CN105302143A - 隧道衬砌检测装置及检测车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及隧道衬砌检测技术领域，尤其是涉及一种隧道衬砌检测装置及检测车，隧道衬砌检测装置包括：操作平台、支架、第一机械臂和第一地质雷达；第一机械臂的一端设置在操作平台上，另一端与第一地质雷达连接；第一地质雷达用于检测隧道两侧拱腰衬砌；操作平台用于设置在车体上。本发明提供的隧道衬砌检测装置，当第一机械臂遇到障碍物时，使用者调整第一机械臂的位置，从而调整第一机械臂到隧道衬砌拱腰被测面的距离，进而使第一机械臂快速避开障碍物，避免了在检测隧道衬砌时反复停车，节省了时间，提高了检测效率。

Description

隧道衬砌检测装置及检测车

技术领域

本发明涉及隧道衬砌检测技术领域，尤其是涉及一种隧道衬砌检测装置及检测车。

背景技术

随着我国经济的不断发展，铁路行业得到了快速发展。铁路隧道是修建在地下或水下并铺设铁路供机车车辆通行的建筑物。衬砌指为防止围岩变形或坍塌，沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构。铁路隧道衬砌的质量决定着其使用寿命及安全性，因此，铁路维护人员需要定期对铁路隧道衬砌的质量以及背后密实情况，例如，钢筋、钢拱架分布等，进行检测。

相关技术中的隧道衬砌检测装置包括车体、控制系统和五条机械臂。每条机械臂的一端固定安装地质雷达，另一端安装在车体上。控制系统设置在车本体上，用于控制每条机械臂在车本体上转动。在使用时，使用者通过控制车本体上的控制系统调节机械臂的位置，以对隧道衬砌进行检测。

但是，相关技术中的隧道衬砌检测装置，当在检测过程中遇到接触网等障碍物需要调节机械臂位置时，使用者通过控制系统调节机械臂的灵敏度较低，机械臂反应时间较长，因此，在遇到障碍物时需要将车体停下以对机械臂位置进行调节。当障碍物较密集时，使用者需要反复停车来调节机械臂。因此，相关技术中的隧道衬砌检测装置在工作时需要消耗大量的时间，工作效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供隧道衬砌检测装置以及检测车，以解决现有技术中存在的隧道衬砌检测效率低的技术问题。

本发明提供的隧道衬砌检测装置，包括：操作平台、支架、第一机械臂和第一地质雷达；支架设置在操作平台上；第一机械臂的一端滑设在支架上，另一端与第一地质雷达连接；第一地质雷达用于检测隧道两侧拱腰衬砌；操作平台用于设置在车体上。

进一步地，操作平台上还设置有第二机械臂；第二机械臂的一端设置在操作平台上，另一端设置有第二地质雷达；第二地质雷达用于检测隧道拱顶衬砌。

进一步地，支架上设置有滑块；滑块上设置有滑槽，第一机械臂滑设在滑槽内。

进一步地，支架包括防护架、转动杆以及连杆；转动杆的一端与操作平台转动连接，另一端转动连接滑块；连杆上，沿其延伸的方向，设置有腰形孔，连杆的一端与转动杆转动连接；防护架围设在操作平台上；防护架上设置有固定孔，利用螺栓依次穿设在腰形孔和固定孔，以将连杆与防护架固定。

进一步地，操作平台上还设置有气泵和液压缸；第二机械臂包括四级缸筒；第二机械臂的一端设置有进气口；气泵与第二机械臂的进气口连通，用于驱动第二机械臂的各级缸筒伸缩；气泵用于与外部电源连接；第二机械臂远离气泵的一端连接调整结构；调整结构上设置有第二地质雷达，调整结构用于调整第二地质雷达的角度；液压缸的一端与第二机械臂铰接，另一端与操作平台铰接。

进一步地，操作平台为升降平台；防护架围设在升降平台上。

进一步地，第一机械臂为两个；两个第一机械臂分别位于第二机械臂的两侧。

进一步地，第一机械臂上，沿第一机械臂延伸的方向，设置有齿状结构，齿状结构用于卡设在防护架上。

进一步地，第一机械上设置有把手。

进一步地，本发明还提供一种检测车，包括车体和隧道衬砌检测装置；操作平台设置在车体上；车体用于移动操作平台。

本发明提供的隧道衬砌检测装置，使用者站在操作平台上，并通过第一机械臂上的第一地质雷达检测隧道拱腰衬砌,通过第二机械臂上的第二地质雷达检测隧道拱顶衬砌。当第一机械臂遇到障碍物时，使用者手动滑动第一机械臂在支架上的位置，从而调整第一机械臂到隧道衬砌拱腰被测面的距离，进而使第一机械臂快速避开障碍物。当第二机械臂遇到障碍物时，使用者电控调整第二机械臂的位置，从而调整第二机械臂到隧道拱顶被测面的距离，进而使第二机械臂快速避开障碍物。

本发明提供的隧道衬砌检测装置，当第一机械臂遇到障碍物时，使用者手动滑动第一机械臂在支架上的位置，从而调整第一机械臂到隧道衬砌拱腰被测面的距离，进而使第一机械臂快速避开障碍物，当第二机械臂遇到障碍物时，使用者电控调整第二机械臂的位置，从而调整第二机械臂到隧道拱顶被测面的距离，进而使第二机械臂快速避开障碍物，避免了在检测隧道衬砌时反复停车，节省了时间，提高了检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的隧道衬砌检测装置的结构示意图；

图2为本发明另一实施例提供的隧道衬砌检测装置中第一机械臂与第二机械臂的放大图；

图3为本发明又一实施例提供的隧道衬砌检测装置中第一机械臂的放大图。

附图标记：

1-车体；2-第一机械臂；3-升降平台；

4-第一地质雷达；5-滑块；6-防护架；

7-第二机械臂；8-第二地质雷达；9-转动杆；

10-连杆；11-液压缸；12-齿状结构；

13-调整结构；14-把手。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的隧道衬砌检测装置的结构示意图；如图1所示，本实施例提供的隧道衬砌检测装置，包括：操作平台、支架、第一机械臂2和第一地质雷达4；支架设置在操作平台上；第一机械臂2的一端滑设在支架上，另一端与第一地质雷达4连接；第一地质雷达4用于检测隧道两侧拱腰衬砌；操作平台用于设置在车体1上。

其中，操作平台的结构形式可以为多种，例如，操作平台包括气缸和支撑板，气缸的一端设置在车体1上，另一端连接支撑板。使用者启动气缸，使气缸伸长至预设位置，从而实现支撑板高度的调节。

较佳地，第一地质雷达4距离隧道衬砌被测面5cm至10cm。

本实施例提供的隧道衬砌检测装置，使用者站在操作平台上，并通过第一机械臂2上的第一地质雷达4检测隧道拱腰衬砌。当第一机械臂2遇到障碍物时，使用者手动滑动第一机械臂2在支架上的位置，从而调整第一机械臂2到隧道衬砌拱腰被测面的距离，进而使第一机械臂2避开障碍物。

本实施例提供的隧道衬砌检测装置，当第一机械臂2遇到障碍物时，使用者手动滑动伸缩第一机械臂2在支架上的位置，从而调整第一机械臂2到隧道衬砌拱腰被测面的距离，进而使第一机械臂2快速避开障碍物，避免了在检测隧道衬砌时反复停车，节省了时间，提高了检测效率。

如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，操作平台上还设置有第二机械臂7；第二机械臂7的一端设置在操作平台上，另一端设置有第二地质雷达8；第二地质雷达8用于检测隧道拱顶衬砌。

其中，第二机械臂7可为任意长度，例如：3.5m或者5.6m等等。较佳地，第二机械臂7伸长量为5.6m，第二机械臂7采用5.6m的伸长量即可实现对不同高度既有线隧道拱顶衬砌的检测。

本实施例提供的隧道衬砌检测装置，当第二机械臂7遇到障碍物时，使用者控制第二机械臂7在升降平台上的高度，从而调整第二机械臂7到隧道衬砌拱顶的距离，进而使第二机械臂7快速避开障碍物，避免了在检测隧道衬砌时反复停车，节省了时间，提高了检测效率。

本实施例中，第二地质雷达8用于检测隧道拱顶衬砌，这样可以使使用者在检测拱腰衬砌的同时检测拱顶衬砌，方便使用。

如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，支架上设置有滑块5；滑块5上设置有滑槽，第一机械臂2滑设在滑槽内。

其中，滑块5和滑槽的结构形式可以为多种，例如，滑块5呈方形，滑槽呈U形，第一机械臂2设置在U形槽内。

第一机械臂2可以包括第一子臂和第二子臂；第一子臂为一端开口的中空壳体；第一子臂的开口端套设在第二子臂的一端；第一子臂的另一端设置有第一地质雷达4；第一子臂上设置有第一螺纹孔；第二子臂上设置有多个第二螺纹孔；第一螺栓依次穿设在第一螺纹孔和一个第二螺纹孔内，以将第一子臂与第二子臂连接；第二子臂的另一端设置在支架上；使用者通过将第二子臂相对第一子臂滑动，调整第一机械臂2的整体长度，从而使第一机械臂2适用于不同宽度的拱腰衬砌检测。另外，当隧道拱腰宽度较窄时，使用者可将第二子臂收缩至第一子臂内，从而缩短第一机械臂2的长度，进而对拱腰衬砌进行检测，其调节方式简单，易操作。

第一机械臂2的材质可以为多种，例如：铝合金或者铸钢等等。较佳地，第一机械臂2为铝合金，铝合金质轻，方便使用者对第一机械臂2调整，节省使用者力气。

本实施例中，滑块5的设置，在第一机械臂2在遇到障碍物时，可方便使用者对第一机械臂2进行滑动伸缩，从而避开障碍物，方便使用。

图2为本发明另一实施例提供的隧道衬砌检测装置中第一机械臂与第二机械臂的放大图；如图1和图2所示，在上述实施例的基础上，进一步地，支架包括防护架6、转动杆9以及连杆10；转动杆9的一端与操作平台转动连接，另一端转动连接滑块5；连杆10上，沿其延伸的方向，设置有腰形孔，连杆10的一端与转动杆9转动连接；防护架6围设在操作平台上；防护架6上设置有固定孔，利用螺栓依次穿设在腰形孔和固定孔，以将连杆10与防护架6固定。

其中，第一机械臂2可相对操作平台转动任一角度，较佳地，第一机械臂2相对操作平台转动0°-45°。

使用者通过转动杆9和连杆10调整第一机械臂2与操作平台的角度，来调整第一地质雷达4的位置，从而使第一机械臂2在检测的过程中可检测一定角度范围内的拱腰衬砌，结构简单，操作快捷。

如图1和图2所示，在上述实施例的基础上，进一步地，操作平台上还设置有气泵和液压缸11；第二机械臂7包括四级缸筒；第二机械臂7的一端设置有进气口；气泵与第二机械臂7的进气口连通，用于驱动第二机械臂7的各级缸筒伸缩；气泵用于与外部电源连接；第二机械臂7远离气泵的一端连接调整结构13；调整结构13上设置有第二地质雷达8，调整结构13用于调整第二地质雷达8的角度；液压缸11的一端与第二机械臂7铰接，另一端与操作平台铰接。

其中，第二机械臂7可相对操作平台转动任一角度，较佳地，第二机械臂7相对操作平台转动0°-45°。

调整结构13可以为多种，例如：云台等等。调整结构13可相对第二机械臂7转动任一角度，较佳地，调整结构13可相对第二机械臂7转动0°-30°。

使用者电控启动气泵，控制第二机械臂7各级缸筒伸长至预设位置，第二地质雷达8检测隧道拱顶衬砌。使用者启动液压缸11，使液压缸11调整第二机械臂7的摆动角度达到预设位置。使用者电动操控调整结构13转动，从而调整第二地质雷达8的角度，进而满足第二地质雷达8正对拱顶衬砌检测。

本实施例中，采用气泵调整第二地质雷达8到操作平台的距离，从而使第二机械臂7适用于检测不同高度的隧道拱顶衬砌，增强了第二机械臂7的适用性。另外，通过调整结构13可调整第二地质雷达8与拱顶被测面的角度，使得第二地质雷达8正对拱顶衬砌，提高检测精准性。

如图1和图3所示，在上述实施例的基础上，进一步地，操作平台为升降平台3；防护架6围设在升降平台3上。

其中，升降平台3的种类可以为多种，例如：从驱动模式来说，有液压式升降平台、电动式升降平台；从结构形式来说，有曲臂式升降平台、套缸式升降平台和剪叉式升降平台等等。较佳地，采用剪叉式升降平台，利用液压驱动升降，方便使用。

本实施例中，使用者可通过调节升降平台3的高度来调整第一机械臂2和第二机械臂7的高度，从而使第一机械臂2可以检测不同限界的隧道拱腰衬砌，第二机械臂7可以检测不同限界的隧道拱顶衬砌，节约了生产成本。另外，通过升降平台3调整第一机械臂2的高度，可减小第一机械臂2的长度，进一步节约了生产成本，降低了隧道衬砌检测装置整体重量，方便使用者对其移动和使用。

如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，第一机械臂2为两个；两个第一机械臂2分别位于第二机械臂7的两侧。

本实施例中，将第一机械臂2设置为两个，并且分别位于第二机械臂7的两侧，可以使使用者同时对拱顶和两侧拱腰衬砌进行检测，方便使用。

图3为本发明又一实施例提供的隧道衬砌检测装置中第一机械臂2的放大图，如图3所示，在上述实施例的基础上，进一步地，第一机械臂2上，沿第一机械臂2延伸的方向，设置有齿状结构12，齿状结构12用于卡设在防护架6上。

本实施例中，使用者通过齿状结构12将第一机械臂2卡设在防护架6上，避免了第一机械臂2在防护架6上滑动，增强了第一机械臂2在使用过程中的稳固性。

如图3所示，在上述实施例的基础上，进一步地，第一机械上设置有把手14。

其中，把手14可以为一个，也可以为两个以上的多个。较佳地，把手14为多个；多个把手14依次间隔地设置在第一机械臂2上，这样可方便使用者对第一机械臂2着力。另外，多个把手14还可使使用者通过手握不同部位的把手14来调整对第一机械臂2的着力点，方便使用。

本实施例中，在第一机械臂2上设置有把手14，可方便使用者对第一机械臂2着力，方便使用。

如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，本实施例还提供一种检测车，包括车体1和隧道衬砌检测装置；操作平台设置在车体1上；车体1用于移动操作平台。

本实施例中，当第一机械臂2遇到障碍物时，使用者手动滑动伸缩第一机械臂2在支架上的位置，从而调整第一机械臂2到隧道衬砌拱腰被测面的距离，进而使第一机械臂2快速避开障碍物。当第二机械臂7遇到障碍物时，使用者电控调整第二机械臂7的位置，从而调整第二机械臂7到隧道拱顶被测面的距离，进而使第二机械臂7快速避开障碍物，避免了在检测隧道衬砌时反复停车，节省了时间，提高了检测效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种隧道衬砌检测装置，其特征在于，包括：操作平台、支架、第一机械臂和第一地质雷达；

所述支架设置在所述操作平台上；所述第一机械臂的一端滑设在所述支架上，另一端与所述第一地质雷达连接；所述第一地质雷达用于检测隧道两侧拱腰衬砌；所述操作平台用于设置在车体上。

2.根据权利要求1所述的隧道衬砌检测装置，其特征在于，所述操作平台上还设置有第二机械臂；

所述第二机械臂的一端设置在所述操作平台上，另一端设置有第二地质雷达；所述第二地质雷达用于检测隧道拱顶衬砌。

3.根据权利要求1所述的隧道衬砌检测装置，其特征在于，所述支架上设置有滑块；

所述滑块上设置有滑槽，所述第一机械臂滑设在所述滑槽内。

4.根据权利要求3所述的隧道衬砌检测装置，其特征在于，所述支架包括防护架、转动杆以及连杆；

所述转动杆的一端与所述操作平台转动连接，另一端转动连接所述滑块；所述连杆上，沿其延伸的方向，设置有腰形孔，所述连杆的一端与所述转动杆转动连接；所述防护架围设在所述操作平台上；所述防护架上设置有固定孔，利用螺栓依次穿设在所述腰形孔和所述固定孔，以将所述连杆与所述防护架固定。

5.根据权利要求2所述的隧道衬砌检测装置，其特征在于，所述操作平台上还设置有气泵和液压缸；

所述第二机械臂包括四级缸筒；所述第二机械臂的下端设置有进气口；所述气泵与所述第二机械臂的进气口连通，用于驱动所述第二机械臂的各级缸筒伸缩；所述气泵用于与外部电源连接；

所述第二机械臂远离所述气泵的一端连接调整结构；所述调整结构上设置有第二地质雷达，所述调整结构用于调整所述第二地质雷达的角度；所述液压缸的一端与所述第二机械臂铰接，另一端与所述操作平台铰接。

6.根据权利要求3所述的隧道衬砌检测装置，其特征在于，所述操作平台为升降平台；

所述防护架围设在所述升降平台上。

7.根据权利要求2所述的隧道衬砌检测装置，其特征在于，所述第一机械臂为两个；

两个所述第一机械臂分别位于所述第二机械臂的两侧。

8.根据权利要求4-7任一项所述的隧道衬砌检测装置，其特征在于，所述第一机械臂上，沿所述第一机械臂延伸的方向，设置有齿状结构，所述齿状结构用于卡设在所述防护架上。

9.根据权利要求1-7任一项所述的隧道衬砌检测装置，其特征在于，所述第一机械臂上设置有把手。

10.一种检测车，其特征在于，包括车体和如权利要求1-9任一项所述的隧道衬砌检测装置；

所述操作平台设置在所述车体上；所述车体用于移动所述操作平台。