CN215728831U - 一种多功能隧道检测车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多功能隧道检测车，属于隧道检测专用车设备技术领域。技术方案是：至少包含承载车体（9）和设置在承载车体（9）上的超声波雷达设备,左超声波雷达升降台（21）设置在超声波雷达塔架（13）左侧，可沿超声波雷达塔架（13）在其左侧上下移动，左超声波雷达翻转液压缸（19）的下端铰接在左超声波雷达升降台（21）上，左超声波雷达翻转液压缸（19）的上端铰接在左超声波雷达翻转伸缩臂（18）上，左超声波雷达翻转伸缩臂（18）顶端铰接设有左超声波雷达小车（17）。本实用新型代替传统的多种隧道检测车和人工作业，实现了一辆车一次性对隧道所有检测项目的作业，实现了隧道检测的全自动化，大大缩短了作业时间。

Description

一种多功能隧道检测车

技术领域

本实用新型涉及一种多功能隧道检测车，属于隧道检测专用车设备技术领域。

背景技术

据统计，截至2019年我国公路隧道数量为19067座，隧道总长度达到1896.66万米。伴随着隧道的建成，关于隧道的任务正在从大量建造向建造和维护转型，传统的人工检测方法及单一功能的隧道检测车已经不能满足安全、高效的检测要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多功能隧道检测车，实现对隧道综合数据的快速采集，解决背景技术存在的上述问题。

本实用新型的技术方案是：

一种多功能隧道检测车，至少包含承载车体和设置在承载车体上的超声波雷达设备，超声波雷达设备包含超声波雷达塔架、左超声波雷达检测机构和右超声波雷达检测机构，左超声波雷达检测机构和右超声波雷达检测机构结构相同；

所述左超声波雷达检测机构包含左超声波雷达小车、左超声波雷达翻转伸缩臂、左超声波雷达翻转液压缸和左超声波雷达升降台，左超声波雷达升降台设置在超声波雷达塔架左侧，可沿超声波雷达塔架在其左侧上下移动，左超声波雷达翻转液压缸的下端铰接在左超声波雷达升降台上，左超声波雷达翻转液压缸的上端铰接在左超声波雷达翻转伸缩臂上，左超声波雷达翻转伸缩臂顶端铰接设有左超声波雷达小车；

所述右超声波雷达检测机构包含右超声波雷达翻转伸缩臂、右超声波雷达小车、右超声波雷达翻转液压缸和右超声波雷达升降台，右超声波雷达升降台设置在超声波雷达塔架右侧，可沿超声波雷达塔架在其右侧上下移动，右超声波雷达翻转液压缸的下端铰接在右超声波雷达升降台上，右超声波雷达翻转液压缸的上端铰接在右超声波雷达翻转伸缩臂上，右超声波雷达翻转伸缩臂顶端铰接设有右超声波雷达小车。

所述承载车体上设有工作车厢，工作车厢内设置超声波雷达设备，工作车厢上设有超声波雷达滑动门，超声波雷达滑动门滑动打开时，超声波雷达设备完全露出工作车厢外，方便工作。

所述承载车体上设有扫描相机设备，扫描相机设备设置在工作车厢内，扫描相机设备包含扫描相机旋转台和扫描相机旋转台回转支承，扫描相机旋转台回转支承设置在承载车体上，扫描相机旋转台设置在扫描相机旋转台回转支承上，扫描相机旋转台上设有扫描相机，工作车厢上设有扫描相机滑动门，扫描相机滑动门滑动打开时，扫描相机设备完全露出工作车厢外，方便工作。

所述工作车厢的头部为操作间，操作间上设有操作间门和观察窗。

所述工作车厢的后部设有激光成像扫描仪。

所述扫描相机滑动门和超声波雷达滑动门前后设置在工作车厢上，扫描相机设备和超声波雷达设备前后设置在工作车厢内。

所述工作车厢内还设有车辙仪、平整度仪和景观仪等多种隧道检测仪器设备。

所述超声波雷达翻转伸缩臂上设有避障传感器。

所述工作车厢后部设有左箭头指示灯和右箭头指示灯。

所述右超声波雷达小车和左超声波雷达小车结构相同，现以右超声波雷达小车为例进行描述：右超声波雷达小车包含行走轮、小车车体、超声波雷达、关节轴承座、拉簧、拉簧座、拉簧固定板、伸缩杆、气弹簧、伸缩套筒和避障雷达；所述小车车体上设有超声波雷达和行走轮，小车车体的前端设有避障雷达，小车车体底部通过关节轴承与伸缩杆顶部铰接，伸缩杆底部铰接在右超声波雷达翻转伸缩臂顶端，伸缩杆上部设有拉簧固定板，小车车体底部和拉簧固定板上端面之间设有多个拉簧，多个拉簧分为两组，两组拉簧分别位于伸缩杆的前后两侧，拉簧一端连接在小车车体底部的拉簧座上，拉簧另一端连接拉簧固定板上端面的拉簧座上，伸缩杆下部套设有伸缩套筒，伸缩杆与伸缩套筒可自由滑动伸缩，伸缩杆与伸缩套筒的前后两侧均设有一根气弹簧，气弹簧的下端固定在伸缩套筒的筒壁上，气弹簧的上端固定在拉簧固定板底部。

本实用新型的检测项目包括扫描相机，可以发现裂缝、变形，进行横断形状和表面形状3D模型的建立；超声波雷达进行砌衬强度、空洞和完整性，可以发现隧道内壁的渗水、漏水、脱空等病害；激光成像扫描仪对路面进行扫描，可以检测路面的破损程度、标线的完整性进行检测；此外该车还可以同时对隧道路面的平整度、摩擦系数、车辙、隧道标识、温度场等检测。将以上多个传感器的数据结合起来，判断隧道的健康程度。

所述激光成像扫描仪、液压系统、超声波雷达、扫描相机、避障传感器、避障雷达和气弹簧等均为本领域公知公用的设备。

本实用新型的积极效果：代替传统的多种隧道检测车和人工作业，实现了一辆车一次性对隧道所有检测项目的作业，实现了隧道检测的全自动化，大大缩短了作业时间，缩短甚至可以做到“0”封道，同时提高了隧道检测作业时的安全性。

附图说明

图1为本实用新型未作业状态侧视图；

图2为本实用新型未作业状态俯视图；

图3为本实用新型未作业状态后视图；

图4为本实用新型作业状态侧视图；

图5为本实用新型作业状态后视图；

图6为本实用新型超声波雷达设备收回状态示意图；

图7为本实用新型扫描相机设备收回状态示意图；

图8为本实用新型在隧道内作业状态示意图；

图9为本实用新型侧视结构示意图；

图10为本实用新型前视结构示意图；

图11为本实用新型俯视结构示意图；

图12为本实用新型小车车体向前倾斜状态侧视图（a为向前倾斜角度）；

图13为本实用新型小车车体平衡状态侧视图；

图14为本实用新型小车车体向后倾斜状态侧视图（b为向后倾斜角度）；

图15为本实用新型小车车体向右倾斜状态前视图（c为向右倾斜角度）；

图16为本实用新型小车车体平衡状态前视图；

图17为本实用新型小车车体向左倾斜状态前视图（d为向左倾斜角度）；

图18为本实用新型伸缩杆伸出状态侧视图；

图19为本实用新型伸缩杆缩回状态侧视图；

图中：激光成像扫描仪1、超声波雷达滑动门2、扫描相机滑动门3、侧面支撑轮检查门4、工作车厢5、操作间门6、观察窗7、液压系统检查门8、承载车体9、左箭头指示灯10、空调室外机11、右箭头指示灯12、超声波雷达塔架13、扫描相机旋转台14、右超声波雷达翻转伸缩臂15、右超声波雷达小车16、左超声波雷达小车17、左超声波雷达翻转伸缩臂18、左超声波雷达翻转液压缸19、右超声波雷达翻转液压缸20、左超声波雷达升降台21、右超声波雷达升降台22、扫描相机旋转台回转支承23、隧道壁24、隧道安全限界25、风机26、行走轮161、小车车体162、超声波雷达163、关节轴承座164、关节轴承销轴165、拉簧166、拉簧座167、拉簧固定板168、伸缩杆169、气弹簧170、伸缩套筒171、摩擦板172、避障雷达173、加强筋174。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明：

一种多功能隧道检测车，至少包含承载车体9和设置在承载车体9上的超声波雷达设备，超声波雷达设备包含超声波雷达塔架13、左超声波雷达检测机构和右超声波雷达检测机构，左超声波雷达检测机构和右超声波雷达检测机构结构相同；

所述左超声波雷达检测机构包含左超声波雷达小车17、左超声波雷达翻转伸缩臂18、左超声波雷达翻转液压缸19和左超声波雷达升降台21，左超声波雷达升降台21设置在超声波雷达塔架13左侧，可沿超声波雷达塔架13在其左侧上下移动，左超声波雷达翻转液压缸19的下端铰接在左超声波雷达升降台21上，左超声波雷达翻转液压缸19的上端铰接在左超声波雷达翻转伸缩臂18上，左超声波雷达翻转伸缩臂18顶端铰接设有左超声波雷达小车17；

所述右超声波雷达检测机构包含右超声波雷达翻转伸缩臂15、右超声波雷达小车16、右超声波雷达翻转液压缸20和右超声波雷达升降台22，右超声波雷达升降台22设置在超声波雷达塔架13右侧，可沿超声波雷达塔架13在其右侧上下移动，右超声波雷达翻转液压缸20的下端铰接在右超声波雷达升降台22上，右超声波雷达翻转液压缸20的上端铰接在右超声波雷达翻转伸缩臂15上，右超声波雷达翻转伸缩臂15顶端铰接设有右超声波雷达小车16。

所述承载车体9上设有工作车厢5，工作车厢5内设置超声波雷达设备，工作车厢5上设有超声波雷达滑动门2，超声波雷达滑动门2滑动打开时，超声波雷达设备完全露出工作车厢5外。

所述承载车体9上设有扫描相机设备，扫描相机设备设置在工作车厢5内，扫描相机设备包含扫描相机旋转台14和扫描相机旋转台回转支承23，扫描相机旋转台回转支承23设置在承载车体9上，扫描相机旋转台14设置在扫描相机旋转台回转支承23上，扫描相机旋转台14上设有扫描相机，工作车厢5上设有扫描相机滑动门3，扫描相机滑动门3滑动打开时，扫描相机设备完全露出工作车厢5外。

所述工作车厢5的头部为操作间，操作间上设有操作间门6和观察窗7。

所述工作车厢5的后部设有激光成像扫描仪1。

所述扫描相机滑动门3和超声波雷达滑动门2前后设置在工作车厢5上，扫描相机设备和超声波雷达设备前后设置在工作车厢5内。

所述工作车厢5内还设有车辙仪、平整度仪和景观仪。

所述超声波雷达翻转伸缩臂上设有避障传感器。

所述右超声波雷达小车16和左超声波雷达小车17结构相同，右超声波雷达小车16包含行走轮161、小车车体162、超声波雷达163、关节轴承座164、拉簧166、拉簧座167、拉簧固定板168、伸缩杆169、气弹簧170、伸缩套筒171和避障雷达173；所述小车车体162上设有超声波雷达163和行走轮161，小车车体162的前端设有避障雷达173，小车车体162底部通过关节轴承4与伸缩杆169顶部铰接，伸缩杆169底部铰接在右超声波雷达翻转伸缩臂15顶端，伸缩杆169上部设有拉簧固定板168，小车车体162底部和拉簧固定板168上端面之间设有多个拉簧166，多个拉簧166分为两组，两组拉簧166分别位于伸缩杆169的前后两侧，拉簧166一端连接在小车车体162底部的拉簧座167上，拉簧166另一端连接拉簧固定板168上端面的拉簧座167上，伸缩杆169下部套设有伸缩套筒171，伸缩杆169与伸缩套筒171可自由滑动伸缩，伸缩杆169与伸缩套筒171的前后两侧均设有一根气弹簧170，气弹簧170的下端固定在伸缩套筒171的筒壁上，气弹簧170的上端固定在拉簧固定板168底部。

所述小车车体162的顶部设有摩擦板172。

所述小车车体162底部为矩形，拉簧固定板168为矩形板，拉簧166为四根，四根拉簧166分别位于小车车体162底部四个角和拉簧固定板168的四个角之间。

所述小车车体162左右两侧面上均设有前后设置的两个行走轮1。

所述小车车体162的底部中间位置上设有关节轴承座164，伸缩杆169上端通过关节轴承销轴165铰接在关节轴承座4上。

所述伸缩杆169与拉簧固定板168之间设有加强筋174。

右超声波雷达小车16和左超声波雷达小车17的工作过程：

本实用新型固定在承载车上，由于车辆行驶方向的不稳定性和路面及隧道壁的不平，小车车体162的姿态随时都在变化。当4个行走轮161处于凹凸不平面时，小车车体162可在前后左右等全方位倾斜，此时4个行走轮161在4根拉簧166的作用下仍然与隧道壁紧密贴合，保证超声波雷达163检测的间距要求。在设定的通过能力内，主要由4根拉簧166自动调整小车车体162的姿态，持续高效的进行检测作业。

当承载车与待检测的隧道壁距离发生变化时，伸缩杆169与伸缩套筒171发生相对滑动，同时，在2根气弹簧170的作用下，4个行走轮161还可以紧密贴合在待检测的隧道壁上正常检测作业。

当隧道壁上出现的障碍物大于设定的高度时，避障雷达173发出信号，及时控制伸缩杆缩回，小车车体随之收回，避免发生碰撞事故，损坏超声波雷达和其它设备的损坏。待小车车体162越过障碍物后，伸缩杆伸出至4个行走轮161与待检测的隧道壁紧密贴合，继续正常检测作业。

本实施例，如附图1所示，在承载车体9上安装一个工作车厢，工作车厢包括超声波雷达滑动门、扫描相机滑动门、操作间门、观察窗等。可安装的仪器设备有超声波雷达、扫描相机、激光成像扫描仪、车辙仪、平整度仪、景观仪等多种隧道检测仪器设备。本实用新型还配备五轮仪、侧面支撑轮、发电机、空调、液压系统、行车纠偏系统等辅助设备。

本实用新型工作状态如图4和5所示，超声波雷达滑动门和扫描相机滑动门向后滑动打开，超声波雷达设备可根据隧道的结构伸出到指定位置与隧道壁贴紧，扫描相机可转动到需要检测的一侧，承载车体开始匀速向前行驶开始检测，其它检测仪器设备可同时工作。在检测过程中，安装在超声波雷达翻转伸缩臂上的避障传感器可探测前面的风机、标志牌、结构件等障碍物，到设定距离后自动缩短翻转超声波雷达翻转伸缩臂和超声波雷达升降台至隧道的安全限界内，待通过障碍物后再自动伸出翻转超声波雷达翻转伸缩臂和超声波雷达升降台至原来位置，实现自动不停车检测，大大提高了作业效率，配合后车报警装置，即可实现不封道作业。

参照附图1-3，工作车厢5前侧为操作间，操作人员在操作间内对各种仪器设备进行操作，同时透过观察窗7辅助观察仪器设备的工作状态，必要时可紧急对车辆刹车或终止仪器设备作业。在工作车厢下面安装发电机，为所有仪器设备和空调供电。承载车取力器带动液压泵，通过电控液压阀，控制各液压缸和液压马达实现设定的动作。

本实用新型的工作过程：

多功能隧道检测车进入待检测隧道指定位置后，调整安装在车辆前部的激光行车方向纠偏系统，打开超声波雷达滑动门2和扫描相机滑动门3。启动发电机为各仪器设备供电，接通承载车体9取力器，驱动液压泵工作，放下五轮仪和侧面支撑轮。按隧道的结构，分别起升左超声波雷达升降台21、右超声波雷达升降台22至预定高度，再分别伸缩左超声波雷达翻转液压缸19和右超声波雷达翻转液压缸20，翻转右超声波雷达翻转伸缩臂15和左超声波雷达翻转伸缩臂18到指定方向后，再分别伸缩右超声波雷达翻转伸缩臂15和左超声波雷达翻转伸缩臂18至右超声波雷达小车16和左超声波雷达小车17与隧道壁24贴合到预定压力。旋转扫描相机旋转台14，至待检测的方向，调节好扫描相机的焦距。打开其它需检测项目的仪器设备，按指定路线匀速行驶。在检测过程中，安装在右超声波雷达翻转伸缩臂15和左超声波雷达翻转伸缩臂18上的避障传感器可探测前面的风机26、标志牌、结构件等障碍物，到设定距离后自动缩短翻转伸缩臂和升降台至隧道安全限界25内，待通过障碍物后再自动伸出翻转伸缩臂和升降台至原来位置，继续检测作业。

Claims (8)

1.一种多功能隧道检测车，其特征在于：至少包含承载车体（9）和设置在承载车体（9）上的超声波雷达设备，超声波雷达设备包含超声波雷达塔架（13）、左超声波雷达检测机构和右超声波雷达检测机构，左超声波雷达检测机构和右超声波雷达检测机构结构相同；

所述左超声波雷达检测机构包含左超声波雷达小车（17）、左超声波雷达翻转伸缩臂（18）、左超声波雷达翻转液压缸（19）和左超声波雷达升降台（21），左超声波雷达升降台（21）设置在超声波雷达塔架（13）左侧，可沿超声波雷达塔架（13）在其左侧上下移动，左超声波雷达翻转液压缸（19）的下端铰接在左超声波雷达升降台（21）上，左超声波雷达翻转液压缸（19）的上端铰接在左超声波雷达翻转伸缩臂（18）上，左超声波雷达翻转伸缩臂（18）顶端铰接设有左超声波雷达小车（17）；

所述右超声波雷达检测机构包含右超声波雷达翻转伸缩臂（15）、右超声波雷达小车（16）、右超声波雷达翻转液压缸（20）和右超声波雷达升降台（22），右超声波雷达升降台（22）设置在超声波雷达塔架（13）右侧，可沿超声波雷达塔架（13）在其右侧上下移动，右超声波雷达翻转液压缸（20）的下端铰接在右超声波雷达升降台（22）上，右超声波雷达翻转液压缸（20）的上端铰接在右超声波雷达翻转伸缩臂（15）上，右超声波雷达翻转伸缩臂（15）顶端铰接设有右超声波雷达小车（16）。

2.根据权利要求1所述的一种多功能隧道检测车，其特征在于：所述承载车体（9）上设有工作车厢（5），工作车厢（5）内设置超声波雷达设备，工作车厢（5）上设有超声波雷达滑动门（2），超声波雷达滑动门（2）滑动打开时，超声波雷达设备完全露出工作车厢（5）外。

3.根据权利要求2所述的一种多功能隧道检测车，其特征在于：所述承载车体（9）上设有扫描相机设备，扫描相机设备设置在工作车厢（5）内，扫描相机设备包含扫描相机旋转台（14）和扫描相机旋转台回转支承（23），扫描相机旋转台回转支承（23）设置在承载车体（9）上，扫描相机旋转台（14）设置在扫描相机旋转台回转支承（23）上，扫描相机旋转台（14）上设有扫描相机，工作车厢（5）上设有扫描相机滑动门（3），扫描相机滑动门（3）滑动打开时，扫描相机设备完全露出工作车厢（5）外。

4.根据权利要求2所述的一种多功能隧道检测车，其特征在于：所述工作车厢（5）的头部为操作间，操作间上设有操作间门（6）和观察窗（7）。

5.根据权利要求2所述的一种多功能隧道检测车，其特征在于：所述工作车厢（5）的后部设有激光成像扫描仪（1）。

6.根据权利要求3所述的一种多功能隧道检测车，其特征在于：所述扫描相机滑动门（3）和超声波雷达滑动门（2）前后设置在工作车厢（5）上，扫描相机设备和超声波雷达设备前后设置在工作车厢（5）内。

7.根据权利要求2所述的一种多功能隧道检测车，其特征在于：所述工作车厢（5）内还设有车辙仪、平整度仪和景观仪。

8.根据权利要求1所述的一种多功能隧道检测车，其特征在于：所述右超声波雷达小车（16）和左超声波雷达小车（17）结构相同，右超声波雷达小车（16）包含行走轮（161）、小车车体（162）、超声波雷达（163）、关节轴承座（164）、拉簧（166）、拉簧座（167）、拉簧固定板（168）、伸缩杆（169）、气弹簧（170）、伸缩套筒（171）和避障雷达（173）；所述小车车体（162）上设有超声波雷达（163）和行走轮（161），小车车体（162）的前端设有避障雷达（173），小车车体（162）底部通过关节轴承（4）与伸缩杆（169）顶部铰接，伸缩杆（169）底部铰接在右超声波雷达翻转伸缩臂（15）顶端，伸缩杆（169）上部设有拉簧固定板（168），小车车体（162）底部和拉簧固定板（168）上端面之间设有多个拉簧（166），多个拉簧（166）分为两组，两组拉簧（166）分别位于伸缩杆（169）的前后两侧，拉簧（166）一端连接在小车车体（162）底部的拉簧座（167）上，拉簧（166）另一端连接拉簧固定板（168）上端面的拉簧座（167）上，伸缩杆（169）下部套设有伸缩套筒（171），伸缩杆（169）与伸缩套筒（171）可自由滑动伸缩，伸缩杆（169）与伸缩套筒（171）的前后两侧均设有一根气弹簧（170），气弹簧（170）的下端固定在伸缩套筒（171）的筒壁上，气弹簧（170）的上端固定在拉簧固定板（168）底部。

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