CN113432560B - 一种隧道管片安装定位室内检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种隧道管片安装定位室内检测装置，包括底座，底座上设置有厚度检测组件、内弧检测组件、片号检测组件和间隙检测组件，若干隧道管片组装为环形件，隧道管片固定设置在厚度检测组件上，内弧检测组件设置在环形件中心处，片号检测组件设置在内弧检测组件上，间隙检测组件设置在相邻隧道管片连接位置处；本发明通过设置厚度检测组件、内弧检测组件、片号检测组件和间隙检测组件对组装后的隧道管片进行综合性检测，通过厚度检测组件检测各隧道管片厚度误差，通过内弧检测组件检测各隧道管片内环面误差，通过片号检测组件识别对应各隧道管片的具体内环面，通过间隙检测组件检测各隧道管片之间的拼接处误差。
Description
技术领域
本发明涉及隧道管片技术领域，具体涉及一种隧道管片安装定位室内检测装置。
背景技术
盾构管片是盾构施工的主要装配构件，是隧道的最内层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。盾构管片是盾构法隧道的永久衬砌结构，盾构管片质量直接关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水性能及耐久性能。盾构管片的生产通常采用高强抗渗混凝土，以确保可靠的承载性和防水性能，生产主要利用成品管片模具在密封浇灌混凝土后即可成型。
现有的隧道管片在成型后需要先进行安装定位检测，以确保管片在实际使用过程中的安全可靠性，现有的管片检测装置在检测过程中只能对单一的误差问题进行检测，然而影响管片安装质量的因素有很多，单一的检测不能检测出管片在实际安装定位使用中出现的多种误差。
鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。
发明内容
为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种隧道管片安装定位室内检测装置，包括底座，所述底座上设置有厚度检测组件、内弧检测组件、片号检测组件和间隙检测组件，若干所述隧道管片组装为环形件，所述隧道管片固定设置在所述厚度检测组件上，所述内弧检测组件设置在所述环形件中心处，所述片号检测组件设置在所述内弧检测组件上，所述间隙检测组件设置在相邻所述隧道管片连接位置处。
较佳的，所述厚度检测组件包括若干隧道管片固定座，所述隧道管片固定座环形等距设置在所述底座上，且所述隧道管片固定座对应设置在相邻所述隧道管片之间的连接位置处；所述隧道管片固定座上设置有隧道管片固定槽，相邻两所述隧道管片的端部均设置在同一所述隧道管片固定槽内。
较佳的，各所述隧道管片固定槽一侧槽壁上均固定连接有两电动推杆，两所述电动推杆分别对应两所述隧道管片设置，所述电动推杆一端固定连接有隧道管片固定块，所述隧道管片固定块一侧表面固定设有第三位移传感器，所述隧道管片夹持在所述隧道管片固定块和所述隧道管片固定槽的槽壁之间，所述第三位移传感器用于检测所述隧道管片固定块的行程。
较佳的，所述内弧检测组件包括电动升降杆，所述电动升降杆固定设置在所述底座的中心位置处，所述电动升降杆上端设置有旋转槽，所述旋转槽内设置有转轴，所述转轴可在所述旋转槽自由转动，所述转轴上设置有检测器。
较佳的，所述检测器内设置有信号发射器、数据处理器、第二位移传感器，信号发射器、数据处理器、所述第二位移传感器、所述厚度检测组件、所述片号检测组件和所述间隙检测组件与所述数据处理器连接，所述信号发射器和所述数据处理器连接，所述第二位移传感器检测各所述隧道管片的内环面。
较佳的，所述电动升降杆上表固定设置有电机，所述电机输出端固定连接有齿轮；所述转轴表面环形设置有齿牙，所述齿牙与所述齿轮之间啮合连接。
较佳的，所述片号检测组件包括限位棒、第一圆头棒和第二圆头棒，所述限位棒设置在所述检测器上，所述电动升降杆侧表面等距离开设有成对设置的第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑槽和所述第二滑槽内均设置有压力传感器和复位弹簧，所述第一圆头棒设置在所述第一滑槽内，所述第二圆头棒设置在所述第二滑槽内，所述第一滑槽内的所述复位弹簧设置在所述第一圆头棒和所述压力传感器之间，所述第二滑槽内的所述复位弹簧设置在所述第二圆头棒和所述压力传感器之间，所述限位棒和各所述第一圆头棒和所述第二圆头棒均可接触连接，通过所述限位棒绕所述电动升降杆转动以与各所述第一圆头棒和所述第二圆头棒接触挤压以通过所述压力传感器确定所述检测器转动方向。
较佳的，所述第二滑槽和所述第一滑槽对应一所述隧道管片固定座设置。
较佳的，所述间隙检测组件包括第一位移传感器，所述隧道管片一侧表面设置限位块，另一侧设置有限位槽，所述第一位移传感器设置在所述限位块上，所述隧道管片的所述限位块设置在相邻所述隧道管片的所述限位槽内，以实现邻两所述隧道管片的卡合连接，所述第一位移传感器检测所述限位块和所述限位槽之间的卡合状态。
较佳的，所述底座上表面环形等距离固定连接有固定柱，相邻两个所述固定柱之间固定连接有钢护网。
与现有技术比较本发明的有益效果在于：本发明通过设置厚度检测组件、内弧检测组件、片号检测组件和间隙检测组件对组装后的隧道管片进行综合性检测，通过厚度检测组件检测各隧道管片厚度误差，通过内弧检测组件检测各隧道管片内环面误差，通过片号检测组件识别对应各隧道管片的具体内环面，通过间隙检测组件检测各隧道管片之间的拼接处误差。
附图说明
图1为所述隧道管片安装定位室内检测装置的结构立体视图；
图2为所述隧道管片安装定位室内检测装置的正视剖面图；
图3为图2中A处的局部结构视图；
图4为所述隧道管片安装定位室内检测装置的俯视剖面图；
图5为所述齿轮与所示齿牙的连接结构示意图；
图6为所述第二滑槽处的剖面结构示意图；
图7为所述隧道管片的连接结构示意图；
图8为所述隧道管片的结构立体视图。
图中数字表示：
1-底座；2-固定柱；3-钢护网；4-限位槽；5-隧道管片；6-限位块；7-第一位移传感器；8-电动升降杆；9-隧道管片固定座；10-检测器；11-信号发射器；12-数据处理器；13-通孔；14-第二位移传感器；15-齿轮；16-限位棒；17-电机；18-旋转槽；19-转轴；20-齿牙；21-第一圆头棒；22第二圆头棒；23第一滑槽；24压力传感器；25复位弹簧；26第二滑槽；27-隧道管片固定槽；28-电动推杆；29-第三位移传感器；30-隧道管片固定块。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
实施例一
如图1至图4所示，图1为所述隧道管片安装定位室内检测装置的结构立体视图；图2为所述隧道管片安装定位室内检测装置的正视剖面图；图3为图2中A处的局部结构视图；
图4为所述隧道管片安装定位室内检测装置的俯视剖面图。
本发明所述隧道管片安装定位室内检测装置包括底座1，所述底座1上表面环形等距离固定连接有固定柱2，相邻两个所述固定柱2之间固定连接有钢护网3，用以对所述底座1内部组件进行保护。
所述底座1上表面等距离固定连接有隧道管片固定座9，所述隧道管片固定座9上表面固定开设有隧道管片固定槽27，所述隧道管片固定槽27一侧槽壁上固定连接有两个电动推杆28，所述电动推杆28一端固定连接有隧道管片固定块30，所述隧道管片固定块30一侧表面固定设有第三位移传感器29，所述隧道管片固定槽27内设有隧道管片5。
所述底座1上表面中心位置固定连接有电动升降杆8，所述电动升降杆8上表面开设有旋转槽18，所述旋转槽18内旋转连接有转轴19，所述转轴19上端固定连接有检测器10，所述检测器10外部下表面固定连接有限位棒16。
所述检测器10内部固定连接有信号发射器11，所述信号发射器11一侧固定设有数据处理器12，所述数据处理器12一侧固定设有第二位移传感器14，所述检测器10一侧开设有通孔13，所述第二位移传感器14贯穿所述通孔13。
工作原理：使用时，通过机械手臂将所述隧道管片5放入模型内部，将所述隧道管片5放在相邻两个所述隧道管片固定座9上的所述隧道管片固定槽27内，依次将所述隧道管片5拼接成环形管道，先启动所述电动推杆28伸缩，进一步带动所述隧道管片固定块30向所述隧道管片5运动，进一步使所述隧道管片固定块30一侧表面与所述隧道管片5内壁接触，进一步对所述隧道管片5进行支撑固定，同时所述隧道管片固定块30表面的所述第三位移传感器29对所述隧道管片固定块30的位移距离进行感应检测并将信号传递给所述检测器10内部的所述数据处理器12，再通过所述信号发射器11将数据信号传递给控制中心，进一步分析所述隧道管片5拼接处是否存在误差，若所述第三位移传感器29检测的所述隧道管片固定块30的位移距离一致，则说明所述隧道管片5的厚度相同，保证所述隧道管片5的质量和拼接后内环面的平整，若所述第三位移传感器29检测的所述隧道管片固定块30的位移距离不一致，则说明所述隧道管片5的质量不合格。
实施例二
如图5所示，图5为所述齿轮与所示齿牙的连接结构示意图；较佳的，所述电动升降杆8上表面固定连接有电机17，所述电机17输出端固定连接有齿轮15。所述转轴19表面固定连接有齿牙20，所述齿牙20与所述齿轮15之间啮合连接。
如图6所示，图6为所述第二滑槽处的剖面结构示意图；所述电动升降杆8上侧表面等距离开设有第二滑槽26，所述第二滑槽26内部一侧槽壁上固定连接有压力传感器24，所述压力传感器24一侧表面固定连接有复位弹簧25，所述复位弹簧25一端固定连接有第二圆头棒22。
所述第二滑槽26一侧固定设有第一滑槽23，所述第一滑槽23一侧槽壁上固定连接有所述压力传感器24，所述压力传感器24一侧表面固定连接有所述复位弹簧25，所述复位弹簧25一端固定连接有第一圆头棒21。
工作原理：在实施例一的基础上，启动所述电机17转动，所述电机17转动进一步带动所述齿轮15转动，所述齿轮15转动进一步带动所述转轴19转动，所述转轴19转动进一步带动所述第二位移传感器14转动，进一步检测所述第二位移传感器14与所述隧道管片5内弧面之间的距离，并将信号传递给所述检测器10内部的所述数据处理器12，再通过所述信号发射器11将数据信号传递给控制中心，进一步分析所述隧道管片5内弧面是否存在误差，同时启动所述电动升降杆8升降，检测不同高度的内弧面，若数值不变则说明所述隧道管片5内弧面不存在弧度误差，反之则存在弧度误差，所述检测器10转动时进一步带动所述限位棒16转动，所述限位棒16转动依次挤压所述第一圆头棒21和所述第二圆头棒22使其分别进入所述第一滑槽23和所述第二滑槽26内，同时挤压所述复位弹簧25，进一步使所述压力传感器24受到感应，若所述第二位移传感器14检测到的数据存在差异时，可通过每个所述压力传感器24受到感应的时间与相应时间所述第二位移传感器14感应到的差异数据进一步确定存在弧度误差的所述隧道管片5。
实施例三
如图7、图8所示，图7为所述隧道管片的连接结构示意图；图8为所述隧道管片的结构立体视图；较佳的，所述隧道管片5一侧表面固定连接有限位块6，所述限位块6一侧表面固定设有第一位移传感器7，所述隧道管片5另一侧表面固定开设有限位槽4。
所述隧道管片5一侧表面的所述限位槽4与相邻所述隧道管片5一侧表面的所述限位块6卡合连接。
所述数据处理器12分别与所述第一位移传感器7、所述第二位移传感器14和所述第三位移传感器29之间电性连接。
工作原理：使用时，通过机械手臂将所述隧道管片5放入模型内部，将所述隧道管片5放在相邻两个所述隧道管片固定座9上的所述隧道管片固定槽27内，依次将所述隧道管片5拼接成环形管道，先启动所述电动推杆28伸缩，进一步带动所述隧道管片固定块30向所述隧道管片5运动，进一步使所述隧道管片固定块30一侧表面与所述隧道管片5内壁接触，进一步对所述隧道管片5进行支撑固定，同时所述隧道管片固定块30表面的所述第三位移传感器29对所述隧道管片固定块30的位移距离进行感应检测并将信号传递给所述检测器10内部的所述数据处理器12，再通过所述信号发射器11将数据信号传递给控制中心，进一步分析所述隧道管片5拼接处是否存在误差。
若所述第三位移传感器29检测的所述隧道管片固定块30的位移距离一致，则说明所述隧道管片5的厚度相同，保证所述隧道管片5的质量和拼接后内环面的平整，若所述第三位移传感器29检测的所述隧道管片固定块30的位移距离不一致，则说明所述隧道管片5的质量不合格。
启动所述电机17转动，所述电机17转动进一步带动所述齿轮15转动，所述齿轮15转动进一步带动所述转轴19转动，所述转轴19转动进一步带动所述第二位移传感器14转动，进一步检测所述第二位移传感器14与所述隧道管片5内弧面之间的距离，并将信号传递给所述检测器10内部的所述数据处理器12，再通过所述信号发射器11将数据信号传递给控制中心，进一步分析所述隧道管片5内弧面是否存在误差。同时启动所述电动升降杆8升降，检测不同高度的内弧面，若数值不变则说明所述隧道管片5内弧面不存在弧度误差，反之则存在弧度误差。
所述检测器10转动时进一步带动所述限位棒16转动，所述限位棒16转动依次挤压所述第一圆头棒21和所述第二圆头棒22使其分别进入所述第一滑槽23和所述第二滑槽26内，同时挤压所述复位弹簧25，进一步使所述压力传感器24受到感应，若所述第二位移传感器14检测到的数据存在差异时，可通过每个所述压力传感器24受到感应的时间与相应时间所述第二位移传感器14感应到的差异数据进一步确定存在弧度误差的所述隧道管片5。
同时，所述隧道管片5表面的所述限位块6上的所述第一位移传感器7感应检测所述隧道管片5表面的所述限位块6与相邻所述隧道管片5表面的所述限位槽4之间的距离，并将信号传递给所述检测器10内部的所述数据处理器12，再通过所述信号发射器11将数据信号传递给控制中心，进一步分析所述隧道管片5在拼接处是否存在缝隙，若所述第一位移传感器7检测的数据为零，则说明拼接完整没有误差，若数据不为零则说明存在误差，依次对管片进行多方面多角度的误差检测。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种隧道管片安装定位室内检测装置，其特征在于，包括底座，所述底座上设置有厚度检测组件、内弧检测组件、片号检测组件和间隙检测组件，若干所述隧道管片组装为环形件，所述隧道管片固定设置在所述厚度检测组件上，所述内弧检测组件设置在所述环形件中心处，所述片号检测组件设置在所述内弧检测组件上，所述间隙检测组件设置在相邻所述隧道管片连接位置处；
所述厚度检测组件包括若干隧道管片固定座，所述隧道管片固定座环形等距设置在所述底座上，且所述隧道管片固定座对应设置在相邻所述隧道管片之间的连接位置处；所述隧道管片固定座上设置有隧道管片固定槽，相邻两所述隧道管片的端部均设置在同一所述隧道管片固定槽内；
各所述隧道管片固定槽一侧槽壁上均固定连接有两电动推杆，两所述电动推杆分别对应两所述隧道管片设置，所述电动推杆一端固定连接有隧道管片固定块，所述隧道管片固定块一侧表面固定设有第三位移传感器，所述隧道管片夹持在所述隧道管片固定块和所述隧道管片固定槽的槽壁之间，所述第三位移传感器用于检测所述隧道管片固定块的行程；
所述内弧检测组件包括电动升降杆，所述电动升降杆固定设置在所述底座的中心位置处，所述电动升降杆上端设置有旋转槽，所述旋转槽内设置有转轴，所述转轴可在所述旋转槽自由转动，所述转轴上设置有检测器；
所述片号检测组件包括限位棒、第一圆头棒和第二圆头棒，所述限位棒设置在所述检测器上，所述电动升降杆侧表面等距离开设有成对设置的第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑槽和所述第二滑槽内均设置有压力传感器和复位弹簧，所述第一圆头棒设置在所述第一滑槽内，所述第二圆头棒设置在所述第二滑槽内，所述第一滑槽内的所述复位弹簧设置在所述第一圆头棒和所述压力传感器之间，所述第二滑槽内的所述复位弹簧设置在所述第二圆头棒和所述压力传感器之间，所述限位棒和各所述第一圆头棒和所述第二圆头棒均可接触连接，通过所述限位棒绕所述电动升降杆转动以与各所述第一圆头棒和所述第二圆头棒接触挤压以通过所述压力传感器确定所述检测器转动方向。
2.如权利要求1所述的隧道管片安装定位室内检测装置，其特征在于，所述检测器内设置有信号发射器、数据处理器、第二位移传感器，信号发射器、数据处理器、所述第二位移传感器、所述厚度检测组件、所述片号检测组件和所述间隙检测组件与所述数据处理器连接，所述信号发射器和所述数据处理器连接，所述第二位移传感器检测各所述隧道管片的内环面。
3.如权利要求1所述的隧道管片安装定位室内检测装置，其特征在于，所述电动升降杆上表固定设置有电机，所述电机输出端固定连接有齿轮；所述转轴表面环形设置有齿牙，所述齿牙与所述齿轮之间啮合连接。
4.如权利要求1所述的隧道管片安装定位室内检测装置，其特征在于，所述第二滑槽和所述第一滑槽对应一所述隧道管片固定座设置。
5.如权利要求1所述的隧道管片安装定位室内检测装置，其特征在于，所述间隙检测组件包括第一位移传感器，所述隧道管片一侧表面设置限位块，另一侧设置有限位槽，所述第一位移传感器设置在所述限位块上，所述隧道管片的所述限位块设置在相邻所述隧道管片的所述限位槽内，以实现相邻两所述隧道管片的卡合连接，所述第一位移传感器检测所述限位块和所述限位槽之间的卡合状态。
6.如权利要求1所述的隧道管片安装定位室内检测装置，其特征在于，所述底座上表面环形等距离固定连接有固定柱，相邻两个所述固定柱之间固定连接有钢护网。
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