一种地铁隧道限界检测装置的制作方法

本技术涉及地铁工程检测，具体涉及一种地铁隧道限界检测装置。

背景技术：

1、地铁自建设以来给人民提供了极大的便利，地铁建设的规模之大、速度之快在世界城市轨道建设史上也是空前的。对于地铁而言，限界是限定车辆运行及轨道区周围构筑物的轮廓线，地铁限界是在地铁轮廓线的基础上，根据运行过程中所产生的横向和竖向晃动偏移量所规定的界限范围。简单点说，就是列车一路开过去不会碰到线路旁的任何物体，同样线路旁的任何物体也不能阻碍地铁的通行，否则就是侵入限界。

2、现有技术中的限界检测装置多为通过机械结构硬检测的方式，并且体积庞大，不易搬运。如中国专利cn217074381u公开的一种适用于多种轨道工程车的限界检测装置，包括基座、立柱、套筒、横梁、伺服电机、侧限界安装板、侧限界板、上限界板、下限界安装板和下限界板，基座对称置于轨道左右两侧，基座上均固设有竖直的立柱，立柱上均套设有套筒，套筒外均设有侧限界安装板，侧限界安装板为四个，均匀设置在套筒外圆柱面上，每个侧限界安装板上通过合页连接有侧限界板，两个立柱顶部之间设有水平的横梁，横梁中部设有辊体，在辊体的圆柱面上设有上限界板，下限界安装板固定设置在两个基座之间的中点，下限界安装板通过合页连接有下限界板，伺服电机通过螺栓固定设置在其中的一个基座上。前述现有技术的检测装置在使用时，检测装置沿轨道移动，正常情况下上、下限界板不会随意摆动，但是碰到障碍物后会发生翻转，通过障碍物后会自动复位，通过观察上、下限界板的状态来判断被检测隧道内是否有超限位置。前述限界检测装置虽然简单易操作，但是不便于记录超限位置以及超限尺寸，并且体积庞大，不易移动和搬运；并且前述检测装置仅能简单的检测隧道内的断面尺寸是否超限，无法连续检测整个隧道的尺寸数据，无法为隧道的后续整改提供有效的数据支撑。

技术实现思路

1、本实用新型意在提供一种地铁隧道限界检测装置，以解决现有技术中存在的不足，本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案来实现。

2、一种地铁隧道限界检测装置，包括移动小车、检测单元、电源装置、plc控制箱、计算机，所述移动小车包括小车底座，所述小车底座的左右两端分别安装有左轮架和右轮架，所述左轮架与所述小车底座的左端活动连接，所述左轮架与所述右轮架之间的间距可根据轨道间距自适应调节，所述左轮架可相对于所述小车底座的上表面所在的平面翻转，所述右轮架与所述小车底座的右端固定连接，所述左轮架和所述右轮架的前后两端的外侧分别安装有车轮，所述左轮架和所述右轮架的下端安装有与所述车轮的位置相对应的侧轮，所述检测单元包括激光扫描仪、用于检测所述移动小车行进距离的位移传感器和用于检测所述小车底座与水平面之间倾角的倾角传感器，所述小车底座的上表面中部设有支撑柱，所述激光扫描仪安装于所述支撑柱的上端前侧，所述激光扫描仪的高度可调节，所述位移传感器安装于所述移动小车上，所述倾角传感器安装于所述小车底座上，所述电源装置、plc控制箱和计算机安装于移动小车上，所述电源装置分别与所述plc控制箱、计算机激光扫描仪、位移传感器和倾角传感器相连接，所述计算机通过交换机分别与所述plc控制箱和所述激光扫描仪相连接，所述plc控制箱分别与所述位移传感器和倾角传感器相连接，所述小车底座的后侧安装有推杆，所述支撑柱上安装有警示灯。

3、优选的，所述左轮架与所述小车底座之间通过活动轴活动连接，所述小车底座的左侧板上安装有直线轴承，所述活动轴的一端穿设于所述直线轴承内、另一端与所述左轮架固定连接。

4、优选的，所述直线轴承的前后两侧分别设有细轴，所述小车底座的左侧板上设有与所述细轴相匹配的圆弧形滑槽，所述细轴的一端与所述左轮架固定连接、另一端穿设于所述滑槽内，所述细轴位于所述左轮架与所述小车底座之间的部位套设有弹簧。

5、优选的，所述支撑柱的上端安装有激光扫描仪安装架，所述激光扫描仪安装于所述激光扫描仪安装架上，所述激光扫描仪安装架与所述支撑柱之间设有扫描仪高度调节装置。

6、优选的，所述扫描仪高度调节装置包括设置于所述支撑柱上端左右两侧的调节板，所述调节板上设有长孔，螺钉穿过所述长孔安装于所述支撑柱上。

7、优选的，所述扫描仪高度调节装置还包括螺接于所述激光扫描仪安装架后部的调节螺杆，所述调节螺杆的下端抵接于所述支撑柱的上端面上。

8、优选的，所述激光扫描仪的数量为两个并且前后并列设置。

9、优选的，所述推杆上端把手的高度可调节。

10、优选的，所述推杆包括设于所述把手下方的连接杆，所述连接杆的下端设有t形轴，所述小车底座的后侧间隔安装有两个轴座，所述轴座上设有与所述t形轴相匹配的安装孔，所述t形轴的左右两端部分别安装于所述安装孔内，所述轴座上位于所述安装孔的上方位置设有与所述安装孔相连通的开口槽，所述轴座的后端安装有调节螺钉，所述调节螺钉前后贯穿所述开口槽。

11、优选的，所述位移传感器为编码器，所述编码器与所述右轮架上的其中一个车轮的转轴固定连接。

12、本实用新型中，限界检测装置使用时，移动小车上的车轮抵接于轨道的上表面，侧轮与轨道的内侧面相抵接，推动推杆以使移动小车以3～5km/h的速度向前移动，激光扫描仪实时对地铁隧道的断面数据进行测量，并将断面数据通过交换机实时传输给计算机，经过计算机的处理，得到被测断面各点的二维坐标，并生成断面的二维轮廓线，位移传感器将与激光扫描仪移动小车的行进距离数据通过交换机实时传输给计算机，经过计算机结合移动小车的移动速度将数据处理后，得出移动小车的位置，即得到各断面对应的位移数据；倾角传感器将小车底座的姿势数据实时传输至plc控制箱，通过plc控制器的处理得出小车底座的瞬时倾角，plc控制器将小车底座的瞬时倾角通过交换机实时传输至计算机，计算机将激光扫描仪测得的二维断面数据、位移传感器测得的位移数据、倾角传感器测得的小车底座的倾角数据以及移动小车的移动速度数据实时存储到数据库中，实现动态检测到静态数据的转换。当移动小车在行进检测过程中出现侵界的情况，则警示灯会亮灯示警，工作人员可随时停止进行现场查看情况。检测结束后，计算机根据存储的数据还原地铁隧道的真实轮廓，并可计算出隧道的任一断面的尺寸、位置以及侵界范围，并可生成侵界数据报表，永久存储于计算机的数据库内，可供检测人员查询、打印，为今后的工程整改提供依据，侵界数据报表包括检测时间、侵界点位置、侵入尺寸等信息。

13、本实用新型提供的一种地铁隧道限界检测装置，结构小巧，便于移动和搬运，实现了实时检测、存储地铁隧道断面数据、位移数据、倾角数据的功能，对后续的工程整改以及侵界判定提供了更加丰富可靠的数据支撑，并且通过前述数据可以还原地铁隧道的轮廓，实现实时的计算处理以判定侵界情况，自动化程度更高，检测效率更高；左轮架与小车底座的左端活动连接，左轮架与右轮架之间的间距可根据轨道间距自适应调节，左轮架可自适应的相对小车底座的上表面所在平面翻转一定角度，避免了由于地形不平整导致的车轮与轨道相互脱离的问题，更加的可靠实用。