隧道状态检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种隧道检测设备，尤其涉及一种隧道状态检测装置。
【背景技术】
[0002]目前，地铁运营过程中，以混凝土材料为主的隧道结构出现渗漏水或者裂缝等表观缺陷，以及隧道管片错台和收敛变形，都是无法避免的病害现象，而且病害的长期发展对隧道的安全性造成不可逆转的负面影响。因此，在地铁运营中对隧道结构的维护视为保障隧道长期运营安全性的必要手段。而隧道病害的检测则是隧道维护决策和技术手段开展的基础。
[0003]传统的隧道结构病害是人工检查为主，辅以仪器设备。尤其在隧道表观病害的检查时，完全依赖人工，国内外均是如此。但是，人工检查只能发现隧道内表面较大的病害，对隧道内表面的较小的病害，例如微裂纹等均不能做到有效检测；对于隧道管片错台检测需要人工用尺子逐个测量，效率低，劳动强度大。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型目的是提供一种隧道状态检测装置，其能对隧道的内表面进行全面扫描，从而得到所述隧道的状态。
[0005]本实用新型解决技术问题采用如下技术方案:一种隧道状态检测装置，其包括手推式轨检小车、激光扫描仪、倾角传感器、直线位移传感器、车速里程传感器和计算机；
[0006]所述激光扫描仪、倾角传感器、直线位移传感器、车速里程传感器和计算机均设置于所述手推式轨检小车上；
[0007]所述倾角传感器信号连接于所述计算机，用于将所述倾角传感器检测的手推式轨检小车的倾角参数发送至所述计算机；
[0008]所述直线位移传感器信号连接于所述计算机，用于将所述直线位移传感器检测的两个轨道之间的距离数据发送至所述计算机；
[0009]所述车速里程传感器信号连接于所述计算机，用于将所述车速里程传感器检测的手推式轨检小车的车速信号和里程信号传递至所述计算机；
[0010]所述激光扫描仪为三维相位式激光扫描仪；所述激光扫描仪信号连接于所述计算机，用于将所述激光扫描仪所扫描的隧道的内表面参数发送至所述计算机。
[0011]可选的，所述手推式轨检小车包括T型车架、行走轮和手把；
[0012]所述行走轮为3个，所述两个行走轮可转动地固定于所述T型车架的水平纵边上；所述另一个行走轮可转动地固定于所述T型车架的水平横边上；
[0013]所述手把铰接于所述T型车架的水平横边上。
[0014]可选的，所述计算机设置于所述手把上。
[0015]可选的，所述激光扫描仪设置于所述T型车架的水平纵边上。
[0016]本实用新型具有如下有益效果:本实用新型的隧道状态检测装置包括手推式轨检小车和激光扫描仪，所述手推式轨检小车在轨道上行走时，高速旋转的激光扫描仪发射的激光以螺旋线的形式对隧道表面进行全断面扫描，通过分析发射和接收到激光信号的强度和相位差，可以获得隧道的内表面灰度影像图和所有反射点的三维坐标。在内表面灰度影像图上可以识别出裂缝及渗水等病害，并可在专门的软件中绘制并管理这些病害。通过所有反射点的三维坐标以及倾角传感器、直线位移传感器和车速里程传感器所传递轨道的超高、轨距和里程等几何参数计算出各反射点到轨道中心线的距离，进而分析隧道的侵限、管片错台及收敛变形，使所述隧道状态检测装置满足快速和高精度地测量轨道周边环境的测量需求，具有较高的精度和准确性。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的隧道状态检测装置的结构示意图；
[0018]图2为本实用新型的隧道状态检测装置的电路结构示意图；
[0019]图中标记示意为:1_手推式轨检小车；2_激光扫描仪；3_倾角传感器；4_直线位移传感器；5_车速里程传感器；6_计算机；7-T型车架；8_行走轮；9_手把。
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例对本实用新型的技术方案作进一步阐述。
[0021]实施例1
[0022]参考图1，本实施例提供了一种隧道状态检测装置，其包括手推式轨检小车1、激光扫描仪2、倾角传感器3、直线位移传感器4、车速里程传感器5和计算机6。
[0023]所述手推式轨检小车包括T型车架7、行走轮8和手把9 ;所述行走轮8为3个，所述T型车架7包括水平纵边和垂直于所述水平纵边的水平横边，所述水平横边的一端设置于所述水平纵边的中部；所述两个行走轮8可转动地固定于所述T型车架的水平纵边上，且位于所述T型车架的水平纵边的两端；所述另一个行走轮8可转动地固定于所述T型车架的水平横边上，且位于所述T型车架的水平横边远离所述水平纵边的一端；所述手把9铰接于所述T型车架7的水平横边上；在操作中，将所述手推式轨检小车放置于所述轨道上，并使所述T型车架7的水平纵边与所述轨道平行，所述T型车架的水平横边与所述轨道垂直，所述T型车架7的水平纵边上安装的两个行走轮位于一根轨道上，并沿所述轨道滑动；安装于所述水平横边上的行走轮与另一个轨道接触，并沿该轨道滑动；此时使用者可以通过手把9推动所述手推式轨检小车向前运动。
[0024]所述激光扫描仪2为三维相位式激光扫描仪；所述激光扫描仪2信号连接于所述计算机6，用于将所述激光扫描仪2所扫描的隧道的内表面参数发送至所述计算机6 ;本实施例中，优选地，所述激光扫描仪2可以采用Amberg公司生产的型号为Profiler5002/5003的激光扫描仪，当手推式轨检小车在轨道上行走时，高速旋转的激光扫描仪发射的激光以螺旋线的形式对隧道的内表面进行全断面扫描，通过分析发射和接收到激光信号的强度和相位差，可以获得隧道衬砌的内表面影像图以及隧道衬砌的内表面各点距轨道中心线的距离；而且所述激光扫描仪每秒获取高达100万个测点的断面数据，每个测点包含该位置的反射率和几何尺寸信息(例如角度和距离)，并可以将所述隧道的内表面形成初始灰度图像。
[0025]所述倾角传感器3设置于所述T型车架7的水平横边上，用于探测所述两条轨道的表面所形成的平面与水平面之间的角度，即所述轨道的倾角；且所述倾角传感器3信号连接于所述计算机6，用于将所述倾角传感器3检测的上述数据发送至所述计算机6。
[0026]所述直线位移传感器4设置于所述T型车架7的水平横边上，且所述直线位移传感器4的检测端接触所述钢轨，当所述T型车架7沿所述钢轨移动时，通过所述直线位移传感器4的检测端的移动，得到所述两条钢轨之间的距离；且所述直线位移传感器4信号连接于所述计算机6，用于将所述直线位移传感器4检测的两个轨道之间的距离数据发送至所述计算机6。
[0027]所述车速里程传感器5固定于所述T型车架7上，且所述车速里程传感器5可以采用基于霍尔传感器的车速里程