CN209141990U - 一种铁路隧道检测车 - Google Patents
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Abstract
一种铁路隧道检测车，由卡车底盘（1）、检测舱（2）、检测作业机构（3）、地质雷达（4）及发电机组（6）、液压系统（7）等附属系统组成；检测舱（2）通过标准集装箱角座与卡车底盘（1）连接，3套检测作业机构（3）通过螺栓连接安装于检测舱内（2），衬砌检测雷达天线（4.1）安装于检测作业机构（3）末端，仰拱检测雷达天线（4.2）悬挂于卡车底盘（1）尾部；可以同时检测隧道上部衬砌3条测线和隧道底部仰拱2条测线；检测作业机构（3）在检测作业时，通过升降机构（3.1）抬升、机器人（3.2）展开、机器人延长杆（3.3）伸出等方式，可将雷达天线（4.1）送到隧道（10）上部衬砌结构任意检测点位置；收车运输时，升降机构（3.1）降落、机器人（3.2）收回、机器人延长杆（3.3）缩回状态，可放置在检测舱作业区（2.2）内。机器人和机器人延长杆采用伺服电机驱动方式，托举雷达天线（4.1）到达隧道（10）衬砌检测点位置，结合轮廓扫描仪（1.1）和激光测距传感器（3.8）采集数据，可实时调整雷达天线（4.1）与隧道壁的间距，以保证雷达探测的准确性和连续性。适应在铁路隧道贯通、衬砌与填充层施工作业完成后，道床施工作业前的隧道内应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种铁路隧道检测车。
背景技术
目前，高铁隧道建设过程采用目视、破检或人工无损检测方法（地质雷达等）。人工地质雷达检测每次只能检测一条测线，雷达检测覆盖范围有限，检测速度慢、效率低，安全性不高，检测条件、时机不统一，检测人员的技术水平参差不齐，造成有些隧道在多次检测情况下还存在一些较大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轮胎式隧道衬砌质量检测车，适用于铁路隧道贯通、衬砌与填充层施工作业完成后，道床施工作业前的隧道衬砌质量快速检测。
本发明的技术方案是：由卡车底盘（1）、检测舱（2）、检测作业机构（3）、地质雷达（4）及发电机组（6）、液压系统（7）等附属系统组成；检测舱（2）通过标准集装箱角座与卡车底盘（1）连接，3套检测作业机构（3）通过螺栓连接安装于检测舱内（2），衬砌检测雷达天线（4.1）安装于检测作业机构（3）末端，仰拱检测雷达天线（4.2）悬挂于卡车底盘（1）尾部；可以同时检测隧道上部衬砌3条测线和隧道底部仰拱2条测线；检测作业机构（3）在检测作业时，通过升降机构（3.1）抬升、机器人（3.2）展开、机器人延长杆（3.3）伸出等方式，可将雷达天线（4.1）送到隧道（10）上部衬砌结构任意检测点位置；收车运输时，升降机构（3.1）降落、机器人（3.2）收回、机器人延长杆（3.3）缩回状态，可放置在检测舱作业区（2.2）内。机器人和机器人延长杆采用伺服电机驱动方式，托举雷达天线（4.1）到达隧道（10）衬砌检测点位置，结合轮廓扫描仪（1.1）和激光测距传感器（3.8）采集数据，可实时调整雷达天线（4.1）与隧道（10）壁的间距，以保证雷达探测的准确性和连续性。
附图说明
图1是本发明所述的检测车收车位示意图。
图2是本发明所述的检测车作业位示意图。
图3是本发明所述的检测车检测作业机构示意图。
图4是本发明所述的检测车隧道拱顶检测作业示意图。
图5是本发明所述的检测车隧道拱腰和边墙检测作业示意图。
图6是本发明所述的检测车作业过程立体视图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明的检测车由卡车底盘（1）、检测舱（2）、检测作业机构（3）、地质雷达（4）及附属系统等组成；检测舱（2）通过标准集装箱角座与卡车底盘（1）连接，3套检测作业机构（3）通过螺栓连接安装于检测舱内（2），衬砌检测雷达天线（4.1）安装于检测作业机构（3）末端，仰拱检测雷达天线（4.2）悬挂于卡车底盘（1）尾部；可以同时检测隧道上部衬砌3条测线和隧道底部仰拱2条测线。
本发明所述的卡车底盘（1）采用成熟的6x4后轮驱动卡车底盘，配备定速巡航系统、倒车雷达和全方位摄像头；在驾驶室前端安装有轮廓扫描仪（1.1），实时扫描隧道轮廓，用于判断并实时调整检测车行驶位置；在后轮轴端安装有测速传感器（1.2），用于实时记录检测里程。
本发明所述的检测舱（2）分为动力间（2.1）、作业区（2.2）和控制室（2.3）三个区域。动力间（2.1）布置有发电机组（6）和液压泵站（7）。作业区（2.2）上部安装对开式移动门（2.4）、（2.5），可通过手动或自动操作，在作业和收车时，将作业区打开或合闭；内部交错布置3套检测作业机构（3）。控制室（2.3）布置作业控制台（5.1）、地质雷达采集台（5.2），并在端墙安装有侧置式空调（8）；作业区（2.2）、控制室（2.3）顶部和侧墙分别设置玻璃窗（2.6）、（2.7），便于作业观察。
本发明所述的发电机组（6）用于给检测舱（2）内各系统和设备提供动力，在检测舱控制室（2.3）配备发电机组远程智能控制面板，可实现发电机组启停、加油、主参数和油位显示等远程控制操作。
本发明所述的液压系统（7）采用电动驱动方式，在检测舱控制室（2.3）配备远程控制箱，可独立或同时控制3套检测作业机构的升降动作。
本发明所述的作业控制台（5.1）应能对升降机构（3.1）抬升、降落进行控制，对机器人（3.2）展开、收回、姿态调整以及动态跟踪检测进行控制，对机器人延长杆（3.3）的伸出、缩回进行控制，对发电机组（6）的启动、急停进行控制和保护，对空调机组（8）、照明等附属电器进行控制；地质雷达采集台（5.2）应能对衬砌检测雷达天线（4.1）、仰拱检测雷达天线（4.2）数据采集、存储、传输、分析等进行控制。
如图3所示，本发明所述的检测作业机构（3）由升降机构（3.1）、机器人（3.2）、机器人延长杆（3.3）、雷达天线安装框（3.4）等结构组成，是衬砌检测雷达天线（4.1）的作业平台；升降机构（3.1）通过螺栓连接安装于检测舱作业区（2.2）底梁上，用于机器人（3.2）的安装和承载，采用液压驱动方式，通过升降油缸（3.5），实现机器人的抬升和降落；升降机构上设计有电缆拖链机构（3.6）；升降机构上安装有拉绳位移传感器（3.7），实时监测升降机构抬升高度。
本发明所述的机器人（3.2）采用六轴多关节工业机器人，机器人延长杆（3.3）安装于机器人第六轴上，具有伸缩功能，雷达天线安装框（3.4）通过法兰安装于机器人延长杆末端，安装框（3.4）两侧面安装对称安装有4个激光测距传感器（3.8），用于实时采集雷达天线（4.1）与隧道壁间距；机器人和机器人延长杆均采用伺服电机驱动方式，托举雷达天线（4.1）到达隧道（10）衬砌检测点位置，并可实时调整雷达天线（4.1）与隧道（10）壁的间距，以保证雷达探测的准确性和连续性。
本发明所述的检测作业机构（3）在检测作业时，通过升降机构（3.1）抬升、机器人（3.2）展开、机器人延长杆（3.3）伸出等方式，可将雷达天线（4.1）送到隧道（10）上部衬砌结构任意检测点位置；收车运输时，升降机构（3.1）降落、机器人（3.2）收回、机器人延长杆（3.3）缩回状态，可放置在检测舱（2）作业区（2.2）内。
如图4所示，在进行隧道拱顶衬砌质量检测时，检测车行驶在隧道（10）中线位置，3套检测作业机构（3）分别将雷达天线（4.1）托举至隧道拱顶区域进行检测。
如图5所示，在进行隧道拱腰和边墙衬砌质量检测时，检测车行驶在隧道（10）一侧位置，3套检测作业机构（3）分别将雷达天线（4.1）托举至隧道拱腰和边墙测线进行检测。
Claims (9)
1.一种铁路隧道检测车，其特征在于：该检测车由卡车底盘（1）、检测舱（2）、检测作业机构（3）、地质雷达（4）及发电机组（6）、液压系统（7）等附属系统组成；检测舱（2）通过标准集装箱角座与卡车底盘（1）连接，3套检测作业机构（3）通过螺栓连接安装于检测舱内（2），衬砌检测雷达天线（4.1）安装于检测作业机构（3）末端，仰拱检测雷达天线（4.2）悬挂于卡车底盘（1）尾部；可以同时检测隧道上部衬砌3条测线和隧道底部仰拱2条测线。
2.如权利要求1所述的检测车，其特征在于卡车底盘（1）采用成熟的6x4后轮驱动卡车底盘，配备定速巡航系统、倒车雷达和全方位摄像头；在驾驶室前端安装有轮廓扫描仪（1.1），实时扫描隧道轮廓，用于判断并实时调整检测车行驶位置；在后轮轴端安装有测速传感器（1.2），用于实时记录检测里程。
3.如权利要求1所述的检测车，其特征在于检测舱（2）分为动力间（2.1）、作业区（2.2）和控制室（2.3）三个区域；动力间（2.1）布置有发电机组（6）和液压系统（7）；作业区（2.2）上部安装对开式移动门（2.4）、（2.5），可通过手动或自动操作，在作业和收车时，将作业区打开或合闭；内部交错布置3套检测作业机构（3）；控制室（2.3）布置作业控制台（5.1）、地质雷达采集台（5.2），并在端墙安装有侧置式空调机组（8）；作业区（2.2）、控制室（2.3）顶部和侧墙分别设置玻璃窗（2.6）、（2.7），便于作业观察。
4.如权利要求1所述的检测车，其特征在于检测作业机构（3）由升降机构（3.1）、机器人（3.2）、机器人延长杆（3.3）、雷达天线安装框（3.4）等结构组成，是衬砌检测雷达天线（4.1）的作业平台；升降机构（3.1）通过螺栓连接安装于检测舱（2）作业区（2.2）底梁上，用于机器人（3.2）的安装和承载，采用液压驱动方式，通过升降油缸（3.5），实现机器人的抬升和降落；升降机构上设计有电缆拖链机构（3.6）；升降机构上安装有拉绳位移传感器（3.7），实时监测升降机构抬升高度。
5.如权利要求1所述的检测车，其特征在于机器人（3.2）采用六轴多关节工业机器人，机器人延长杆（3.3）安装于机器人第六轴上，具有伸缩功能，雷达天线安装框（3.4）通过法兰安装于机器人延长杆末端，安装框（3.4）两侧面对称安装有4个激光测距传感器（3.8）；机器人和机器人延长杆均采用伺服电机驱动方式，托举雷达天线（4.1）到达隧道（10）衬砌检测点位置，并可实时调整雷达天线（4.1）与隧道（10）壁的间距，以保证雷达探测的准确性和连续性。
6.如权利要求1所述的检测车，其特征在于检测作业机构（3）在检测作业时，通过升降机构（3.1）抬升、机器人（3.2）展开、机器人延长杆（3.3）伸出等方式，可将雷达天线（4.1）送到隧道（10）上部衬砌结构任意检测点位置；收车运输时，升降机构（3.1）降落、机器人（3.2）收回、机器人延长杆（3.3）缩回状态，可放置在检测舱作业区（2.2）内。
7.如权利要求1所述的检测车，其特征发电机组（6）用于给检测舱（2）内各系统和设备提供动力，在检测舱控制室（2.3）配备发电机组远程智能控制面板，可实现发电机组启停、加油、主参数和油位显示等远程控制操作。
8.如权利要求1所述的检测车，其特征在于液压系统（7）采用电动驱动方式，在检测舱控制室（2.3）配备远程控制箱，可独立或同时控制3套检测作业机构的升降动作；液压系统设置各种必要的油液滤清器、回路保护及故障报警功能；并设有防止过载、液压冲击以及液压锁等安全装置。
9.如权利要求1所述的检测车，其特征在于作业控制台（5.1）应能对升降机构（3.1）抬升、降落进行控制，对机器人（3.2）展开、收回、姿态调整以及动态跟踪检测进行控制，对机器人延长杆（3.3）的伸出、缩回进行控制，对发电机组（6）的启动、急停进行控制和保护，对空调机组（8）、照明等附属电器进行控制；地质雷达采集台（5.2）应能对衬砌检测雷达天线（4.1）、仰拱检测雷达天线（4.2）数据采集、存储、传输、分析等进行控制。
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