CN205537505U - 铁路隧道激光三维扫描检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及铁路运营隧道检测领域，具体涉及铁路隧道激光三维扫描检测装置。其包括：底座支架、处理器、三维激光扫描仪、传感器；底座支架底部设置一个以上的可放置于铁路轨道上的绝缘走行轮和一个以上的测量轮；绝缘走行轮和测量轮相邻设置；处理器通过手推杆架于底座支架上，激光扫描仪可拆卸式安装于底座支架上；底座支架内装有一个以上的传感器，三维激光扫描仪、传感器均与处理器相连接。本实用新型激光器发射激光并以螺旋线形式对隧道表面进行全断面高密度扫描，快速准确获得隧道表面图像；传感器测量后数据发送给处理器，数据采集后，处理软件对数据分析处理，进行病害判读，并根据需要对各类病害统计分析；实现隧道监测、管理、预警。

Description

铁路隧道激光三维扫描检测装置

技术领域

本实用新型涉及铁路运营隧道检测领域，具体而言，涉及铁路隧道激光三维扫描检测装置，用于铁路运营隧道的检测、以及隧道施工阶段的变形监测、边坡变形监测、城市轨道交通等方面。

背景技术

我国现有隧道检测技术基本上靠目视、敲击、人工记录等手段，方法简单、原始，大量早期病害和隐性病害难以及时发现，无法完成隧道病害的监测、管理、预警等。在隧道表面三维激光扫描检测方面，国内尚处于研究起步阶段，没有成熟的产品面市。

实用新型内容

本实用新型的目的在于铁路隧道激光三维扫描检测装置，以解决铁路隧道内检测的高成本问题。

本实用新型提供了一种铁路隧道激光三维扫描检测装置，其包括底座支架、处理器、三维激光扫描仪、传感器；所述底座支架底部设置一个以上的可放置于铁路轨道上的绝缘走行轮和一个以上的测量轮；所述绝缘走行轮和所述测量轮相邻设置；所述处理器通过手推杆架于所述底座支架上，所述三维激光扫描仪可拆卸式安装于所述底座支架上；所述底座支架内装有一个以上的所述传感器，所述三维激光扫描仪、所述传感器均与所述处理器相连接。

在一些实施例中，优选为，所述底座支架包括横梁和纵梁，所述横梁和所述纵梁呈“T”形结构，横梁的一端固定于所述纵梁的中部。

在一些实施例中，优选为，所述横梁的另一端、所述纵梁的两端的底部均安装绝缘走行轮和测量轮，所述测量轮的测量点位于所述绝缘走行轮与钢轨接触的运行踏面下16毫米处。

在一些实施例中，优选为，所述传感器设置于所述横梁的内部。

在一些实施例中，优选为，所述手推杆为长度、角度可调杆，其下端通过插拔轴相连于所述纵梁上的扇形板，所述扇形板上开有多个供插拔轴穿过的通孔，使手推杆在0～180°之间调节；上端可转动式连接托盘，所述托盘上固定安装所述处理器。

在一些实施例中，优选为，所述手推杆包括内外套接的内杆和外杆，所述内杆可沿外杆内壁上下滑动实现长度调节。

在一些实施例中，优选为，所述三维激光扫描仪通过安装支座固定于所述横梁上。

在一些实施例中，优选为，所述安装支座的下部通过第一锁紧旋钮固定于横梁上，上部通过第二锁紧旋钮固定于所述三维激光扫描仪。

在一些实施例中，优选为，所述传感器包括：角度传感器、轨距传感器和里程传感器。

本实用新型实施例提供的铁路隧道激光三维扫描检测装置，与现有技术相比，在底座支架上安装处理器、三维激光扫描仪，激光器发射激光并以螺旋线形式对隧道表面进行全断面高密度扫描，可以快速准确地获得隧道表面图像；传感器探测数据后发送给处理器，现场数据采集完成后，使用后处理软件对数据进行分析处理，进行病害判读、病害信息存入数据库，并可根据需要对各类病害统计分析；达到实现对隧道的监测、管理、预警目的。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例中铁路隧道激光三维扫描检测装置的主视结构示意图；

图2为本实用新型图1中铁路隧道激光三维扫描检测装置的俯视结构示意图；

图3为本实用新型图1中铁路隧道激光三维扫描检测装置的左视结构示意图。

注：1走行轮；2测量轮；3纵梁；4横梁；5处理器；6三维激光扫描仪；7安装支座；8手推杆；9螺栓；10第一锁紧旋钮；11第二锁紧旋钮；12托盘。

具体实施方式

下面通过具体的实施例结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

考虑到目前铁路隧道检测中情况复杂，人工检测准确率低，大量早起病害和隐性病害难以及时发现，隧道表面三维激光扫描检测方面尚没有较成熟的机械设备的问题，本实用新型提供了铁路隧道激光三维扫描检测装置。

铁路隧道激光三维扫描检测装置，其包括：底座支架、处理器、三维激光扫描仪、传感器；底座支架底部设置一个以上的可放置于铁路轨道上的绝缘走行轮和一个以上的测量轮；绝缘走行轮和测量轮相邻设置；处理器通过手推杆架于底座支架上，激光扫描仪可拆卸式安装于底座支架上；底座支架内装有一个以上的传感器，三维激光扫描仪、传感器均与处理器相连接。

在底座支架上安装处理器、三维激光扫描仪，激光器发射激光并以螺旋线形式对隧道表面进行全断面高密度扫描，可以快速准确地获得隧道表面图像；传感器探测数据后发送给处理器，现场数据采集完成后，使用后处理软件对数据进行分析处理，进行病害判读、病害信息存入数据库，并可根据需要对各类病害统计分析；达到实现对隧道的监测、管理、预警目的。

接下来，对该技术进行详细描述：

该铁路隧道激光三维扫描检测装置，主要用于铁路隧道内的病害检测和预警。如图1-3所示，其包括：底座支架、处理器5、三维激光扫描仪6、传感器；其中底座支架主要用作携带检测设备在轨面上行走，并支撑相应的检测组件，为此，底部设置一个以上的可放置于铁路轨道上的绝缘走行轮1和一个以上的测量轮2；绝缘走行轮1放置在轨道上，绝缘走行轮1和测量轮2相邻设置。处理器5通过手推杆8架于底座支架上，处理器5可以选用PC电脑或笔记本电脑，加载处理程序，用于接收三维激光扫描仪6、传感器等的测量信号，并进行分析，得到检测结果，并形成预警信息。三维激光扫描仪6可拆卸式安装于底座支架上，激光扫描隧道断面，可快速准确获得隧道表面图像。底座支架内装有一个以上的传感器，三维激光扫描仪6、传感器均与处理器5相连接。传感器包括分别对角度、轨距、里程进行感应的角度传感器、轨距传感器、和里程传感器。

在本实施例中，将底座支架设计为横梁4和纵梁3，横梁4和纵梁3呈“T”形结构，由四颗不脱落螺栓9连接，构成稳定的三角支撑结构。横梁4的一端固定于纵梁3的中部，横梁4的另一端、纵梁3的两端的底部均安装绝缘走行轮1，三个绝缘走行轮1支撑整体结构在钢轨上运行；三个测量轮2设计在轨面下16毫米处，所以，测量轮2的测量点位于绝缘走行轮1与钢轨接触的运行踏面下16毫米处，以对轨道状态进行有效测量。左边两个测量轮2用于定位，右边的测量轮2上装载有传感器。

为了保护传感器，提高传感器的使用寿命，将传感器设置于所横梁4的内部。传感器与处理器5之间进行信号连接。

考虑到该检测装置的适用性，将手推杆8设置为可以调整长度和角度的可调杆，通过调整其长度和角度，能够改变处理器5的高度，进而适用于不同高度的使用者。手推杆8下端通过插拔轴相连于纵梁3上的扇形板，扇形板上开有多个供插拔轴穿过的通孔，使手推杆8在0～180°之间调节，上端可转动式连接托盘12，托盘12上固定安装处理器5。处理器5放置于转动式的托盘12上，可以各角度旋转，方便不同角度使用处理器5，提高了使用的舒适性。

关于手推杆8的长度调节设计方式有多种，本实施例中，长度可调杆包括内外套接的内杆和外杆，内杆可沿外杆内壁上下滑动实现长度调节。通过调整内杆、外杆之间的相对距离，可以调节内杆、外杆之间套接的长度，以调节手推杆8的整体长度。

在三维激光扫描仪6的安装方面，主要考虑其方便安装和拆卸，以提高使用的便利性，所以，三维激光扫描仪6通过安装支座7固定于横梁4中部。安装支座7的下部通过第一锁紧旋钮10固定于横梁4上，可快速拆装；上部通过第二锁紧旋钮11固定于三维激光扫描仪6，也可快速拆装。

使用中，首先组装轨道测量装置，组装呈测量小车后，架于轨面，使三个测量轮2均位于轨面下16mm处，将笔记本电脑(加载有处理软件)、三维激光扫描仪6与轨道测量小车连接牢固后，启动、运行软件系统，推行小车对隧道进行数据采集；测量时，三维激光扫描仪6发射激光并以螺旋线形式对隧道表面进行全断面高密度扫描，可以快速准确地获得隧道表面图像；传感器进行数据采集，现场数据采集完成后，使用后处理软件对数据进行分析处理，进行病害判读、病害信息存入数据库，并可根据需要对各类病害统计分析；达到实现对隧道的监测、管理、预警目的。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种铁路隧道激光三维扫描检测装置，其特征在于，包括：底座支架、处理器、三维激光扫描仪、传感器；所述底座支架底部设置一个以上的可放置于铁路轨道上的绝缘走行轮和一个以上的测量轮；所述绝缘走行轮和所述测量轮相邻设置；所述处理器通过手推杆架于所述底座支架上，所述三维激光扫描仪可拆卸式安装于所述底座支架上；所述底座支架内装有一个以上的所述传感器，所述三维激光扫描仪、所述传感器均与所述处理器相连接。

2.如权利要求1所述的铁路隧道激光三维扫描检测装置，其特征在于，所述底座支架包括横梁和纵梁，所述横梁和所述纵梁呈“T”形结构，横梁的一端固定于所述纵梁的中部。

3.如权利要求2所述的铁路隧道激光三维扫描检测装置，其特征在于，所述横梁的另一端、所述纵梁的两端的底部均安装绝缘走行轮和测量轮，所述测量轮的测量点位于所述绝缘走行轮与钢轨接触的运行踏面下16毫米处。

4.如权利要求2所述的铁路隧道激光三维扫描检测装置，其特征在于，所述传感器设置于所述横梁的内部。

5.如权利要求2所述的铁路隧道激光三维扫描检测装置，其特征在于，所述手推杆为长度、角度可调杆，其下端通过插拔轴相连于所述纵梁上的扇形板，所述扇形板上开有多个供插拔轴穿过的通孔，使手推杆在0～180°之间调节；上端可转动式连接托盘，所述托盘上固定安装所述处理器。

6.如权利要求5所述的铁路隧道激光三维扫描检测装置，其特征在于，所述手推杆包括内外套接的内杆和外杆，所述内杆可沿外杆内壁滑动。

7.如权利要求2所述的铁路隧道激光三维扫描检测装置，其特征在于，所述三维激光扫描仪通过安装支座固定于所述横梁上。

8.如权利要求7所述的铁路隧道激光三维扫描检测装置，其特征在于，所述安装支座的下部通过第一锁紧旋钮固定于横梁上，上部通过第二锁紧旋钮固定于所述三维激光扫描仪。

9.如权利要求1-8任一项所述的铁路隧道激光三维扫描检测装置，其特征在于，所述传感器包括：角度传感器、轨距传感器和里程传感器。