CN211698187U - 一种可移动盾构隧道检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于隧道检测设备技术领域，具体公开了一种可移动盾构隧道检测装置，包括可移动车架、角度调节机构、支杆和天线固定机构，可移动车架包括载物台和立柱；角度调节机构包括两个固定板、中心轴、齿轮和滑块，两个固定板竖直安装在载物台上，且正对设置，中心轴垂直于两固定板，齿轮和滑块位于两个固定板之间，齿轮安装在中心轴上，滑块与两个固定板滑动连接，滑块上设有与齿轮啮合的齿条，中心轴连接有伺服电机；支杆的两端分别与滑块和天线固定机构相连接。本装置通过设置角度调节机构，驱动天线摆动对隧道的上部拱顶进行全面检测，扩大了检测面积，用本装置替代人工托举作业，能提高检测速度和工作效率。

Description

一种可移动盾构隧道检测装置

技术领域

本实用新型涉及隧道检测设备技术领域，特别是涉及一种可移动盾构隧道检测装置。

背景技术

在盾构法隧道施工过程中，壁后注浆是隧道施工中必不可少的重要环节之一，壁后注浆不密实会引起土体扰动和地面沉降，危害地面建筑的安全，还会影响隧道结构的受力性能，引起管片的开裂和渗漏。因此，在盾构隧道施工过程中或后期使用过程中需要对盾构隧道壁后注浆效果进行无损检测。探地雷达采用非接地性测量，可快速连续检测，对检测对象无损，能比较直观地表现检测目标，是目前行业内对盾构隧道进行无损检测重要手段之一。探测雷达的无损探测方法应用到盾构隧道壁后注浆施工中，可以探测注浆体沿着环向和纵向的分布形态以及注浆体和管片之间是否留有一定建筑孔隙尚未填充，从而指导盾构隧道注浆施工，控制施工质量。

常规隧道探地雷达检测一般采用高空作业车将人员和天线设备升高至检测位置，以人工托持天线的方式进行拱顶检测。但因盾构隧道尺寸、形状及内部钢铁轨道的限制，上述方法应用时极为不便，且操作人员长时间托持天线检测容易引起疲劳，导致天线晃动，数据采集不稳定，不连续，影响检测结果。现有的检测装置一般利用杠杆原理来调节角度，一次只能检测一条测线，检测区域面积小，完成隧道拱部的检测需要来回要检测多个回合，费时费力，检测速度不高，检测效率较低。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种可移动盾构隧道检测装置，用于解决现有的检测装置检测区域面积小、检测效率低等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型的基础方案为：一种可移动盾构隧道检测装置，包括可移动车架、角度调节机构、支杆和天线固定机构，所述可移动车架包括载物台和设于载物台下方的四根立柱；所述角度调节机构包括两个固定板、中心轴、齿轮和滑块，两个固定板呈竖直状态安装在载物台上，且正对设置，所述中心轴垂直于两固定板，所述齿轮安装在中心轴上，且位于两个固定板之间，所述滑块位于齿轮的一侧，滑块位于两个固定板之间，且与两个固定板滑动连接，所述滑块靠近齿轮的一侧设有与齿轮啮合的齿条，所述中心轴同轴连接有能正转和反转的伺服电机；所述支杆的一端与滑块相连接，支杆的轴向方向与中心轴的径向方向相同，支杆的另一端安装有天线固定机构。

本基础方案的工作原理在于：先将可移动车架移动至指定位置，将探地雷达天线安装在天线固定机构上，启动伺服电机，驱动中心轴旋转，中心轴转动带动齿轮旋转，齿轮通过与其啮合的齿条带动滑块以中心轴为旋转中心在两固定板之间滑动，滑块的滑动轨迹为圆弧形，从而使支杆带动天线摆动，对盾构隧道的弧形拱顶进行检测；通过控制伺服电机正转反转，即可使支杆反复摆动，让天线对隧道拱顶进行检测。

进一步，所述两个固定板相对的一侧均设有一个半圆弧形滑槽，所述半圆弧形滑槽与中心轴同心，所述滑块与固定板相接触的两个侧面均设有一个与半圆弧形滑槽相匹配的凸起，所述凸起插入半圆形滑槽中，以限制滑块的位置，避免滑块移位或脱落，保证滑块上的齿条与齿轮保持啮合关系。

进一步，所述支杆为伸缩杆，所述伸缩杆为电动伸缩杆。通过改变伸缩杆的长度，使其适用于不同的高度的隧道拱顶。

进一步，所述固定板的两端设有安装条，所述安装条上设有螺纹孔，所述载物台上设有与螺纹孔相对应的螺纹槽，所述固定板通过螺栓或螺钉固定在载物台上。

进一步，所述固定板为半圆形。

进一步，所述天线固定机构包括夹具和与夹具底部相连接的Y型支撑杆，所述Y型支撑杆的下端与支杆的顶端相连接。

进一步，所述夹具包括夹具座和和两个相互配合以夹紧天线的夹板。

进一步，所述立柱下设有万向轮，便于移动。

进一步，所述立柱之间设有加强筋，以提高装置的稳定性，避免晃动。

进一步，所述立柱与载物台之间、所述滑块与支杆之间均为可拆卸连接；和/或，所述立柱与加强筋之间为可拆卸连接；和/或，所述Y型支撑杆与支杆之间为可拆卸连接。

如上所述，本实用新型的可移动盾构隧道检测装置，具有以下有益效果：

本装置通过设置角度调节机构和支杆驱动天线摆动，从而改变探地雷达天线的角度，使天线能对隧道的上部拱顶进行全面检测，扩大了天线一次检测的区域面积，用本装置替代人工托举作业，操作人员可在地面进行工作，避免高空作业，从而能减轻操作人员的劳动强度，大幅度提高检测速度和工作效率；本装置中，支杆为电动伸缩杆，可自由伸缩，以满足不同尺寸的盾构隧道；同时，本装置的各部件之间为可拆卸连接，可重复拆装，便于根据隧道结构进行组装，从而不受盾构隧道内部钢铁轨道的限制，也便于搬运。

附图说明

图1为本实用新型实施例中可移动盾构隧道检测装置的立体图。

图2为本实用新型实施例中角度调节机构的结构示意图。

图3为本实用新型实施例中固定板和滑块的纵向剖视图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

附图标记说明：

可移动车架1、载物台11、立柱12、万向轮13、加强筋14、角度调节机构2、固定板21、安装条211、半圆弧形滑槽212、中心轴22、齿轮23、滑块24、凸起241、齿条242、支杆3、天线固定机构4、夹具41、Y型支撑杆42。

具体实施过程如下：

一种可移动盾构隧道检测装置，如图1所示，本检测装置包括可移动车架1、角度调节机构2、支杆3和天线固定机构4，可移动车架1包括载物台11和设于载物台11下方的四根立柱12；立柱12下设有万向轮13，便于移动；相邻立柱12之间设有加强筋14，以提高装置的稳定性，避免装置因移动而发生晃动。立柱12与载物台11之间可拆卸连接，具体可采用螺栓、螺钉固定连接或螺纹连接；立柱12与加强筋14之间均为可拆卸连接，具体可采用螺栓、螺钉固定连接或卡接。

结合图2所示，角度调节机构2包括两个固定板21、中心轴22、齿轮23和滑块24，固定板21为半圆形，两个固定板21呈竖直状态安装在载物台11上，且正对设置，具体的，固定板21的两端设有安装条211，安装条211上设有螺纹孔，载物台11上设有与螺纹孔相对应的螺纹槽，固定板21通过螺栓或螺钉固定在载物台11上。中心轴22垂直于两固定板21，齿轮23通过轴承固定安装在中心轴22上，且位于两个固定板21之间。滑块24位于齿轮23 的一侧，滑块24位于两个固定板21之间，且与两个固定板21滑动连接；具体的，结合图3 所示，两个固定板21相对的一侧均设有一个半圆弧形滑槽212，半圆弧形滑槽212与中心轴 22同心，滑块24与固定板21相接触的两个侧面均设有一个与半圆弧形滑槽212相匹配的凸起241，凸起241插入半圆形滑槽中，以限制滑块24的位置，避免滑块24移位或脱落，保证滑块24上的齿条242与齿轮23保持啮合关系。滑块24靠近齿轮23的一侧设有与齿轮23 啮合的齿条242，中心轴22同轴连接有能正转和反转的伺服电机(图中未示出)。载物台11上设有安装槽，伺服电机、中心轴22和齿轮23可安装在安装槽中。

支杆3的轴向方向与中心轴22的径向方向相同，支杆3的下端与滑块24相连接，支杆 3的上端安装有天线固定机构4。天线固定机构4包括夹具41和与夹具41底部相连接的Y支撑杆42，Y型支撑杆42的下端与支杆3的顶端相连接；夹具41包括夹具41座和和两个相互配合以夹紧天线的夹板。两个夹板均为U型，能更好地夹持住地质雷达天线。

支杆3为伸缩杆，具体可采用电动伸缩杆。通过改变伸缩杆的长度，使其适用于不同的高度的隧道拱顶。滑块24与伸缩杆之间为可拆卸连接，具体可采用螺栓、螺钉固定连接或螺纹连接。伸缩杆与Y型支撑杆42之间为可拆卸连接，具体可采用螺栓、螺钉固定连接或螺纹连接；Y型支撑杆42与夹具41之间也可拆卸连接，具体可采用螺栓、螺钉固定连接。

本检测装置的使用方法如下：

先将检测装置整体在指定位置完成组装，将探地雷达天线安装在天线固定机构4上，用夹具41夹紧，启动伺服电机，驱动中心轴22旋转，中心轴22转动带动齿轮23旋转，齿轮23通过与其啮合的齿条242带动滑块24以中心轴22为旋转中心在两固定板21之间滑动，滑块24的滑动轨迹为圆弧形，从而使支杆3带动天线摆动，对盾构隧道的弧形拱顶进行检测；通过控制伺服电机正转反转，即可使支杆3反复摆动，让天线对隧道拱顶进行检测。当天线对上方的隧道拱顶完成一圈检测后，通过人工或其他动力机构推动可移动车架1向前移动，即可连续地对隧道进行检测。

本装置通过设置角度调节机构2和支杆3驱动天线摆动，从而改变天线的角度，使天线能对隧道的上部拱顶进行全面检测，扩大了天线一次检测的区域面积，用本装置替代人工托举作业，操作人员可在地面进行工作，避免高空作业，从而能减轻操作人员的劳动强度，大幅度提高检测速度和工作效率；本装置中，支杆3为电动伸缩杆，可自由伸缩，以满足不同尺寸的盾构隧道；同时，本装置的各部件之间为可拆卸连接，可重复拆装，便于根据隧道结构进行组装，从而不受盾构隧道内部钢铁轨道的限制，也便于搬运。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种可移动盾构隧道检测装置，其特征在于，包括可移动车架、角度调节机构、支杆和天线固定机构，所述可移动车架包括载物台和设于载物台下方的四根立柱；所述角度调节机构包括两个固定板、中心轴、齿轮和滑块，两个固定板呈竖直状态安装在载物台上，且正对设置，所述中心轴垂直于两固定板，所述齿轮安装在中心轴上，且位于两个固定板之间，所述滑块位于齿轮的一侧，滑块位于两个固定板之间，且与两个固定板滑动连接，所述滑块靠近齿轮的一侧设有与齿轮啮合的齿条，所述中心轴同轴连接有能正转和反转的伺服电机；所述支杆的一端与滑块相连接，支杆的轴向方向与中心轴的径向方向相同，支杆的另一端安装有天线固定机构。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述两个固定板相对的一侧均设有一个半圆弧形滑槽，所述半圆弧形滑槽与中心轴同心，所述滑块与固定板相接触的两个侧面均设有一个与半圆弧形滑槽相匹配的凸起，所述凸起插入半圆形滑槽中。

3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述支杆为伸缩杆，所述伸缩杆为电动伸缩杆。

4.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述固定板的两端设有安装条，所述安装条上设有螺纹孔，所述载物台上设有与螺纹孔相对应的螺纹槽，所述固定板通过螺栓或螺钉固定在载物台上。

5.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述固定板为半圆形。

6.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述天线固定机构包括夹具和与夹具底部相连接的Y型支撑杆，所述Y型支撑杆的下端与支杆的顶端相连接。

7.根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于：所述夹具包括夹具座和和两个相互配合以夹紧天线的夹板。

8.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述立柱下设有万向轮。

9.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述立柱之间设有加强筋。

10.根据权利要求1、6、9任一项所述的检测装置，其特征在于：所述立柱与载物台之间、所述滑块与支杆之间均为可拆卸连接；和/或，所述立柱与加强筋之间为可拆卸连接。

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