CN209673747U - 自耦合隧道衬砌检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自耦合隧道衬砌检测装置，用于检测隧道衬砌质量，包括支撑臂，所述支撑臂固定在车辆上；以及设置在所述支撑臂顶部的至少一个探测装置，所述探测装置包括位置调节杆以及设置在所述位置调节杆端部的探头；其中，所述探测装置构造成能够根据隧道的断面，通过自耦合控制装置调节所述探头的位置从而使所述探头与隧道壁密贴。本实用新型能够检测隧道衬砌质量，并根据隧道断面形状自动调整探头到最佳耦合状态，保证检测结果稳定、准确。

Description

自耦合隧道衬砌检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种自耦合隧道衬砌检测装置，属于隧道检测装置。

背景技术

隧道衬砌病害是营运隧道重大安全隐患，如不及时查明并加以整治，可能会引发重大交通安全事故。目前我国处于隧道安全事故的多发期，因此，对隧道衬砌质量进行检测时十分必要的。由于运营隧道断面大，常规的手持检测方法无法完成检测工作，必须借助于其他的设备把检测设备延伸到隧道壁。目前常用的做法是在移动的车辆或其他平台搭手脚架，然后检测人员站在架子上，把检测探头贴在隧道壁上进行检测；或者采用简易的机械杆把检测设备延伸到隧道壁上进行检测。检测探头(传感器)与隧道壁的良好耦合对于隧道衬砌质量检测十分重要，然而无论采用上述哪种检测方式，均需要耗费大量的人力，同时，无法保证检测探头和隧道壁之间耦合效果，影响检测结果精度和准确性；而且每次只能检测一条测线，检测效率较低等问题。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提出了一种自耦合隧道衬砌检测装置，能够检测隧道衬砌质量，并根据隧道断面轮廓，自动调整探头位置，始终保持探头与隧道衬砌表面密贴，从而保证检测结果准确可靠、同时，一次可以采用多个装置，提高检测效率。

本实用新型提出了一种自耦合隧道衬砌检测装置，包括：

支撑臂，所述支撑臂固定在车辆上；以及

设置在所述支撑臂顶部的至少一个探测装置，所述探测装置包括位置调节杆以及设置在所述位置调节杆端部的探头；

其中，所述探测装置构造成能够根据隧道的断面，通过自耦合控制装置调节所述探头的位置从而使所述探头与隧道壁密贴。

本实用新型的进一步改进在于，所述支撑臂的端部设置有安装座，所述位置调节杆的下部铰接在所述安装座上；其中，所述位置调节杆和所述安装座之间设置有调节所述位置调节杆的所述自耦合控制装置。

本实用新型的进一步改进在于，所述安装座的顶端为U型的连接杆，所述连接杆的顶部与所述位置调节杆铰接；

并且，所述自耦合控制装置的两端分别铰接在所述位置调节杆的底端和所述安装座的顶部。

本实用新型的进一步改进在于，所述位置调节杆为具有一定锥度的可伸缩的杆体；其中，所述位置调节杆连接所述探头的一端较细，连接所述自耦合控制装置的一端较粗，并且所述连接轴连接在所述位置调节杆上靠近重心的位置。

本实用新型的进一步改进在于，所述安装座的顶部设有水平的支撑平台，所述支撑平台的端部与所述位置调节杆的底端铰接；

并且，所述自耦合控制装置的两端分别铰接在所述位置调节杆的下部和所述支撑平台的上部。

本实用新型的进一步改进在于，所述位置调节杆的底端铰接在所述安装座的侧壁上，所述自耦合控制装置的两端分别铰接在所述安装座的侧壁的上部和所述位置调节杆的下部。

本实用新型的进一步改进在于，所述自耦合控制装置为具有固定气压的气压缸。

本实用新型的进一步改进在于，所述探头的底部铰接在所述位置调节杆的顶部，所述探头与所述位置调节杆之间设置有弹性杆。

本实用新型的进一步改进在于，所述探头的前进端设置有弧形引导板。

本实用新型的进一步改进在于，所述支撑臂的顶部设置有副臂，所述副臂上并排设置多个所述探测装置。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型所述的自耦合隧道衬砌检测装置，所述探头和隧道壁具有良好的耦合一致性，使所述探测装置能够贴近所述隧道衬砌，并检测隧道衬砌的质量，检测的结果更加准确。

在本实用新型所述的自耦合隧道衬砌检测装置中，所述探头可以伸缩，也可以调节俯仰角度，能够大范围、准确地及时调整探头的高度位置。从而使探头始终贴合在隧道衬砌上，保证检测结果的准确性。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个实施方案的自耦合隧道衬砌检测装置的结构示意图；

图2是根据本实用新型的一个实施方案的探测装置的结构示意图，显示了带有连接杆的结构；

图3是根据本实用新型的一个实施方案的探测装置的结构示意图，显示了带有支撑平台的结构；

图4是根据本实用新型的一个实施方案的探测装置的结构示意图，显示了位置调节杆铰接在安装座侧面的结构；

图5是根据本实用新型的一个实施方案的自耦合隧道衬砌检测装置的结构示意图，显示了设置副臂的结构。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

在附图中各附图标记的含义如下：1、支撑臂，2、探测装置，11、安装座，12、自耦合控制装置，13、连接杆，14、支撑平台，15、副臂，21、位置调节杆，22、探头，23、弹性杆，24、弧形引导板，25、限位球型铰。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1示意性地显示了根据本实用新型的一个实施例所述自耦合隧道衬砌检测装置。根据本实用新型的自耦合隧道衬砌检测装置，能够检测隧道衬砌质量，并根据隧道形状调整探头到最佳位置，保证检测结果稳定、准确。

如图1所示，本实施例所述的一种自耦合隧道衬砌检测装置，所述自耦合隧道衬砌检测装置包括支撑臂1。所述支撑臂1用于支撑其他组件，并且所述支撑臂1固定在车辆上，车辆在隧道内行驶进行测量。在本实施例中，所述支撑臂1的顶部设置有的至少一个探测装置2，所述探测装置2包括位置调节杆21，以及设置在所述位置调节杆21端部的探头22。所述伸缩杆21的底部设置有自耦合控制装置，所述自耦合控制装置12，构造成能够自适应隧道衬砌的形状和位置，并调节伸缩杆21的位置，使探测装置2的状态与隧道断面形状相匹配。其中，所述探测装置2构造成能够根据隧道的结构调节所述探头22的位置从而使所述探头22与隧道壁紧密贴紧。

在使用根据本实施例所述的自耦合隧道衬砌检测装置时，所述探测装置23设置有位置调节杆21，所述位置调节杆21能够伸缩，从而将探头22的位置能够升高或降低。这样，通过设置伸缩杆能够准确地调节探头22的位置。探头22和隧道壁具有良好的耦合一致性，使所述探测装置2能够贴紧所述隧道壁，并检测隧道衬砌的质量，检测的结果更加准确。

在一个实施例中，如图2至图4所示，所述支撑臂1的端部设置有安装座11，所述位置调节杆21的下部铰接在所述安装座11上。其中，所述位置调节杆21和所述安装座11之间设置有调节所述位置调节杆21的俯仰角度的自耦合控制装置12。在本实施例中，所述自耦合控制装置12优选为可伸缩的杆体，通过伸缩来控制所述位置调节杆21在所述安装座11的铰接轴上转动。

在使用根据本实施例所述的自耦合隧道衬砌检测装置时，通过安装座11能够铰接所述位置调节杆21，使所述位置调节杆21能够转动，从而使探头22移动到合适的高度，并与所述隧道衬砌相接触。

在一个实施例中，如图2所示，所述安装座11的顶部设置有连接杆13，所述连接杆13优选为通过连接轴相连的两个相对的金属片，形成U型结构。所述连接杆13的顶部与所述位置调节杆21铰接。优选的，所述位置调节杆21的中部设置通孔，所述通孔穿过所述连接轴，从而使所述位置调节杆21能够沿连接轴转动。在本实施例中，所述自耦合控制装置12的两端分别铰接在所述位置调节杆21的底端和所述安装座11的顶部，所述第二自耦合控制装置12可伸缩从而带动所述位置调节杆21俯仰。

在根据本实施例所述的自耦合隧道衬砌检测装置中，所述自耦合控制装置12缩短时，所述位置调节杆21沿所述连接杆13的转轴向上转动，从而使所述探头22趋向于更高的位置。在检测过程中，所述探头22始终具有朝向隧道方向的力，并使探头22始终贴合在隧道表面。这样，探头22检测的结果更加准确。

在一个优选的实施例中，所述位置调节杆21为具有一定锥度的杆体。其中，所述位置调节杆21连接所述探头22的一端较细，连接所述自耦合控制装置12的一端较粗，并且所述连接杆13连接在所述位置调节杆21上靠近重心的位置，优选地，所述连接轴设置在位置调节杆21的位置离重心小于2mm。

在根据本实施例所述的自耦合隧道衬砌检测装置中，通过设置成椎体，能够将所述位置调节杆21分段，便于伸长或收缩，是一种实现伸缩功能的方式。并且通过设置成锥形，使位置调节杆21的重心偏向下的位置，便于所述连接轴与重心相对应。从而更加便于转动，避免不平衡的情况影响探头22位置的调节。

在另一个实施例中，如图3所示，所述安装座11的顶部设置有支撑平台14，所述支撑平台14沿水平方向设置。所述支撑平台14的端部与所述位置调节杆21的底端铰接。并且，所述自耦合控制装置12的两端分别铰接在所述位置调节杆21的下部和所述支撑平台14的上部。

在根据本实施例所述的自耦合隧道衬砌检测装置中，所述自耦合控制装置12在伸长时，所述位置调节杆21与所述支撑平台14的夹角增大，从而使所述位置调节杆21扬起，使探头22趋向移动到更高的位置。所述探头22始终具有朝向隧道方向的力，并使探头22始终贴合在隧道表面。这样，探头22检测的结果更加准确。

在另一个实施例中，如图4所示，所述位置调节杆21的底端铰接在所述安装座11的侧壁上，所述自耦合控制装置12的两端分别铰接在所述安装座11的侧壁的上部和所述位置调节杆21的下部，并且所述自耦合控制装置12位于所述位置调节杆21和所述安装座11铰接的位置的上方。

在根据本实施例所述的自耦合隧道衬砌检测装置中，所述自耦合控制装置12在收缩时，所述位置调节杆21与所述支撑平台14的夹角减小，从而使所述位置调节杆21扬起，使探头22趋向移动到更高的位置。所述探头22始终具有朝向隧道方向的力，并使探头22始终贴合在隧道表面。这样，探头22检测的结果更加准确。

在一个实施例中，所述自耦合控制装置12优选为的气压缸。其中，气压缸内的压力为固定压力。气压缸内具有保压的功能，其外部连接有气压源，为气压缸输入压力或输出压力。使气压缸内始终保持相对固定的正压力或负压力。在如图2和图4的实施例中，气压缸内始终保持一定的负压力，从而使气压缸保持趋向于收缩的状态，从而使位置调节杆21向上扬起，并使探头22贴近隧道衬砌。在如图3所示的实施例中，气压缸内始终保持一定的正压力，从而使气压缸保持趋于伸长的状态，从而使位置调节杆21向上扬起，并使探头22贴近隧道衬砌。当隧道高度较高时，气压缸能够使位置调节杆21始终向上移动，直到探头22贴近隧道衬砌，隧道衬砌给探头22一个反向的作用力，从而平衡气压缸内的压力，这样，所述探头22能够保持贴附状态。

在一个实施例中，如图2和图4所示，所述探头22的底部铰接在所述位置调节杆21的顶部，并且能够沿铰接的位置转动。其中，所述探头22与所述位置调节杆21之间设置有弹性杆23。所述弹性杆23的前端铰接所述探头22的前端，所述弹性杆23的后端铰接在所述位置调节杆21上。

在根据本实施例所述的自耦合隧道衬砌检测装置中，所述探头22与所述位置调节杆21之间设置有弹性杆23，能够通过弹性杆23弹性伸缩来抵消探头22移动过程中起伏的惯性力，从而使探头22移动更加平稳、顺畅。所述弹性杆23可以使用弹簧等弹性件，也可以使用气缸等具有伸缩功能的器件。

在一个实施例中，如图3所示，所述位置调节杆21的上端设置有弧形的弯曲部，所述位置调节杆21和所述探头22之间设置有限位球型铰25，能够使所述探头22的前端具有弹性地贴附在隧道内壁上。

在一个优选的实施例中，如图2至图4所示，所述探头22的前进端设置有弧形引导板24。所述探头22通过设置弧形引导板24，使探头22在探测前进的过程中更加顺畅。避免隧道衬砌的起伏对探头22移动造成过大的影响。

在一个优选的实施例中，如图5所示，所述支撑臂1的顶部设置有副臂15，所述副臂15上并排设置多个所述探测装置2。所述副臂15构造成能够与隧道衬砌形状、轮廓相适应。所述副臂15上设置多个探测装置2。在本实施例中，所述副臂15形状可以变化，能够符合隧道衬砌的形状，使多个探测装置2接触并贴近到隧道衬砌的表面，从而实现多个位置同时探测。例如，隧道衬砌为弧形，那么所述副臂15可以选择弧形，并且所述副臂15的外弧面对准隧道的衬砌。所述副臂15的外弧面上设置若干用于检测隧道衬砌的探测装置2。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种自耦合隧道衬砌检测装置，其特征在于，包括：

支撑臂(1)，所述支撑臂(1)固定在车辆上；以及

设置在所述支撑臂(1)顶部的至少一个探测装置(2)，所述探测装置(2)包括位置调节杆(21)以及设置在所述位置调节杆(21)端部的探头(22)；

其中，所述探测装置(2)构造成能够根据隧道的断面，通过自耦合控制装置(12)调节所述探头(22)的位置从而使所述探头(22)与隧道壁密贴。

2.根据权利要求1所述的自耦合隧道衬砌检测装置，其特征在于，所述支撑臂(1)的端部设置有安装座(11)，所述位置调节杆(21)的下部铰接在所述安装座(11)上；其中，所述位置调节杆(21)和所述安装座(11)之间设置有调节所述位置调节杆(21)的所述自耦合控制装置(12)。

3.根据权利要求2所述的自耦合隧道衬砌检测装置，其特征在于，所述安装座(11)的顶端为U型的连接杆(13)，所述连接杆(13)的顶部与所述位置调节杆(21)铰接；

并且，所述自耦合控制装置(12)的两端分别铰接在所述位置调节杆(21)的底端和所述安装座(11)的顶部。

4.根据权利要求3所述的自耦合隧道衬砌检测装置，其特征在于，所述位置调节杆(21)为具有一定锥度的可伸缩的杆体；其中，所述位置调节杆(21)连接所述探头(22)的一端较细，连接所述自耦合控制装置(12)的一端较粗，并且所述连接杆(13)连接在所述位置调节杆(21)上靠近重心的位置。

5.根据权利要求2所述的自耦合隧道衬砌检测装置，其特征在于，所述安装座(11)的顶部设有水平的支撑平台(14)，所述支撑平台(14)的端部与所述位置调节杆(21)的底端铰接；

并且，所述自耦合控制装置(12)的两端分别铰接在所述位置调节杆(21)的下部和所述支撑平台(14)的上部。

6.根据权利要求2所述的自耦合隧道衬砌检测装置，其特征在于，所述位置调节杆(21)的底端铰接在所述安装座(11)的侧壁上，所述自耦合控制装置(12)的两端分别铰接在所述安装座(11)的侧壁的上部和所述位置调节杆(21)的下部。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的自耦合隧道衬砌检测装置，其特征在于，所述自耦合控制装置(12)为具有固定气压的气压缸。

8.根据权利要求7所述的自耦合隧道衬砌检测装置，其特征在于，所述探头(22)的底部铰接在所述位置调节杆(21)的顶部，所述探头(22)与所述位置调节杆(21)之间设置有弹性杆(23)。

9.根据权利要求8所述的自耦合隧道衬砌检测装置，其特征在于，所述探头(22)的前进端设置有弧形引导板(24)。

10.根据权利要求8或9所述的自耦合隧道衬砌检测装置，其特征在于，所述支撑臂(1)的顶部设置有副臂(15)，所述副臂(15)上并排设置多个所述探测装置(2)。