部分的两侧，并且相对于所述锤击部分可枢转。

2.如权利要求1所述的探测头，其特征在于，所述锤击部分具有锤头，所述锤头具有锤击位置和缩回位置，其中，在所述锤头处于所述缩回位置中时，所述锤击部分全部位于所述轮子的轮缘范围以内，在所述锤头处于所述锤击位置中时，所述锤头突出于所述轮子的轮缘范围以外。

3.如权利要求1或2所述的探测头，其特征在于，所述锤击部分包括基座，所述声波接收装置固定至所述基座，所述至少两个轮子可枢转地附装至所述基座。

4.如权利要求3所述的探测头，其特征在于，所述锤击部分包括电动锤，和/或，所述声波接收装置包括声波接收传感器，优选还包括检波器；优选地，所述电动锤包括锤头、锤杆、锤体和压缩弹簧，所示压缩弹簧套设在所述锤杆上位于所述锤头和所述锤体之间，锤体内部设置有电磁发生装置，所述电磁发生装置通电时使所述锤头缩回至所述缩回位置中，所述电磁发生装置断电时所述压缩弹簧将所述锤头弹射出去。

5.如权利要求4所述的探测头，其特征在于，所述声波接收传感器的数目为两个，所述两个声波接收传感器以与所述锤击部分的锤头等距的方式大致对称地布置在所述锤击部分的两侧，并且所述两个声波接收器的连线大致平行于所述至少两个轮子之一所处的平面。

6.如权利要求5所述的探测头，其特征在于，所述声波接收传感器借助于传感器连接板固定至所述基座，使得所述声波接收传感器的测头大致朝向所述锤头。

7.如权利要求4所述的探测头，其特征在于，至少一个靠近所述锤击部分的轮子的轮辋内侧上设置有触发装置，所述锤击部分的与所述触发装置相对的侧面上设置有控制开关，所述控制开关用于控制所述电磁发生装置的通电状态，所述轮子在转动时带动所述触发装置经过所述控制开关以便进行触发；优选地，所述控制开关为常闭开关，所述触发装置经过所述控制开关时使所述控制开关断开。

8.如权利要求7所述的探测头，其特征在于，所述触发装置包括多个，所述多个触发装置围绕所述轮子的枢转中心等间隔地布置在相同的半径处。

9.隧道脱空检测仪，其包括推进部分、信号处理部分、脱空识别与判定部分、以及前述权利要求之一所述的探测头，所述探测头附装至所述推进部分，所述声波接收装置连接至所述信号处理部分，所述信号处理部分连接至脱空识别与判定部分；

优选地，所述信号处理部分能够对锤击产生的声波信号的脉冲按先后顺序进行编号，从标记初始锤击信号的位置开始计数，根据公式S＝2πR(n-1)/k计算获得任意编号n的脉冲信号对应的锤击位置，其中S是锤击位置与初始锤击位置之间的距离，R是轮子的半径，k是轮子每滚动一周锤击的次数；

优选地，所述推进部分包括支撑臂，优选为伸缩支撑臂，所述探测头通过所述锤击部分的基座附装至所述支撑臂的上端，所述支撑臂的下端适于固定至可移动的底座支架上。

10.利用权利要求9所述的隧道脱空检测仪检测隧道脱空的方法，其包括步骤：

(1)使所述隧道脱空检测仪的探测头的轮子贴靠隧道内壁，并使所述锤击部分的锤头正对所述内壁；

(2)使所述探测头的轮子沿所述内壁滚动，并使所述锤击部分锤击所述内壁；

(3)采集锤击产生的声波信号；

(4)对声波信号进行处理；

(5)根据处理后的声波信号进行脱空识别及判定；

优选地，步骤(4)包括：

对声波信号进行去噪、消除表面波、对剩余有效波进行叠加分析和处理；

优选地，步骤(4)还包括：

对声波信号的脉冲按先后顺序进行编号，从标记初始锤击信号的位置开始计数，根据公式S＝2πR(n-1)/k计算获得任意编号n的脉冲对应的锤击位置，其中S是锤击位置与初始锤击位置之间的距离，R是轮子的半径，k是轮子每滚动一周锤击的次数；

优选地，所述方法还包括步骤：

在识别出脱空存在的情况下，记录脱空部位对应的锤击位置；

优选地，步骤(5)包括：

根据处理后的声波信号的曲线，对应已建立的或对比预存的判定特征波形，判定隧道内壁的密实程度；

优选地，所述方法还包括步骤：

根据轮子行走的圈数或角度，计算隧道的里程长度。