CN108087022B - 盾构隧道检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种盾构隧道检测装置，包括驱动机构、升降机构、走线机构、轨道、检测天线、接收机、控制机以及安装支架，驱动机构安装在轨道上并能沿轨道来回滑动；升降机构安装在驱动机构上，检测天线设置于升降机构上，检测天线通过升降机构调节高度；走线机构通过支撑架固定在安装支架上，走线机构用于电缆在其上面滑动；接收机安装在驱动机构上；轨道和控制机安装在安装支架上，控制机用于控制驱动机构和升降机构。本发明通过控制机自动控制安装在升降机构上的检测天线升降，并沿着轨道运动，把测试得到的数据传输给接收机，实现盾构隧道自动检测功能，完善了落后的检测手段，满足了现代化城市盾构隧道检测的要求，促进城市隧道工程的发展。
Description
技术领域
本发明涉及盾构隧道检测领域，具体地，涉及一种具有自动化功能的检测装置。
背景技术
随着近年来国家基础建设设施突飞猛进地大力发展，我国已经成为世界上隧道工程数量最多、最复杂、发展最快的国家。但是，由于隧道一般都是建造在地下的结构工程，隧道壁后灌浆具有一定的隐蔽性，目前从国内公开发表的文献来看，现有的壁后灌浆饱和度检测、隧道无损检测手段仅仅为手持式的实验室设备，测试结果误差较大，大多数为定性描述，且无法进行工程化运用，给隧道运营安全造成了一定威胁，阻碍了隧道工程的发展。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种盾构隧道检测装置。
根据本发明提供的一种盾构隧道检测装置，包括驱动机构1、升降机构2、走线机构3、轨道4、检测天线5、接收机6、控制机7以及安装支架8，其中：
所述驱动机构1安装在所述轨道4上并能沿轨道4来回滑动；
所述升降机构2安装在所述驱动机构1上，所述检测天线5设置于所述升降机构2上，所述检测天线5通过升降机构2调节高度；
所述走线机构3通过支撑架32固定在安装支架8上，所述走线机构3用于电缆在其上面滑动；
所述接收机6安装在所述驱动机构1上；
所述轨道4和控制机7安装在所述安装支架8上，所述控制机7用于控制所述驱动机构1和升降机构2。
优选地，所述驱动机构1包括伺服电机11、编码器12、同步带轮13以及滚轮机构14，其中：
所述伺服电机11驱动所述同步带轮13在轨道4滚动，所述同步带轮13带动驱动机构1在轨道4上运动；
所述滚轮机构14设置于所述轨道4两侧，所述滚轮机构14限定所述驱动机构1沿所述轨道4的延伸方向运动；
所述编码器12用于记录所述检测天线5在所述轨道4上的绝对位置。
优选地，所述升降机构2包括顶板和底板，所述顶板和底板之间设置有叉剪式平行机构23，所述叉剪式平行机构23由电动缸21驱动，所述叉剪式平行机构23调节顶板和底板之间的高度。
优选地，所述底板和顶板之间通过保护罩22密封。
优选地，所述走线机构3包括支架31、支撑架32、走线轨33以及卡环34，其中：
所述支架31安装于所述驱动机构1的底部；
所述支撑架32固定在所述安装支架8上；
所述走线轨33平行轨道4固定在所述支撑架32上；
所述卡环34间隔布置在所述走线轨33上。
优选地，一根或者多根所述轨道4拼接成直线或者弧形取线或者圆周的导轨，所述驱动机构1能够沿所述导轨进行直线或圆弧或圆周往复运动。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明通过控制机自动控制安装在升降机构上的检测天线升降，并沿着轨道运动，把测试得到的数据传输给接收机，来实现盾构隧道检测功能；
2、本发明解决了现有盾构隧道检测装置的自动化、工程化问题，完善了落后的检测手段，满足了现代化城市盾构隧道检测的要求，为城市隧道工程的发展提供了帮助。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明实施方式中的盾构隧道检测装置的结构示意图。
图2是本发明实施方式中的驱动机构的结构示意图。
图3a、图3b是本发明实施方式中的升降机构的结构示意图。
图4是本发明实施方式中的走线机构的结构示意图。
图中示出：
驱动机构 1
伺服电机 11
编码器 12
同步带轮 13
滚轮机构 14
升降机构 2
电动缸 21
保护罩 22
叉剪式平行机构 23
走线机构 3
支架 31
支撑架 32
走线轨 33
卡环 34
轨道 4
检测天线 5
接收机 6
控制机 7
安装支架 8
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1至图4所示，根据本发明提供的一种盾构隧道检测装置，包括驱动机构1、升降机构2、走线机构3、轨道4、检测天线5、接收机6、控制机7和安装支架8，所述驱动机构1安装在所述轨道4并能够在其轨道4上面来回运动；所述升降机构2安装在所述驱动机构1顶部，所述升降机构2可以按需要进行升降；所述走线机构3安装于所述轨道4上，所述走线机构3能够使电缆在其上面滑动；所述轨道4安装在与所需检测表面相距一定距离的位置的所述安装支架8上；所述检测天线5安装在所述升降机构2顶端；所述接收机6安装在所述驱动机构1上；所述控制机7安装在所述安装支架8上，控制机7用于控制所述驱动机构1和升降机构2。
进一步地，所述盾构隧道检测装置由一根或多根所述轨道4拼接成直线或弧形曲线或圆周的导轨，所述驱动机构1沿着导轨进行直线或圆弧或圆周往复运动；所述升降机构2安装在所述驱动机构1上，和所述驱动机构1一起沿导轨运动；所述检测天线5固定在所述升降机构2的顶端，在所述驱动机构1和所述升降机构2的驱动下，所述检测天线5可以沿导轨方向前后和垂直方向上下运动。
其中，所述驱动机构1包括伺服电机11、编码器12、同步带轮13以及滚轮机构14，所述伺服电机11经过一定的减速比减速后，驱动所述同步带轮13在轨道4滚动，所述同步带轮13带动驱动机构1在轨道4上运动；所述滚轮机构14设置于所述轨道4两侧，所述滚轮机构14限定所述驱动机构1沿所述轨道4的延伸方向运动；所述编码器12用于记录所述检测天线5在所述轨道4上的绝对位置。
更为具体的，升降机构2采用剪叉式结构原理，实现垂直升降功能。所述升降机构2中的所述电动缸21是所述升降机构2的动力源；所述叉剪式平行机构23,能保证安装在所述升降机构2上的所述检测天线5离开盾构隧道管片之间的距离恒定；所述保护罩22可以防水、防尘，保护所述升降机构2不受恶劣环境影响而正常工作。
更为详细地，所述走线机构3包括支架31、支撑架32、走线轨33以及卡环34，所述走线机构3是由所述支架31固定在驱动机构1底部，所述支撑架32固定在所述安装支架8上，一根或多根所述走线轨33平行于轨道4安装固定在所述支撑架32上，所述卡环34间隔一定距离布置在所述走线轨33上，设备传输电缆穿过卡环34并扎牢。当驱动机构1沿轨道4前后运动时，安装在驱动机构1底部的支架31随其运动，当运动到卡环34时，带动卡环34和电缆同时前后运动，保证了盾构隧道检测装置在运行过程中，能够不受电缆扯拽干扰而顺畅运动。
本发明工作原理如下：本发明通过安装在升降机构2顶端的检测天线5靠近检测表面，同时又使检测天线5顶面与盾构隧道管片距离恒定。通过控制机7采用控制软件控制驱动机构1，并沿着由一根或多根轨道4拼接而成的直线或弧形曲线或圆周导轨，前后往复运动进行检测，并根据需要带动升降机构2合理避让障碍物。检测天线5得到的检测数据传输给接收机6，自动完成盾构隧道的检测。
正是因为通过本具体实施方法，使得本发明的盾构隧道检测装置，可以在盾构隧道中实现检测的自动化功能，提高了工作效率，保证了隧道运营安全，满足了现代化城市盾构隧道检测的要求，为城市隧道工程的发展提供了帮助。
本发明的检测装置，不仅仅运用于盾构隧道的表面检测，还可以通过装载不同的测试设备，更多地用于地面、管壁、墙壁等各种表面的探测。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (4)
1.一种盾构隧道检测装置，其特征在于，包括驱动机构(1)、升降机构(2)、走线机构(3)、轨道(4)、检测天线(5)、接收机(6)、控制机(7)以及安装支架(8)，其中：
所述驱动机构(1)安装在所述轨道(4)上并能沿轨道(4)来回滑动；
所述升降机构(2)安装在所述驱动机构(1)上，所述检测天线(5)设置于所述升降机构(2)上，所述检测天线(5)通过升降机构(2)调节高度；
所述走线机构(3)通过支撑架(32)固定在安装支架(8)上，所述走线机构(3)用于电缆在其上面滑动；
所述接收机(6)安装在所述驱动机构(1)上；
所述轨道(4)和控制机(7)安装在所述安装支架(8)上，所述控制机(7)用于控制所述驱动机构(1)和升降机构(2)；
所述驱动机构(1)包括伺服电机(11)、编码器(12)、同步带轮(13)以及滚轮机构(14)，其中：
所述伺服电机(11)驱动所述同步带轮(13)在轨道(4)滚动，所述同步带轮(13)带动驱动机构(1)在轨道(4)上运动；
所述滚轮机构(14)设置于所述轨道(4)两侧，所述滚轮机构(14)限定所述驱动机构(1)沿所述轨道(4)的延伸方向运动；
所述编码器(12)用于记录所述检测天线(5)在所述轨道(4)上的绝对位置；
所述升降机构(2)包括顶板和底板，所述顶板和底板之间设置有叉剪式平行机构(23)，所述叉剪式平行机构(23)由电动缸(21)驱动，所述叉剪式平行机构(23)调节顶板和底板之间的高度；
安装在所述升降机构(2)上的所述检测天线(5)离开盾构隧道管片之间的距离恒定。
2.根据权利要求1所述的盾构隧道检测装置，其特征在于，所述底板和顶板之间通过保护罩(22)密封。
3.根据权利要求1所述的盾构隧道检测装置，其特征在于，所述走线机构(3)包括支架(31)、支撑架(32)、走线轨(33)以及卡环(34)，其中：
所述支架(31)安装于所述驱动机构(1)的底部；
所述支撑架(32)固定在所述安装支架(8)上；
所述走线轨(33)平行轨道(4)固定在所述支撑架(32)上；
所述卡环(34)间隔布置在所述走线轨(33)上。
4.根据权利要求1所述的盾构隧道检测装置，其特征在于，一根或者多根所述轨道(4)拼接成直线或者弧形取线或者圆周的导轨，所述驱动机构(1)能够沿所述导轨进行直线或圆弧或圆周往复运动。
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