CN109184797B - 一种隧道结构检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑工程领域，尤其涉及一种隧道结构检测装置，包括U型的小车轨道和检测小车；所述小车轨道沿隧道顶部轴向设置；所述检测小车包括车身、地质雷达、减震装置、蓄电池和电子控制器，电子控制器设置在车身前部；包括设置于车身下方两侧的车轮，在检测小车两侧通过一伸缩杆连接轮槽和压紧轮，所述伸缩杆上均套设有一弹簧；所述减震装置设于车身的前部和后部且高于地质雷达；通过在隧道的拱顶设置小车轨道，能使检测小车在轨道内对隧道的结构进行全自动化检测，并且安装一次装置即可进行多次检测，减少后期检测的人工及调动设备成本。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程领域，尤其涉及一种隧道结构检测装置。
背景技术
目前，在隧道的结构检测过程中，多为装载机搭载简易平台或高空维修专用车，工作人员在高空中手举或手托雷达天线在隧道的表面进行检测，现有的检测方式对工作人员有高空坠落的风险、劳动强度大、人工因素影响检测结果和适应性差等缺点。因此，需要提供一种有效的辅助装置以提高检测工作的安全性和检测结果的稳定性。
现有技术中，例如，中国专利公开号为CN102759754A公开的隧道拱顶检测装置，其均通过加设的伸缩机构解决了因人工手持地质雷达检测而存在的高空作业危险和劳动强度大等问题，这在一定程度上提高了检测的安全性和稳定性，但仍存在很大的不足，如雷达天线与支撑系统之间实际上均为硬连接，仅在天线的一侧增加一个缓冲机构，其缓冲行程十分有限，当路面不平或衬砌表面不平时，若不停机调整导轨高度，则雷达天线有可能被压坏，造成检测结果的不稳定，检测过程不能自动化进行，仍需要有大量劳动力，在后续的定期检测中仍需要重复调动设备和人员，成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：隧道结构的检测过程不能自动化进行，后续的定期检测中仍需要重复调动设备和人员。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种隧道结构检测装置，包括U型的小车轨道和检测小车；
所述小车轨道的开口方向固定在隧道的拱顶，所述小车轨道沿隧道轴向设置；
所述检测小车包括车身、行驶结构、地质雷达、减震装置、蓄电池和电子控制器，所述车身前部设置有电子控制器；所述电子控制器还包括单片机、车轮电机驱动器和无线信号模块；所述检测小车的中部设置有地质雷达；所述地质雷达通过传输线与电子控制器相连；所述车身后部设置有蓄电池；
所述行驶结构包括车轮、两个压紧轮和两个轮槽，所述车轮设置于车身主体下方两侧，所述压紧轮设置于轮槽内，两个所述轮槽分别通过一伸缩杆连接于车身主体的左右两侧，所述伸缩杆上均套设有一弹簧；所述车身的前部和后部均设有高于地质雷达的减震装置，所述减震装置包括第一平板、第二平板和橡胶块，所述第一平板和第二平板平行设置，所述第一平板和第二平板之间设有所述橡胶块，所述第一平板的上表面设有橡胶块，所述第二平板与车身连接。
其中，上述的隧道结构检测装置，所述电子控制器包括陀螺仪传感器和GPS定位装置。
其中，上述的隧道结构检测装置，还包括充电装置、无线数据接收装置、数据显示装置和警示灯，所述充电装置设置在小车轨道的一端，所述无线数据接收装置与数据显示装置连接。
其中，上述的隧道结构检测装置，所述小车轨道底的左右两端均设有稳定支架，所述稳定支架的一端与隧道顶面连接，另一端与小车轨道连接。
其中，上述的隧道结构检测装置，所述检测小车的前端和后端均设有橡胶垫。
其中，上述的隧道结构检测装置，所述小车轨道的材质为混凝土材质。
其中，上述的隧道结构检测装置，所述小车轨道的内部设有两条与检测小车的车轮适配的滑道。
其中，上述的隧道结构检测装置，所述车轮设有减震片，所述减震片设置在车轮与车身之间。
其中，上述的隧道结构检测装置，所述检测小车的车身材质为不锈钢。
其中，上述的隧道结构检测装置，所述蓄电池和电子控制器均设有防尘罩。
本发明的有益效果在于：通过在隧道的拱顶设置小车轨道，可将检测小车放置在小车轨道中，检测小车在小车轨道中前后移动，能对隧道的结构进行全自动化检测，并且安装一次装置即可进行多次检测，减少后期检测的人工及调动设备成本，隧道检测小车的减震装置可防止小车轨道或拱顶不平整时，检测小车起伏导致碰撞到地质雷达，造成地质雷达损坏；检测小车两侧的压紧轮防止检测小车偏移，撞击到小车轨道的侧壁。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的隧道结构检测装置的结构示意图；
图2为本发明具体实施方式的检测小车的结构侧视图；
标号说明：
1、小车轨道；2、检测小车；
3、行驶结构；31、车轮；32、压紧轮；33、轮槽；
4、地质雷达；
5、减震装置；51、橡胶块；52、第一平板；53、第二平板；
6、电子控制器；7、蓄电池；8、隧道。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：在拱顶设置小车轨道使检测小车在小车轨道中行驶，并自动化进行隧道结构的检测。
请参照图1以及图2，一种隧道结构检测装置，包括U型的小车轨道1和检测小车2；
所述小车轨道1的开口方向固定在隧道的拱顶，所述小车轨道1沿隧道轴向设置；
所述检测小车2包括车身、行驶结构3、地质雷达4、减震装置5、蓄电池7和电子控制器6，所述车身前部设置有电子控制器6；所述电子控制器6还包括单片机、车轮31电机驱动器和无线信号模块；所述检测小车2的中部设置有地质雷达4；所述地质雷达4通过传输线与电子控制器6相连；所述车身后部设置有蓄电池7；
所述行驶结构3包括车轮31、两个压紧轮32和两个轮槽33，所述车轮31设置于车身主体下方两侧，所述压紧轮32设置于轮槽33内，两个所述轮槽33分别通过一伸缩杆连接于车身主体的左右两侧，所述伸缩杆上均套设有一弹簧；所述车身的前部和后部均设有高于地质雷达4的减震装置5，所述减震装置5包括第一平板52、第二平板53和橡胶块51，所述第一平板52和第二平板53平行设置，所述第一平板52和第二平板53之间设有所述橡胶块51，所述第一平板52的上表面设有橡胶块51，所述第二平板53与车身连接。
所述隧道结构检测装置的工作过程：启动检测小车2，检测小车2可在小车轨道1中移动，检测小车2上的减震装置5防止隧道壁碰撞到地质雷达4，检测小车2两侧的压紧轮32防止检测小车2偏移；并实时对隧道的结构进行检测，电子控制器6中的单片机对地质雷达4的数据进行处理，同时将检测数据通过无线通信模块传输至无线数据装置中，在显示器中查看检测结果。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过在隧道的拱顶设置小车轨道1，可将检测小车2放置在小车轨道1中，检测小车2在小车轨道1中前后移动，能对隧道的结构进行全自动化检测，并且安装一次装置即可进行多次检测，减少后期检测的人工及调动设备成本，隧道检测小车2的减震装置5可防止小车轨道1或拱顶不平整时，检测小车2起伏导致碰撞到地质雷达4，造成地质雷达4损坏；检测小车2两侧的压紧轮32防止检测小车2偏移，撞击到小车轨道1的侧壁。
进一步的，上述的隧道结构检测装置，所述电子控制器6包括陀螺仪传感器和GPS定位装置。
由上述描述可知，通过在电子控制器6内设有车轮31电机驱动器、陀螺仪传感器和GPS定位装置，陀螺仪传感器可以实时采集检测小车2的运动状态，若检测小车2的行驶方向发生偏移，由单片机控制调整；GPS定位装置能实时定位检测小车2的位置，检测更为准确。
进一步的，上述的隧道结构检测装置，还包括充电装置、无线数据接收装置、数据显示装置和警示灯，所述充电装置设置在小车轨道1的一端，所述无线数据接收装置与数据显示装置连接。
由上述描述可知，通过设置充电装置、无线数据接收装置、数据显示装置和警示灯，能使检测小车2在电力不足时在小车轨道1内进行充电，地质雷达4的数据可直接实时传输至无线数据接收装置中，并在数据显示装置中显示，如果检测出隧道结构发生异常，警示灯亮起警示工作人员进行排查，能使隧道结构检测装置对隧道结构的检测规律化、无人化。
进一步的，上述的隧道结构检测装置，所述小车轨道1底的左右两端均设有稳定支架，所述稳定支架的一端与隧道顶面连接，另一端与小车轨道1连接。
由上述描述可知，通过在小车轨道1两端设置稳定支架，能防止小车轨道1结构不稳定，防止小车轨道1掉落。
进一步的，上述的隧道结构检测装置，所述检测小车2的前端和后端均设有橡胶垫。
由上述描述可知，通过在检测小车2前后端设置橡胶垫，能使检测小车2在碰撞到墙壁时有所缓冲，防止检测小车2内部构件脱落，损害设备。
进一步的，上述的隧道结构检测装置，所述小车轨道1的材质为混凝土材质。
由上述描述可知，采用混凝土材质的小车轨道1，能与隧道整体更为融合，更为美观，且混凝土成本相对低。
进一步的，上述的隧道结构检测装置，所述小车轨道1的内部设有两条与检测小车2的车轮31适配的滑道。
由上述描述可知，通过在小车轨道1的内部设置滑道，能防止检测小车2在行驶中发生偏移，撞击侧壁，从而对检测小车2造成破坏损害检测小车2。
进一步的，上述的隧道结构检测装置，所述车轮31设有减震片，所述减震片设置在车轮31与车身之间。
由上述描述可知，通过在车轮31上设置减震片，能防止检测小车2在路面颠簸时，检测小车2晃动过大。
进一步的，上述的隧道结构检测装置，所述检测小车2的车身材质为不锈钢。
由上述描述可知，通过限定检测小车2车身材质为不锈钢，能防止检测小车2的车身在阴冷潮湿的环境下生锈，损害仪器。
进一步的，上述的隧道结构检测装置，所述蓄电池7和电子控制器6均设有防尘罩。
由上述描述可知，通过在蓄电池7和电子控制器6上设置防尘罩，能防止尘土吸附影响到蓄电池7和电子控制器6的使用寿命。
实施例一
一种隧道结构检测装置，包括U型的小车轨道1和检测小车2；
所述小车轨道1的开口方向固定在隧道的拱顶，所述小车轨道1沿隧道轴向设置；
所述检测小车2包括车身、行驶结构3、地质雷达4、减震装置5、蓄电池7和电子控制器6，所述车身前部设置有电子控制器6；所述电子控制器6还包括单片机、车轮31电机驱动器和无线信号模块；所述检测小车2的中部设置有地质雷达4；所述地质雷达4通过传输线与电子控制器6相连；所述车身后部设置有蓄电池7；
所述行驶结构3包括车轮31、两个压紧轮32和两个轮槽33，所述车轮31设置于车身主体下方两侧，所述压紧轮32设置于轮槽33内，两个所述轮槽33分别通过一伸缩杆连接于车身主体的左右两侧，所述伸缩杆上均套设有一弹簧；所述车身的前部和后部均设有高于地质雷达4的减震装置5，所述减震装置5包括第一平板52、第二平板53和橡胶块51，所述第一平板52和第二平板53平行设置，所述第一平板52和第二平板53之间设有所述橡胶块51，所述第一平板52的上表面设有橡胶块51，所述第二平板53与车身连接。
所述电子控制器6包括陀螺仪传感器和GPS定位装置；还包括充电装置、无线数据接收装置、数据显示装置和警示灯，所述充电装置设置在小车轨道1的一端，所述无线数据接收装置与数据显示装置连接；所述小车轨道1底的左右两端均设有稳定支架，所述稳定支架的一端与隧道顶面连接，另一端与小车轨道1连接；所述检测小车2的前端和后端均设有橡胶垫；所述小车轨道1的材质为混凝土材质；所述小车轨道1的内部设有两条与检测小车2的车轮31适配的滑道；所述车轮31设有减震片，所述减震片设置在车轮31与车身之间；所述检测小车2的车身材质为不锈钢；所述蓄电池7和电子控制器6均设有防尘罩。
综上所述，本发明提供的隧道结构检测装置，通过在隧道的拱顶设置小车轨道1，可将检测小车2放置在小车轨道1中，检测小车2在小车轨道1中前后移动，能对隧道的结构进行全自动化检测，并且安装一次装置即可进行多次检测，减少后期检测的人工及调动设备成本，隧道检测小车2的减震装置5可防止小车轨道1或拱顶不平整时，检测小车2起伏导致碰撞到地质雷达4，造成地质雷达4损坏；检测小车2两侧的压紧轮32防止检测小车2偏移，撞击到小车轨道1的侧壁；
通过在电子控制器6内设有车轮31电机驱动器、陀螺仪传感器和GPS定位装置，陀螺仪传感器可以实时采集检测小车2的运动状态，若检测小车2的行驶方向发生偏移，由单片机控制调整；GPS定位装置能实时定位检测小车2的位置，检测更为准确；通过设置充电装置、无线数据接收装置、数据显示装置和警示灯，能使检测小车2在电力不足时在小车轨道1内进行充电，地质雷达4的数据可直接实时传输至无线数据接收装置中，并在数据显示装置中显示，若果检测出隧道结构发生异常，警示灯亮起警示工作人员进行排查，能使隧道结构检测装置对隧道结构的检测规律化、无人化；
通过在小车轨道1两端设置稳定支架，能防止小车轨道1结构不稳定，防止小车轨道1掉落；通过在检测小车2前后端设置橡胶垫，能使检测小车2在碰撞到墙壁时有所缓冲，防止检测小车2内部构件脱落，损害设备；采用混凝土材质的小车轨道1，能与隧道整体更为融合，更为美观，且混凝土成本相对低；通过在小车轨道1的内部设置滑道，能防止检测小车2在行驶中发生偏移，撞击侧壁，从而对检测小车2造成破坏；通过在车轮31上设置减震片，能防止检测小车2在路面颠簸时，检测小车2晃动过大；通过限定检测小车2车身材质为不锈钢，能防止检测小车2的车身在阴冷潮湿的环境下生锈，损害仪器；通过在蓄电池7和电子控制器6上设置防尘罩，能防止尘土吸附影响到蓄电池7和电子控制器6的使用寿命。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种隧道结构检测装置，其特征在于，包括U型的小车轨道和检测小车；
所述小车轨道的开口方向固定在隧道的拱顶，所述小车轨道沿隧道轴向设置；
所述检测小车包括车身、行驶结构、地质雷达、减震装置、蓄电池和电子控制器，所述车身前部设置有电子控制器；所述电子控制器还包括单片机、车轮电机驱动器和无线信号模块；所述检测小车的中部设置有地质雷达；所述地质雷达通过传输线与电子控制器相连；所述车身后部设置有蓄电池；
所述行驶结构包括车轮、两个压紧轮和两个轮槽，所述车轮设置于车身主体下方两侧，所述压紧轮设置于轮槽内，两个所述轮槽分别通过一伸缩杆连接于车身主体的左右两侧，所述伸缩杆上均套设有一弹簧；
所述车身的前部和后部均设有高于地质雷达的减震装置，所述减震装置包括第一平板、第二平板和橡胶块，所述第一平板和第二平板平行设置，所述第一平板和第二平板之间设有所述橡胶块，所述第一平板的上表面设有橡胶块，所述第二平板与车身连接。
2.根据权利要求1所述的隧道结构检测装置，其特征在于，所述电子控制器包括陀螺仪传感器和GPS定位装置。
3.根据权利要求1所述的隧道结构检测装置，其特征在于，还包括充电装置、无线数据接收装置、数据显示装置和警示灯，所述充电装置设置在小车轨道的一端，所述无线数据接收装置与数据显示装置连接。
4.根据权利要求1所述的隧道结构检测装置，其特征在于，所述小车轨道底的左右两端均设有稳定支架，所述稳定支架的一端与隧道顶面连接，另一端与小车轨道连接。
5.根据权利要求1所述的隧道结构检测装置，其特征在于，所述检测小车的前端和后端均设有橡胶垫。
6.根据权利要求1所述的隧道结构检测装置，其特征在于，所述小车轨道的材质为混凝土材质。
7.根据权利要求1所述的隧道结构检测装置，其特征在于，所述小车轨道的内部设有两条与检测小车的车轮适配的滑道。
8.根据权利要求1所述的隧道结构检测装置，其特征在于，所述车轮设有减震片，所述减震片设置在车轮与车身之间。
9.根据权利要求1所述的隧道结构检测装置，其特征在于，所述检测小车的车身材质为不锈钢。
10.根据权利要求1所述的隧道结构检测装置，其特征在于，所述蓄电池和电子控制器均设有防尘罩。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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