CN205353351U - 隧道衬砌质量无损检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隧道衬砌质量无损检测设备,包括地质雷达天线；还包括：机械臂及雷达天线夹持总成、支撑底盘总成的支撑腿总成、操控臂架动作和记录数据的操控室总成、底盘总成；所述机械臂及雷达天线夹持总成前端连接所述地质雷达天线；所述机械臂及雷达天线夹持总成底端固定在腰转装置上，所述的腰转装置固定在所述底盘总成上；所述操控室总成固定在所述底盘总成上。本实用新型克服了现有技术的不足，结构简单，易维护，成本较低、降低了检测人员劳动强度，提高了检测质量和工作效率。该设备能对既有隧道与新建隧道衬砌质量无损检测，适应单线或双线检测，具有易调整、能在平整或起伏路面上行驶的轻型无损检测设备。

Description

隧道衬砌质量无损检测设备

技术领域

本实用新型涉及隧道衬砌质量无损检测技术领域，具体涉及一种隧道衬砌质量无损检测设备。

背景技术

随着国家交通的不断发展，铁路隧道的数量在逐年增加，在建设及运营隧道病害逐渐显现。因此需要一种能够对隧道衬砌质量进行全面、快速无损检测的设备，使隧道施工缺陷及运营病害能够提前得到治理。现有检测设备主要存在如下缺陷：

①用人工托举天线时，需要2至3人在工作平台上扶持天线，容易发生安全事故，而且由于体力等因素，天线常常不能确保紧密贴合衬砌表面，测线位置定位不准确，直接影响到部分测线段落的数据采集质量，导致部分衬砌缺陷的误判、漏判。

②人工采集里程时，由于隧道环境复杂，测试人员常常误打里程标记，导致里程定位错误；当天线移动速度不均以及蛇形前进时，易导致每两个里程标记之间的里程估计不准确。这样，就使得判定的衬砌质量缺陷定位不准确甚至错误。

③个别隧道衬砌系统检测车臂架系统体积庞大、液压系统复杂、控制调整复杂、车体笨重，使用成本高，不利于推广。

④对于新建隧道因路面不平整可能引起天线脱离衬砌表面不能进行机械补偿。

⑤不具备臂架或台架回转能力，检测过程中的调整较为困难，易出现天线脱离壁面的情况。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，针对既有隧道与新建隧道衬砌质量无损检测，设计了一种具有易调整、能在平整或起伏路面上行驶的轻型无损检测设备，克服了现有检测设备的缺陷，降低了检测人员劳动强度，提高了检测质量和工作效率。

本实用新型采用以下技术方案：

一种隧道衬砌质量无损检测设备,包括地质雷达天线；还包括：机械臂及雷达天线夹持总成、支撑底盘总成的支撑腿总成、操控臂架动作和记录数据的操控室总成、底盘总成；所述机械臂及雷达天线夹持总成前端连接所述地质雷达天线；所述机械臂及雷达天线夹持总成底端固定在腰转装置上，所述的腰转装置固定在所述底盘总成上；所述操控室总成固定在所述底盘总成上。

更进一步的技术方案是机械臂及雷达天线夹持总成包括：机械臂及雷达天线夹持装置，所述机械臂及雷达天线夹持装置包括伸缩臂以及与所述伸缩臂连接的俯仰臂；所述雷达天线夹持装置前端设置有万向调节机构，所述万向调节机构与所述地质雷达天线连接。

更进一步的技术方案是机械臂及雷达天线夹持总成包括：机械臂，所述机械臂包括伸缩臂、俯仰臂和腰转装置；所述伸缩臂包括第一伸缩臂、第二伸缩臂及基本臂；所述俯仰臂包括第一俯仰臂、第二俯仰臂；所述腰转装置与所述第一俯仰臂连接，所述第一俯仰臂与所述第二俯仰臂连接，所述第二俯仰臂与所述基本臂连接，所述基本臂与第二伸缩臂连接，所述第二伸缩臂与所述第一伸缩臂连接，所述第一伸缩臂与所述万向调节机构连接。

更进一步的技术方案是支撑腿总成包括两个可左右展开的支撑腿，所述支撑腿底端设置有滚轮，所述支撑腿通过支撑腿伸缩臂与所述滚轮连接，所述支撑腿伸缩臂与所述底盘总成相连接。

更进一步的技术方案是操控室总成包括操作台、电气控制系统和人机界面；所述操作台通过所述电气控制系统与所述人机界面相连接。

更进一步的技术方案是机械臂及雷达天线夹持总成、支撑腿总成均由液压系统驱动。

更进一步的技术方案是操控室总成固定在所述底盘总成的驾驶室后部；所述机械臂及雷达天线夹持总成布置在所述操控室总成后端，且位于所述支撑腿总成的正上方；所述支撑腿总成布置在所述底盘总成后部，且位于所述机械臂及雷达天线夹持总成两侧。

更进一步的技术方案是液压系统与所述底盘总成的变速箱取力器连接。

更进一步的技术方案是操控室总成包括车门、观察窗以及人员座椅。

更进一步的技术方案是隧道衬砌质量无损检测设备，还包括照明系统，所述照明系统与所述底盘总成发动机上的发电机及其附近的电瓶连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型采用单臂架结构，能够适应单线、双线隧道。本实用新型设有操控室，通过电气控制系控制机械臂实现雷达天线与隧道衬砌壁面的贴合，降低了检测人员劳动强度，提高了检测质量和工作效率。本实用新型设有带滚轮的支撑腿，保证检测设备的稳定性。本实用新型机械臂具有回转能力，行驶和运输状态折叠方便，利于控制和雷达天线与隧道衬砌壁面的贴合。本实用新型结构布局简单，易维护，成本较低。本实用新型可进行既有隧道与新建隧道衬砌质量的无损检测。本实用新型可通过臂架系统采集行驶里程，有利于提高检测质量。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。

图2为本实用新型一个实施例的俯视结构示意图。

图3为本实用新型一个实施例的作业范围图。

图中的标号分别表示为:1、雷达天线夹持装置；2、机械臂及雷达天线夹持总成；3、支撑腿总成；4、操控室总成；5、底盘总成；6、伸缩臂；7、俯仰臂；8、万向调节机构；9、第一伸缩臂；10、第二伸缩臂；11、基本臂；12、第一俯仰臂；13、第二俯仰臂；14、腰转装置；15、支撑腿伸缩臂；16、滚轮

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

下面结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。

在实用新型人对权利要求书修改后由代理人补入。

如图1至图2所示，根据本实用新型的一个实施例，本实施例公开一种隧道衬砌质量无损检测设备,它包括地质雷达天线1；地质雷达天线可选用混凝土质量检测专用雷达天线，采集的数据通过通讯电缆传输到操控室总成4中的电气控制系统中。优选的，本实施例隧道衬砌质量无损检测设备还包括：机械臂及雷达天线夹持总成2、支撑底盘总成的支撑腿总成3、操控臂架动作和记录数据的操控室总成4、底盘总成5；所述机械臂及雷达天线夹持总成2前端连接所述地质雷达天线1；所述机械臂及雷达天线夹持总成2底端固定腰转装置14上，所述的腰转装置14固定在所述底盘总成5上；所述操控室总成4固定在所述底盘总成5上。具体的，操控室总成4固定在所述底盘总成5的驾驶室后部；所述机械臂及雷达天线夹持总成2布置在所述操控室总成4后端，且位于所述支撑腿总成3的正上方；所述支撑腿总成3布置在所述底盘总成5后部，且位于所述机械臂及雷达天线夹持总成2两侧。

具体的，机械臂及雷达天线夹持总成2包括雷达天线夹持装置，雷达天线夹持装置包括伸缩臂6以及与所述伸缩臂连接的俯仰臂7；所述雷达天线夹持装置前端设置有万向调节机构8，所述万向调节机构8与所述地质雷达天线1连接。该结构使得雷达天线夹持装置具备伸缩、俯仰功能，万向调节机构8保证雷达天线与壁面的贴合。

进一步的，机械臂及雷达天线夹持总成2包括机械臂，所述机械臂包括伸缩臂6、俯仰臂7和腰转装置14；所述伸缩臂6包括第一伸缩臂9、第二伸缩臂10及基本臂11；所述俯仰臂包括第一俯仰臂12、第二俯仰臂13；所述腰转装置14与所述第一俯仰臂12连接，所述第一俯仰臂12与所述第二俯仰臂13连接，所述第二俯仰臂13与所述基本臂11连接，所述基本臂11与第二伸缩臂10连接，所述第二伸缩臂10与第一伸缩臂9连接，所述第一伸缩臂9与万向调节机构连接8。该结构使得机械臂具有两个俯仰、一个腰转和一个伸缩功能。本实施例采用单臂架结构，能够适应单线或双线隧道，具有臂架回转能力，行驶和运输状态折叠方便，利于控制和雷达天线与隧道衬砌壁面的贴合。其结构布局简单，易维护，成本较低。

作为优选的实施方案，支撑腿总3成包括两个可左右展开的支撑腿，所述支撑腿底端设置有滚轮16，支撑腿通过支腿伸缩臂15与滚轮16连接。滚轮16可上下升降，用于支撑车体，提高作业时的稳定性。

进一步的，操控室总成4包括操作台、电气控制系统和人机界面；所述操作台通过电气控制系统与人机界面连接。还设有车门和观察窗以及人员座椅。本实施例的操控室用于操控臂架系统实现雷达天线与隧道衬砌壁面的贴合，有利于降低检测人员劳动强度，提高检测质量和工作效率。

优选的，机械臂及雷达天线夹持总成2和底盘总成5的支撑腿总成3均由液压系统驱动。液压系统包含伸缩油缸，变幅油缸和液压马达。作为优选的实施方案，本实施例中液压系统动力来自底盘总成5的变速箱取力器。本实施例中液压动力和电气系统动力均来自底盘总成5。

根据本实用新型的一个实施例，在上述实施例的基础上，本实施例隧道衬砌质量无损检测设备还包括照明系统。优选的，照明系统的电力来自底盘总成5发动机上的发电机及其附近的电瓶。

如图3所示，本实施例在作业时，其覆盖范围包括多种单线和双线隧道衬砌轮廓，其形状为扇形，通过臂架系统采集行驶里程。最大高度D1可达到11021mm，单侧最大宽度D2可达到7058mm。机械臂及雷达天线夹持总成2的最大伸展高度D3可达到8649mm。本实施例隧道衬砌质量无损检测设备结构布局简单，易维护，成本较低。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一个实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。

尽管这里参照实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开权利要求的范围内，可以对主体组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (10)

1.一种隧道衬砌质量无损检测设备,包括地质雷达天线(1)；其特征在于：还包括：机械臂及雷达天线夹持总成(2)、支撑底盘总成的支撑腿总成(3)、操控臂架动作和记录数据的操控室总成(4)、底盘总成(5)；所述机械臂及雷达天线夹持总成(2)前端连接所述地质雷达天线(1)；所述机械臂及雷达天线夹持总成(2)底端固定在所述底盘总成(5)上；所述操控室总成(4)固定在所述底盘总成(5)上。

2.根据权利要求1所述的隧道衬砌质量无损检测设备，其特征在于所述的机械臂及雷达天线夹持总成(2)包括：雷达天线夹持装置，所述雷达天线夹持装置包括伸缩臂(6)以及与所述伸缩臂连接的俯仰臂(7)；所述雷达天线夹持装置前端设置有万向调节机构(8)，所述万向调节机构(8)与所述地质检测雷达天线(1)连接。

3.根据权利要求2所述的隧道衬砌质量无损检测设备，其特征在于所述的机械臂及雷达天线夹持总成(2)包括：机械臂，所述机械臂包括伸缩臂(6)、俯仰臂(7)和腰转装置(14)；所述伸缩臂包括第一伸缩臂(9)、第二伸缩臂(10)及基本臂(11)；所述俯仰臂(7)包括第一俯仰臂(12)、第二俯仰臂(13)；所述腰转装置(14)与所述第一俯仰臂(12)连接，所述第一俯仰臂(12)与所述第二俯仰臂(12)连接，所述第二俯仰臂(12)与所述基本臂(11)连接，所述基本臂(11)与所述第二伸缩臂(10)连接，所述第二伸缩臂(10)与所述第一伸缩臂(9)连接，所述第一伸缩臂(9)与所述万向调节机构(16)连接。

4.根据权利要求1所述的隧道衬砌质量无损检测设备，其特征在于所述的支撑腿总成(3)包括两个可左右展开的支撑腿，所述支撑腿底端设置有滚轮(16)，所述支撑腿伸缩臂(15)与所述滚轮连接(16)。

5.根据权利要求1所述的隧道衬砌质量无损检测设备，其特征在于所述的操控室总成(4)包括操作台、电气控制系统和人机界面；所述操作台通过所述电气控制系统与所述人机界面连接。

6.根据权利要求1所述的隧道衬砌质量无损检测设备，其特征在于所述的机械臂及雷达天线夹持总成(2)和支撑底盘总成的支撑腿总成(3)均由液压系统驱动。

7.根据权利要求1所述的隧道衬砌质量无损检测设备，其特征在于所述的操控室总成(4)固定在所述底盘总成(5)的驾驶室后部；所述机械臂及雷达天线夹持总成(2)布置在所述操控室总成(4)后端，且位于所述支撑腿总成(3)的正上方；所述支撑腿总成(3)布置在所述底盘总成(5)后部，且位于所述机械臂及雷达天线夹持总成(2)两侧。

8.根据权利要求6所述的隧道衬砌质量无损检测设备，其特征在于所述的液压系统与所述底盘总成(5)的变速箱取力器连接。

9.根据权利要求1或5所述的隧道衬砌质量无损检测设备，其特征在于所述的操控室总成(4)包括车门、观察窗以及人员座椅。

10.根据权利要求1所述的隧道衬砌质量无损检测设备，其特征在于还包括照明系统，所述照明系统与所述底盘总成(5)发动机上的发电机及其附近的电瓶连接。