基于弹性波法的盾构隧道壁后同步注浆体三维检测装备制造技术

本发明专利技术提供了一种基于弹性波法的盾构隧道壁后同步注浆体三维检测装备，包括环形支撑架、弹性波检测装置、控制器、传动机构和驱动机构，环形支撑架上设置有用于连接盾构机的连接件，所述弹性波检测装置可移动设置于环形支撑架上；控制器控制所述驱动机构的动作，所述驱动机构提供动力，通过所述传动结构，使所述弹性波检测装置，按照所述控制器设置的运动模式，沿所述环形支撑架进行圆周运动，对盾构壁后同步注浆体进行三维检测。后同步注浆体进行三维检测。后同步注浆体进行三维检测。

【技术实现步骤摘要】
基于弹性波法的盾构隧道壁后同步注浆体三维检测装备


[0001]本专利技术属于隧道检测
，具体涉及一种基于弹性波法的盾构隧道壁后同步注浆体三维检测装备。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]城市轨道交通尤其是地下部分得到长足发展，盾构隧道迎来了快速发展，盾构机成为地铁施工中最主要的施工设备。在城市轨道交通众多施工方法中，盾构法具有机械化程度高、安全、高效、环境友好、对城市地面交通干扰小等优势，是目前大部分城市首选的隧道施工方法。
[0004]在盾构推进过程中，由于盾构外壳直径比管片直径大，管片脱离盾尾后，在土体与盾构隧道管片间形成一个环形柱状空隙(一般8～16cm左右)。施工过程中盾尾间隙若不能及时充填，土体将处于无支护状态，土体应力会迅速释放从而造成以下危害：地层变形、沉降超限、邻近建筑物倾斜等；或引起盾构隧道衬砌管片局部或整体错台、漂移、结构变形、开裂或其他形式的破坏；或造成地下水、泥浆、等液体向吨位间隙聚集，使得拼装好的管片出现渗漏水等病害。对盾尾空隙及时进行注浆是盾构工法必不可少的一环，也是控制地表变形、保持衬砌稳定及防水的重要手段，因此，对壁后注浆效果进行实时检测非常关键。
[0005]目前国内对盾构壁后注浆质量检测主要是在隧道建设完成后进行雷达检测，但此时距离注浆完成已经很长使劲，注浆缺陷已经形成，只能通过二次补注浆等措施进行修复，修复难度较大，也会对后期运营期盾构安全造成影响，同时地质雷达进行检测壁后注浆的装备，但受管片中钢筋笼的影响，检测效果不尽如人意。

技术实现思路

[0006]本专利技术为了解决上述问题，提出了一种基于弹性波法的盾构隧道壁后同步注浆体三维检测装备，本专利技术能够规避管片中钢筋笼影响，对壁后注浆装备进行实时检测。
[0007]根据一些实施例，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种基于弹性波法的盾构隧道壁后同步注浆体三维检测装备，包括环形支撑架、弹性波检测装置、控制器、传动机构和驱动机构，其中：
[0009]所述环形支撑架上设置有用于连接盾构机的连接件，所述弹性波检测装置可移动设置于环形支撑架上；
[0010]所述控制器控制所述驱动机构的动作，所述驱动机构提供动力，通过所述传动结构，使所述弹性波检测装置，按照所述控制器设置的运动模式，沿所述环形支撑架进行圆周运动，对盾构壁后同步注浆体进行三维检测。
[0011]作为可选择的实施方式，所述支撑架的外表面设置有输送链条。
[0012]作为可选择的实施方式，所述传动机构包括连接轴、链轮、传动链条，所述驱动机
构包括两套，所述连接轴有两个，且并排设置，分别与一驱动机构的输出轴连接，所述连接轴上套设有链轮，所述链轮能够与输送链条啮合，两个链轮之间通过传动链条连接。
[0013]作为可选择的实施方式，所述驱动机构为电机。
[0014]作为可选择的实施方式，所述连接件为多个。
[0015]作为可选择的实施方式，所述连接件为装配接口，且各装配接口与盾构机车架上设置的装配接口相适配。
[0016]作为可选择的实施方式，所述弹性波检测装置包括敲击件和检测器，所述敲击件用于产生弹性波，所述检测器用于检测弹性波。
[0017]作为可选择的实施方式，所述弹性波检测装置通过支架连接所述支撑架。
[0018]作为可选择的实施方式，所述支架上设置所述传动机构和驱动机构。
[0019]作为可选择的实施方式，所述支架套设于所述支撑架上，所述支架内沿通过导向轮与支撑架侧壁接触。
[0020]基于上述装备的工作方法，包括以下步骤：
[0021]将三维检测装备的环形支撑架安装在盾构机上；
[0022]每当盾构机向前推进一环后，控制所述驱动机构的动作，通过传动机构，使弹性波检测装置按照设置的运动模式沿所述环形支撑架进行圆周运动，进行环向壁后注浆检测。
[0023]作为可选择的实施方式，运动模式按实际需求设置为匀速或者等时间差停顿。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0025]本专利技术能够提高壁后同步注浆检测质量与范围，提升注浆施工工艺：弹性波检测装备通过环形支撑架搭载在盾构首节车架，相对之前技术可以实现对盾构壁后同步注浆360
°
三维精准自动化检测，通过分析检测结果调整注浆参数，提升注浆施工工艺。
[0026]本专利技术可以选用属于轻量级移动化控制设备的伺服控制器，直接与设备快速安装，同时支撑架采用铝板加工而成，整体质量轻，结构性能良好，驱动装置与弹性波检测装置一体化设计，缩减装备组装时间。
[0027]本专利技术的传动机构传动平稳，安全性能高，弹性波检测装备在精准检测同时可快速显示注浆实时形态，极大缩短以往人工检测耗费的时间。
[0028]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0029]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0030]图1是本专利技术的结构示意图；
[0031]图2是本专利技术的传动机构细节示意图；
[0032]图3是本专利技术的传动机构的另一侧细节示意图。
[0033]其中：1为弹性波检测装置，2为伺服控制器，3为步进电机和蜗轮蜗杆减速器，4、4a、4b为传动链轮，5为导向轮，6为支架，7为支撑架，8为传动链条，9为工业输送链条，10为无接缝滑触线集电器，11、轴。
具体实施方式：
[0034]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0035]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0036]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0037]在本专利技术中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本专利技术各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本专利技术中任一部件或元件，不能理解为对本专利技术的限制。
[0038]本专利技术中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于弹性波法的盾构隧道壁后同步注浆体三维检测装备，其特征是：包括环形支撑架、弹性波检测装置、控制器、传动机构和驱动机构，其中：所述环形支撑架上设置有用于连接盾构机的连接件，所述弹性波检测装置可移动设置于环形支撑架上；所述控制器控制所述驱动机构的动作，所述驱动机构提供动力，通过所述传动结构，使所述弹性波检测装置，按照所述控制器设置的运动模式，沿所述环形支撑架进行圆周运动，对盾构壁后同步注浆体进行三维检测。2.如权利要求1所述的一种基于弹性波法的盾构隧道壁后同步注浆体三维检测装备，其特征是：所述支撑架的外表面设置有输送链条。3.如权利要求1所述的一种基于弹性波法的盾构隧道壁后同步注浆体三维检测装备，其特征是：所述传动机构包括连接轴、链轮、传动链条，所述驱动机构包括两套，所述连接轴有两个，且并排设置，分别与一驱动机构的输出轴连接，所述连接轴上套设有链轮，所述链轮能够与输送链条啮合，两个链轮之间通过传动链条连接。4.如权利要求1或3所述的一种基于弹性波法的盾构隧道壁后同步注浆体三维检测装备，其特征是：所述驱动机构为电机。5.如权利要求1所述的一种基于弹性波法的盾构隧道壁后同步注浆体三维检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旌，陈迪杨，李利平，魏光宾，巴兴之，江浩，孙子正，王建波，
申请(专利权)人：山东大学齐河新材料与智能装备研究院，
类型：发明
国别省市：