本发明涉及混凝土的结构缺点的无损检测技术领域，特别涉及一种混凝土结构密实度的探测装置和检测方法。
背景技术：
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混凝土是目前施工建设过程中使用的主要材料，由于混凝土和其他材料相比，具有以下优势：整体性好、可模型好、耐久性和耐火性好，工程造价和维护费用低等。因此，在现阶段的基础建设中，混凝土结构覆盖了全部的建设施工领域中。隧道衬砌混凝土在浇筑过程中，经常会由于人为因素和技术因素等影响，很难做到混凝土衬砌密实，从而影响混凝土耐久性和抗渗性，造成施工质量问题，这也是隧道施工中经常遇到的问题。目前对于隧道衬砌混凝土的检测主要采用雷达检测仪成像方式，扫描操作方法包含固定脚手架支撑、工程机械臂支撑、人员徒步站立等方式，操作人员手持检测仪进行扫描成像。目前的检测设备体积大不便运输，检测不方便，而且劳动强度大，浪费人力物力，人员具有一定的危险性。因此，如何采取避免劳务浪费，提高工作效率，更方便地运输检测设备是隧道衬砌混凝土密实度检测中的关键问题，本发明隧道混凝土密实度检测装置具有智能操作行走，智能检测，可收缩方便运输等功能，具有重要的理论意义和工程实用价值。
技术实现要素：
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本发明提供一种隧道混凝土密实度检测装置及方法，具有智能检测，智能行走，体积小可收缩等功能，可以自动控制检测设备并智能检测，可收缩便于运输。
隧道混凝土密实度检测装置包括：行走驱动系统(1)，液压升降系统(2)、智能调节装置(3)、检测系统(4)、控制系统(5)五部分；
其中行走驱动系统(1)是采用常规电力驱动的小车，行走驱动系统(1)用来控制检测设备的前后行走、弯道行走以及对应的停车制动，行走驱动系统(1)包括车轮(1.1)、平面状底盘(1.2)、车轴(1.3)、轴承(1.4)、电力拖动机(1.5)、电源(1.6)；车轮(1.1)采用钢制车轮，对车轮上部的整个检测设备有很好的支撑，降低车轮对地面的冲击，保证正常行驶。平面状底盘(1.2)用来放置液压升降系统(2)、电动拖车(1.5)以及电源(1.6)；车轴(1.3)用来连接两个车轮，保证车轮与底盘连成一个整体。电动拖动机(1.5)用来带动车轮的转动，进而控制检测设备的行走。启动电源(1.6)，通过遥控终端(5.2)按下前进、后退以及刹车等按钮，就可以通过驱动装置控制检测设备的行走。上述系统实现了检测装置的智能行走。
液压升降系统(2)是用来将智能调节装置(3)提升到距离隧道拱顶合适位置，以便于智能调节装置(3)将天线送到检测位置；包括：底板(2.1)、液压泵(2.2)、剪刀式液压升降杆(2.3)、铰接轴(2.4)、连接杆(2.5)、连接平台(2.6)、固定垫板(2.7)、螺栓(2.8)；底板(2.1)是用来支撑整个液压升降系统(2)的，底板(2.1)固定到行走驱动系统(1)的平面底盘上，保证整个液压升降系统(2)与行走驱动装置(1)牢固连接；剪刀式液压升降杆(2.3)为折状式液压升降杆，两个剪刀式液压升降杆(2.3)对称组成8字形升降结构，在8字形升降结构腰部的交叉点采用铰接轴(2.4)将剪刀式液压升降杆(2.3)进行铰链固定连接；剪刀式液压升降杆(2.3)的下端固定到行走驱动系统(1)上，剪刀式液压升降杆(2.3)的上端通过固定垫板(2.7)和螺栓(2.8)固定到连接平台(2.6)的下底面上，连接平台(2.6)与行走驱动系统(1)的平面底盘平行；在每个8字形升降结构采用铰接轴(2.4)上面对应的剪刀式液压升降杆(2.3)的一段升降杆固定有连接杆(2.5)，连接杆(2.5)起到稳定加固的作用；液压泵(2.2)与剪刀式液压升降杆(2.3)连接，用于使得剪刀式液压升降杆(2.3)起到升降的作用；
智能调节装置(3)是由底座(3.1)、旋转平台(3.2)、第一机械臂(3.3)、万能铰(3.4)、第二机械臂(3.5)、机械臂延长杆(3.6)、天线连接平台(3.7)七部分组成；底座(3.1)固定到连接平台(2.6)的上表面上，底座(3.1)上表面通过旋转平台(3.2)与第一机械臂(3.3)的下端固定连接，使得第一机械臂(3.3)的下端能绕旋转平台(3.2)作运动；第一机械臂(3.3)的上端通过万能铰(3.4)与第二机械臂(3.5)的下端铰链固定连接，第二机械臂(3.5)的上端与机械臂延长杆(3.6)的一端固定在一起，机械臂延长杆(3.6)的另一端固定有天线连接平台(3.7)；
检测系统(4)由屏蔽天线(4.1)、雷达主机(4.2)、无线接收装置(4.3)、无线传输装置(4.4)、计算机终端(4.5)、距离传感器(4.6)六部分组成；屏蔽天线(4.1)安装到天线连接平台(3.7)上，屏蔽雷达天线(4.1)是用来检测隧道二衬混凝土密实度；雷达主机(4.2)、无线接收装置(4.3)、无线传输装置(4.4)、计算机终端(4.5)、距离传感器(4.6)安装到行走驱动系统(1)上；雷达主机(4.2)通过无线接收装置(4.3)与屏蔽天线(4.1)进行信号连接，雷达主机(4.2)通过无线传输装置(4.4)与计算机终端(4.5)进行连接。
雷达主机(4.2)与屏蔽天线(4.1)是通过无线接收装置(4.3)进行信号连接，雷达主机(4.2)通过无线接收装置(4.3)接收到由屏蔽天线(4.1)传来的数据，并通过无线传输装置(4.4)将采集得到的雷达图谱传输到计算机终端(4.5)；计算机终端(4.5)是用来处理由雷达主机(4.2)传来的检测数据，来判断隧道二衬混凝土的密实度，从而生成关于隧道二衬混凝土密实度检测的检测报告；距离传感器(4.6)设置在屏蔽天线(4.1)的上，实时采集屏蔽天线(4.1)与隧道衬砌检测点的距离，当天线上升至于隧道贴合时，距离传感器(4.6)发出信号，由遥控终端(5.2)接收信号，控制机械臂停止转动，屏蔽天线(4.1)与隧道壁紧密贴合，保证检测正常进行，实现了屏蔽天线与隧道测点间距的稳定性。
控制系统(5)包括支撑架、遥控终端(5.2)、液压控制箱(5.3)三部分；支撑架是用来支撑无线接收装置(4.3)、无线传输装置(4.4)、遥控终端(5.2)、计算机终端(4.5)以及雷达主机(4.2)的；遥控终端(5.2)与距离传感器(4.6)进行信号连接，同时遥控终端(5.2)与第一机械臂(3.3)、第二机械臂(3.5)连接，用于控制第一机械臂(3.3)、第二机械臂(3.5)的运动；遥控终端(5.2)与机械臂延长杆(3.6)连接，遥控终端(5.2)控制机械臂延长杆(3.6)收缩与伸长；液压控制箱(5.3)与液压泵(2.2)连接，用于控制液压泵(2.2)，使得液压泵能够控制剪刀式液压升降杆(2.3)的升降。
行走驱动系统(1)包括车轮(1.1)、平面状底盘(1.2)、车轴(1.3)、轴承(1.4)、电力拖动机(1.5)、电源(1.6)；车轮(1.1)采用钢制车轮，对车轮上部的整个检测设备有很好的支撑，降低车轮对地面的冲击，保证正常行驶。底盘(1.2)用来放置液压升降系统(2)、电动拖车(1.5)以及电源(1.6)。车轴(1.3)用来连接两个车轮，保证车轮与底盘连成一个整体。电动拖动机(1.5)用来带动车轮的转动，进而控制检测设备的行走。启动电源(1.6)，通过遥控终端(5.2)按下前进、后退以及刹车等按钮，就可以通过驱动装置控制检测设备的行走。上述系统实现了检测装置的智能行走。
底板(2.1)由上下底板平行固定组成，底板(2.1)固定到行走驱动系统(1)的平面状底盘上，保证整个液压升降系统(2)与行走驱动装置(1)牢固连接。液压泵(2.2)安装在上底板和下底板组成的平台仓中，液压泵(2.2)为液压升降杆提供动力，保证液压升降系统(2)正常运行；
剪刀式液压升降杆(2.3)与液压泵(2.2)是连通的，当通过液压控制箱(5.3)按下启动液压泵按钮时，剪刀式液压升降杆(2.3)升起，将探地雷达提升到检测位置。
铰接轴(2.4)是用来连接两组剪刀式液压升降杆的。
连接杆(2.5)横向设置在两侧剪刀式液压升降杆的下侧两端，用来连接两侧的剪刀式液压升降杆(2.3)，保证稳定性。
连接平台(2.6)通过固定垫板(2.7)螺栓(2.8)与下方的两组剪刀式液压升降杆(2.3)以及上方的智能调节装置(3)的底座(3.1)连接，保证调节装置的稳定性。
固定垫板(2.7)设置在连接平台(2.6)下方，用来连接平台(2.6)和剪刀式液压升降杆(2.3)。
螺栓(2.8)用来将剪刀式液压升降杆(2.3)固定在固定垫板(2.7)上，使其与连接平台(2.6)连接成一个整体。
底座(3.1)通过固定螺栓与连接平台(2.6)连接，用来安置旋转平台；
旋转平台(3.2)使第一机械臂能够进行360度的旋转；
第一机械臂(3.3)通过万能铰(3.4)与旋转平台(3.2)连接；优选第一机械臂(3.3)和第二机械臂(3.5)至少有一个是L型结构。
万能铰(3.4)用来连接第一机械臂(3.3)和第二机械臂(3.5)，使第二机械臂(3.5)可以绕万能铰(3.4)进行转动；
第一机械臂(3.3)和第二机械臂(3.5)用来控制上述检测系统的位置，通过万能铰(3.4)与机械臂(3.3)连接，可以绕万能铰(3.4)进行旋转，进而将雷达天线送到隧道衬砌任意测点位置；
机械臂延长杆(3.6)采用的是电动推动，与遥控终端(5.2)连接，机械臂延长杆(3.6)可以伸缩，机械臂延长杆(3.6)与遥控装置连接，通过遥控装置上的伸缩按钮控制其伸缩与收回，进而控制雷达天线的伸缩与收回，，可以微调天线距隧道壁的距离。
天线安装平台(3.7)与机械臂延长杆(3.6)固定连接，用来进行安装屏蔽天线(4.1)。
检测系统(4)中的屏蔽雷达天线(4.1)是通过液压升降系统(2)将其升到距离隧道拱顶，仰拱，拱腰的合适位置，然后通过智能调节装置(3)让其与隧道二次衬砌混凝土壁紧密贴合，然后在检测设备的移动下沿着测线对拱顶混凝土的密实度进行检测。
屏蔽雷达天线(4.1)是用来检测隧道二衬混凝土密实度的，固定在天线安装平台(3.7)上，保证检测过程中的稳定性；
雷达主机(4.2)与屏蔽天线(4.1)是通过无线接收装置(4.3)连接的，它通过无线接收装置(4.3)接收到由屏蔽天线(4.1)传来的数据，并通过无线传输装置(4.4)将采集得到的雷达图谱传输到计算机终端(4.5)；
计算机终端(4.5)是用来处理由雷达主机(4.2)传来的检测数据，来判断隧道二衬混凝土的密实度，从而生成关于隧道二衬混凝土密实度检测的检测报告；
距离传感器(4.6)设置在雷达天线的上，实时采集天线与隧道衬砌检测点的距离，当天线上升至于隧道贴合时，距离传感器(4.6)发出信号，由遥控终端(5.2)接收信号，控制机械臂停止转动，屏蔽天线(4.1)与隧道壁紧密贴合，保证检测正常进行，实现了屏蔽天线与隧道测点间距的稳定性。
上述系统实现了检测装置的智能检测，减少了人力物力，避免了高空作业。
控制系统(5)由支撑架和遥控终端(5.2)，液压控制箱(5.3)，三部分组成。支撑架由连接螺纹管(5.1.1)、支撑套管(5.1.2)、紧固器(5.1.3)、支撑杆(5.1.4)四部分组成；
连接螺纹管(5.1.1)起连接支撑套管(5.1.2)与底盘(1.3)以及支撑杆(5.1.4)和支撑板(5.1.5)的作用，它与底盘(1.3)和支撑板(5.1.5)通过焊接连接，与支撑套管(5.1.2)螺纹连接。支撑套管(5.1.2)是用来连接支撑杆(5.1.4)的，支撑杆(5.1.4)与支撑套管(5.1.2)滑动连接。紧固器(5.1.3)是用来固定支撑杆(5.1.4)以及拆卸检测支架(5.1)的，它通过螺纹与支撑杆(5.1.4)和支撑套管(5.1.2)连接。支撑板(5.1.5)起安置遥控终端(5.2)，计算机终端(4.5)以及无线接收装置(4.3)和无线传输装置(4.4)的作用。遥控终端(5.2)用来控制检测纵向行走驱动系统(1)的前进与停止，电机的启动，控制拖动电车前进，后退，制动以及驻车功能，还可以调节行走的角度，适应隧道线路的平曲线。将检测设备运输到隧道检测位置，作业人员打开控制终端电源开关，通过遥控控制终端(5.2)上的操作键就可以来操纵检测设备车的自由行走，当遥控终端(5.2)按下前进/后退，检测设备车在路面上自由行走；松开启动制动装置，自动刹车。
液压控制箱(5.3)是用来控制液压系统的升降，它安装在底盘(1.2)上。第一机械臂、第二机械臂可以通过遥控终端(5.2)控制其转动，进而控制上方屏蔽天线(4.1)的转动，托举天线到隧道检测位置，对隧道进行全方位的检测。智能调节装置(3)可以保证检测系统进行转动，对隧道混凝土的密实度进行全方位的检测，通过遥控终端控制机械臂的转动，提高了工作效率，实现了智能检测，避免了人员高空作业所带来的危险。
上述控制系统实现了检测设备的智能化，降低了劳动强度，提高工作效率，检测人员不需要高空作业，避免了人员的安全事故。
本发明所提供装置具有以下有益效果：
本发明结构简单，便于操作，可以收缩，便于项目更换时的运输，两人就可完成运输，实现两名检测人员通过遥控终端控制检测装置进行检测，提高了检测效率。采用本发明装置结构简单，降低了人工劳动量，节约材料和人工成本，实现绿色环保，可以保证检测设备在检测过程中的平稳，并且避免了高空作业，减少了人员的伤亡，增加了隧道检测的安全性和可靠性。
附图说明：
图1为隧道混凝土密实度检测装置的总体示意图；
图2为行走驱动系统的细部构造示意图；
图3为液压升降系统的细部构造示意图；
图4为智能调节装置的细部构造示意图；
图5为检测系统的细部构造示意图；
图6为控制系统的示意图；
附图标注：
1行走驱动系统包括：
1.1车轮，1.2底盘，1.3车轴，1.4轴承，1.5电动拖车，1.6电源
2液压升降系统包括：
2.1底板，2.2液压泵，2.3剪刀式液压升降杆，2.4铰接轴，2.5连接杆，2.6连接平台；2.7固定垫板；2.8螺栓
3智能调节装置
3.1底座，3.2旋转平台，3.3第一机械臂，3.4万能铰，3.5第二机械臂，3.6机械臂延长杆；3.6天线连接平台
4检测系统包括：
4.1屏蔽天线，4.2雷达主机，4.3无线接收装置，4.4无线传输装置，4.5计算机终端，4.6距离传感器
5控制系统包括：
5.2遥控终端，5.3液压控制箱；支撑架包括5.1.1连接螺纹管，5.1.2支撑套管，5.1.3紧固器，5.1.4支撑杆。
具体实施方式
现结合附图具体说明本发明的具体实施方法，附图仅为示意图，仅说明本专利的基本结构，本发明的实例为该领域技术人员没有创造性的基础上研发，均属于本发明的保护范围。
实施例1
其结构见图1-图6；
检测装置的原理和步骤：
如图1所示，本发明提供一种隧道混凝土密实度检测装置，检测人员将检测设备搬运至隧道检测起点，将支撑套管(5.1.2)通过螺纹与连接螺纹管(5.1.1)相连，再将支撑杆(5.1.4)通过螺纹与连接螺纹管(5.1.1)相连，并将其与支撑套管(5.1.2)滑动连接，然后通过紧固器(5.1.3)将支撑杆(5.1.4)固定，支撑架搭接完成，将计算机终端(4.5)，无线接收装置(4.3)，无线传输装置(4.4)，雷达主机(4.2)以及遥控终端(5.2)固定在支撑架上，通过遥控终端(5.2)启动电源(1.6)，启动检测装置；调节好雷达主机(4.2)参数，通过液压控制箱(5.3)按下液压泵启动按钮，启动液压泵(2.2)，通过剪刀式液压升降杆(2.3)将装有检测系统(4)的调节装置(3)升至距隧道拱顶检测合适位置。遥控终端(5.2)控制调节装置(3)中的各装置，机械臂继续调节检测系统与隧道的方位，将屏蔽天线(4.1)送到隧道衬砌的任意测点，使得屏蔽天线(4.1)与检测位置贴合，当屏蔽天线(4.1)紧贴隧道拱顶时，距离传感器(4.6)发出信号，遥控终端(5.2)接收，然后通过遥控终端(5.2)停止机械臂的转动，实现天线与隧道测点间距的稳定性和均匀性。然后通过遥控终端(5.2)按下前进按钮，启动行车驱动系统，使检测设备沿着拱顶的测线匀速移动进行检测；检测结果通过无线接收装置(4.3)传输至雷达主机(4.2)，再由雷达主机(4.2)由无线传传输装置(4.4)传至计算机终端(4.5)，通过观察雷达图谱，来给出关于隧道拱顶混凝土密实度的报告。当隧道混凝土检测结束时，检测人员按下刹车按钮，检测设备停止，通过液压控制箱，将剪刀式液压升降杆(2.3)缓慢落下，液压升降系统可以进行收纳，通过遥控终端将机械臂收回，然后将支撑架拆卸，方便运输。
所述行走驱动系统(1)能够控制检测设备沿着测线方向正常行走，保证检测的连续性。其中电动拖车(1.5)通过半圆型卡扣螺栓固定于底盘上，通过转动带与车轴(1.3)连接，进而控制车轮(1.1)的转动，车轮(1.1)采用钢制车轮，具体的，车轮(1.1)通过车轴(1.3)与其轴承(1.4)连接，上边搭载底盘(1.2)，底盘(1.2)上固定有电动拖车(1.5)，当需要检测时，通过遥控终端(5.2)启动电源(1.6)，通过电动拖车(1.5)带动车轴(1.3)和车轮(1.1)转动，实现检测设备的移动；当检测结束或者需要紧急停止时，可以通过刹车按钮，使检测设备停止移动。
所述液压升降系统(2)能够控制天线(4.1)的上下移动。其中，液压系统(2)通过固定垫板和螺栓与底盘(1.2)连接，液压泵(2.2)位于底板(2.1)所组成的平台仓中，剪刀式液压升降杆(2.3)与液压泵(2.2)连接，液压升降杆(2.3)之间通过铰接轴连接，两组剪刀式液压杆之间通过连接杆连接，液压升降杆(2.3)与连接平台(2.7)通过固定垫板和螺栓连接，连接平台(2.7)与调节装置(3)的底座平台通过螺栓连接。具体的，当需要进行检测时，通过液压控制箱(5.3)按下启动按钮，启动液压泵(2.2)，带动剪刀式液压升降杆(2.3)上升，当天线(4.1)上升至距隧道拱顶的合适位置时，按下停止按钮，液压升降杆(2.3)停止，在通过智能调节装置(3)转动屏蔽天线(4.1)到所需要的检测部位进行检测；当检测结束时，按下关闭按钮，液压杆自动收缩，结束检测。液压升降系统(2)可以自动收缩，体积小，使运输更加方便，减少了人员的高空作业可能造成的损伤。
所述智能调节装置(3)用来自动调节检测系统与隧道面的方位，进而对隧道混凝土的密实度进行检测。底座(3.1)通过固定螺栓与连接平台连接，旋转平台(3.2)与底座(3.1)连接，启动智能调节装置时，通过遥控终端可以控制旋转平台的旋转，进而控制机械臂进行360度的旋转。第一机械臂(3.3)通过万能铰(3.4)与旋转平台(3.2)连接，第二机械臂(3.5)与第一机械臂(3.3)通过万能铰连接，机械臂延长杆(3.6)通过遥控终端(5.2)控制其收缩与伸长，微调天线(4.1)距隧道壁的距离，使天线(4.1)与隧道壁具有很好的贴合度。天线安装平台(3.7)上安装有天线(4.1)用来发射和接收电磁波，对隧道衬砌混凝土的密实度进行检测。通过遥控终端(5.2)自动控制机械臂绕万能铰(3.4)进行转动以及机械臂延长杆(3.6)的收缩与伸长，将天线(4.1)送到隧道混凝土密实度测点，进而控制检测系统对隧道混凝土进行检测。上述智能调节装置(3)实现了检测的智能化，可以实现隧道全方位的检测，检测人员在地面上就可以控制该装置，避免了人员高空作业带来的危险。
所述检测系统(4)能够对隧道混凝土的密实度进行实时检测，实时处理。具体的，当液压升降系统(2)将屏蔽天线(4.1)提升至距离隧道测线合适位置时，打开雷达主机(4.2)进行探地雷达操作，对隧道混凝土密实度进行检测，并通过遥控终端(5.2)控制检测设备沿着测线方向移动，完成隧道纵向方向隧道拱顶混凝土密实度的检测，屏蔽天线(4.1)检测到的数据通过无线接收装置(4.3)连接将雷达图谱传输至雷达主机(4.2)，再通过无线传输装置(4.4)将数据传输至计算机终端(4.5)，进行实时处理数据，得到检测报告。
所述控制系统(5)能够控制检测设备的移动和液压升降系统(2)的升降。具体的，通过按下遥控终端(5.2)启动按钮，将电源(1.6)启动，然后通过液压控制箱按下液压泵(2.2)启动按钮，将液压升降杆(2.4)上升至检测位置，当检测开始时，按下遥控终端(5.2)的前进按钮，启动行车驱动系统(1)，通过电动拖车(1.5)带动设备移动，使检测设备沿着测线进行检测；当检测结束或者需要刹车时，松开前进按钮，设备停止。控制系统(5)实现了智能操作，智能行走，一个检测人员就可以进行操作，避免了人力物力的浪费。