本发明涉及一种轻便型隧道衬砌网格化精检设备,属于隧道检测及维护。
背景技术:
1、受地质水文条件、材料因素、施工工艺、施工装备等因素的影响,隧道衬砌可能存在空洞、不密实、厚度不足、强度不足等不易直观看到的质量缺陷。在应力重分布、温湿度变化、气动载荷等条件的作用下,在特定时间易发生隧道衬砌病害,影响隧道的质量安全及服役寿命。
2、为了及时有效地对衬砌内部缺陷进行主动的整治养护,保障隧道衬砌质量及运营安全,需在缺陷发展为病害之前准确地识别出衬砌内部缺陷的发展规模、空间分布等特征。考虑到衬砌质量缺陷有可能发生在衬砌的任何部位,现有检测技术及装备无法做到全覆盖连续检测。
技术实现思路
1、针对现有技术中所存在的上述技术问题,本发明提出了一种轻便型隧道衬砌网格化精检设备,该设备可搭载不同类型的检测设备来对整个隧道衬砌空间进行环向、纵向或组合式的扫描网格化精检,在实现衬砌全覆盖连续检测的同时保证快速的检测效率。
2、根据本发明,提供了一种隧道衬砌检测设备,包括:高度可调节的台架单元,其底部设有走行机构;以及设置在所述台架单元上并能沿纵向方向移动的拱架单元,所述拱架单元包括在横向方向上延伸的弧形固定架,以及同心地设置在所述弧形固定架之外的爬升检测轨道。其中,在所述爬升检测轨道上设有能够沿所述爬升检测轨道运动的爬升检测装置,所述爬升检测装置包括用于检测隧道衬砌缺陷的检测仪器。
3、在一个实施例中,在所述弧形固定架与所述爬升检测轨道之间设置有若干调节杆,各所述调节杆构造成能伸缩的,从而调节所述爬升检测轨道的曲率半径。
4、在一个实施例中,所述爬升检测装置包括升降机构,所述检测仪器安装在所述升降机构的上端。所述爬升检测装置的底部设置有爬升齿轮,所述爬升检测轨道上设置有与所述爬升齿轮配合操作的一系列凹槽,从而允许所述爬升检测装置沿所述爬升检测轨道运动。
5、在一个实施例中,所述升降机构包括用于安装所述检测仪器的升降台、用于带动所述升降台上下移动的顶升气缸,以及用于带动所述检测仪器转动的转动气缸。
6、在一个实施例中,所述检测仪器是雷达探测仪、超声检测仪或回弹仪。
7、在一个实施例中,所述台架单元包括两组垂直布置的升降架,以及位于顶部的水平布置的平台,所述平台的两侧分别通过斜面固定架连接所述升降架。
8、在一个实施例中,所述平台上设置有上导向轨道,所述升降架的外侧分别设置有侧导向轨道。其中,所述拱架单元还包括能够在所述上导向轨道上运动的上运动机构,以及能够在所述侧导向轨道上运动的侧运动机构,用于带动所述拱架单元沿所述纵向方向移动,所述上运动机构和侧运动机构均安装在所述弧形固定架的内表面上。
9、在一个实施例中,所述升降架包括竖直设置在所述走行机构上的电动缸升降座,所述电动缸升降座上设置有上下伸缩架。其中,所述电动缸升降座构造成能够驱动所述上下伸缩架伸缩,从而使整个升降架上升或下降。
10、在一个实施例中,所述平台构造为网格状的架体,包括两个侧平台架体和设置在中部的中平台架体。其中,所述上导向轨道设置在所述中平台架体上,所述侧平台架体的外侧连接所述斜面固定架,所述中平台架体与所述侧平台架体通过可伸缩式相连或可拆卸式连接的方式相连。
11、在一个实施例中,所述上导向轨道的一侧设置有槽钢,另一侧设置有第一齿条,所述上运动机构包括沿横向延伸的拱架固定杆,在所述拱架固定杆上设有能够与所述第一齿条相配合的第一齿轮机构,在所述拱架固定杆的两端设置有固定端板,其上设有能够与所述槽钢形成配合的滚轮。所述侧导向轨道的一侧设置有双槽钢结构,另一侧设置有第二齿条,所述侧运动机构包括能够与所述第二齿条形成配合的第二齿轮机构,以及能够与所述双槽钢结构形成配合的双滚轮机构。
12、与现有技术相比,本发明能够实现如下的优点。根据本发明的轻便型隧道衬砌网格化精检设备可搭载地质雷达检测仪、超声波检测仪、回弹仪等不同类型的检测仪器,通过控制系统来驱动检测仪器进行纵向、横向或组合扫描的网格化检测,实现隧道衬砌内部缺陷的全覆盖精检数据采集。
13、根据本发明的轻便型隧道衬砌网格化精检设备,能够通过走行机构而行走到隧道中的需要进行检测的适当位置。同时,通过拱架单元在台架单元上沿纵向方向的运动,以及爬升检测装置沿弧形的爬升检测轨道的运动,搭载于爬升检测装置上的检测仪器就能够处于不同的纵向和横向位置处,以便针对隧道衬砌进行准确的检测。
14、此外,台架单元的横向宽度以及拱架单元的爬升检测轨道的弧形轨迹均可容易地进行调整,从而方便适应于不同大小的隧道。
1.一种轻便型隧道衬砌网格化精检设备,包括:
2.根据权利要求1所述的轻便型隧道衬砌网格化精检设备,其特征在于,在所述弧形固定架(31)与所述爬升检测轨道(32)之间设置有若干调节杆(33),各所述调节杆(33)构造成能伸缩的,从而调节所述爬升检测轨道(32)的曲率半径。
3.根据权利要求2所述的轻便型隧道衬砌网格化精检设备,其特征在于,所述爬升检测装置(4)包括升降机构,所述检测仪器(42)安装在所述升降机构的上端;
4.根据权利要求3所述的轻便型隧道衬砌网格化精检设备,其特征在于,所述升降机构包括用于安装所述检测仪器(42)的升降台(45)、用于带动所述升降台(45)上下移动的顶升气缸(46),以及用于带动所述检测仪器(42)转动的转动气缸(47)。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的轻便型隧道衬砌网格化精检设备,其特征在于,所述检测仪器(42)是雷达探测仪、超声检测仪或回弹仪。
6.根据权利要求1到4中任一项所述的轻便型隧道衬砌网格化精检设备,其特征在于,所述台架单元(1)包括两组垂直布置的升降架(11),以及位于顶部的水平布置的平台(12),所述平台(12)的两侧分别通过斜面固定架(13)连接所述升降架(11)。
7.根据权利要求6所述的轻便型隧道衬砌网格化精检设备,其特征在于,所述平台(12)上设置有上导向轨道(14),所述升降架(11)的外侧分别设置有侧导向轨道(15),
8.根据权利要求7所述的轻便型隧道衬砌网格化精检设备,其特征在于,所述上导向轨道(14)的一侧设置有槽钢(141),另一侧设置有第一齿条(142),所述上运动机构(34)包括沿横向延伸的拱架固定杆(341),在所述拱架固定杆(341)上设有能够与所述第一齿条(142)相配合的第一齿轮机构(343),在所述拱架固定杆(341)的两端设置有固定端板(342),其上设有能够与所述槽钢(141)形成配合的滚轮(344);
9.根据权利要求7所述的轻便型隧道衬砌网格化精检设备,其特征在于,所述升降架(11)包括竖直设置在所述走行机构(2)上的电动缸升降座(111),所述电动缸升降座(111)上设置有上下伸缩架(112),
10.根据权利要求9所述的轻便型隧道衬砌网格化精检设备,其特征在于,所述平台(12)构造为网格状的架体,包括两个侧平台架体(121)和设置在中部的中平台架体(122),