隧道衬砌网格化精检装备制造技术

本发明专利技术涉及一种隧道衬砌网格化精检装备，其包括：运载卡车；机械臂机构，设置在所述运载卡车上；操作平台，设置在所述机械臂机构上；支撑机构，其包括通过两对称设置的铰连固定组件设置在所述操作平台上的水平轨道架、沿隧道的纵向可移动设置在所述水平轨道架上的环向轨道架和均匀分布设置在所述水平轨道架上的多组定位机构；检测装置，可移动设置在所述环向轨道架的弧形的环向轨道上；通过调整所述铰连固定组件和/或所述机械臂机构，使得所述支撑机构沿隧道的环向移动，进而使得所述检测装置完成隧道衬砌的环向检测作业；所述环向轨道架沿所述隧道的纵向移动，以使所述检测装置完成隧道衬砌一段的纵向检测作业。隧道衬砌一段的纵向检测作业。隧道衬砌一段的纵向检测作业。

【技术实现步骤摘要】
隧道衬砌网格化精检装备


[0001]本专利技术涉及隧道衬砌检测
，具体为一种隧道衬砌网格化精检装备。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种转场方便，使用灵活，检测装置结构紧凑占用空间小，检测覆盖效果好的隧道衬砌网格化精检装备。
[0005]为解决上述问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种检测装置，用于对隧道衬砌进行检测，其包括：检测行走机构和设置在所述检测行走机构上的检测组件；所述检测组件包括：设置在所述检测行走机构上升降仓、设置在所述升降仓上的升降摆动机构、设置在所述升降摆动机构上的支撑柱和可拆卸设置在所述支撑柱上的检测元件；所述升降摆动机构用于至所述支撑柱的升降和旋转，以调整所述检测元件与所述隧道衬砌之间的相对位置。
[0006]作为一种优选的实施方式，所述升降摆动机构包括两对称设置在所述升降仓上的连杆组件、两对称设置在所述升降仓上的升降驱动电推杆、设置在两所述连杆组件上的升降台和设置在所述升降台下方的摆动气缸；两所述连杆组件、两所述升降驱动电推杆、升降仓以及所述升降台形成剪式升降机构，所述升降驱动电推杆伸缩以控制所述升降台相对所述升降仓升降；所述摆动气缸的一侧通过升降台转接部与所述升降台连接，以使所述摆动气缸与所述升降台同步升降；所述摆动气缸的输出部与所述支撑柱的下端面相连接，用于驱动所述支撑柱旋转。
[0007]作为一种优选的实施方式，所述检测元件采用超声波检测仪、雷达检测仪或回弹检测仪。
[0008]另外，提供一种隧道衬砌网格化精检装备，其包括：
运载卡车；机械臂机构，设置在所述运载卡车上；操作平台，设置在所述机械臂机构上；支撑机构，其包括通过两对称设置的铰连固定组件设置在所述操作平台上的水平轨道架、沿隧道的纵向可移动设置在所述水平轨道架上的环向轨道架和均匀分布设置在所述水平轨道架上的多组定位机构；如前述的所述检测装置，可移动设置在所述环向轨道架的弧形的环向轨道上；通过调整所述铰连固定组件和/或所述机械臂机构，使得所述支撑机构沿隧道的环向移动，进而使得所述检测装置完成隧道衬砌的环向检测作业；所述环向轨道架沿所述隧道的纵向移动，以使所述检测装置完成隧道衬砌一段的纵向检测作业；所述运载卡车移动用于驱动所述支撑机构移动至隧道衬砌下一段的检测作业处。
[0009]作为一种优选的实施方式，所述检测行走机构包括滑车底座、旋转设置在所述滑车底座一侧的行走驱动轴、设置在所述滑车底座上的行走驱动电机、设置在所述行走驱动轴上的行走齿轮和均匀设置在所述滑车底座下端面上的若干导向轮组件；所述环向轨道整体呈弧形的板状，其上对应所述行走齿轮排布设置有若干齿轮孔，所述导向轮组件包括下部导向轮和上部导向轮，所述环向轨道被夹持设置在所述下部导向轮和上部导向轮之间，所述行走齿轮与所述齿轮孔咬合；所述行走驱动电机驱动所述行走齿轮旋转进而使所述检测装置沿所述环向轨道移动。
[0010]作为一种优选的实施方式，所述水平轨道架整体呈矩形状，其包括两对称设置的承重梁和两对称设置的水平轨道梁，所述水平轨道梁设置在两所述承重梁上，所述承重梁与所述操作平台通过所述铰连固定组件连接，所述环向轨道架上对称设置有两组水平行走组件，所述环向轨道架通过两所述水平行走组件可移动设置在两所述水平轨道梁上。
[0011]作为一种优选的实施方式，所述水平轨道架的四个角部均设置有一组所述定位机构，所述定位机构包括设置在所述承重梁上的定位调节杆和固设在所述定位调节杆上的打标器；所述定位调节杆的自由端与隧道的衬砌相抵用于支撑定位所述支撑机构；所述打标器包括标头和控制所述标头伸缩的打标气缸，所述标头上设置有定位灯，所述标头用于在隧道衬砌上留下标记，所述定位灯与所述标记重合以指示所述水平轨道架移动到位。
[0012]作为一种优选的实施方式，所述环向轨道架包括环向支撑架、设置在所述环向支撑架上的所述环向轨道和对称设置在所述环向支撑架两端的两所述水平行走组件；所述水平行走组件包括水平行走驱动部件和水平行走移动部件，所述水平行走移动部件包括设置在所述环向支撑架上的水平行走竖板和设置在所述水平行走竖板上的若干水平行走轮，所述水平轨道梁的一侧对应所述水平行走轮设置有行走轮容置槽，所述水平行走轮滑动设置在所述行走轮容置槽内进而使所述环向支撑架滑动设置在所述水平轨道梁上；所述水平行走驱动部件包括通过水平行走横板设置在所述环向支撑架上的水平
行走驱动电机和设置在所述水平行走驱动电机的输出轴上的水平行走齿轮；所述水平轨道梁的另一侧上对应所述水平行走齿轮设置有齿条轨道，所述水平行走齿轮与所述齿条轨道啮合，所述水平行走驱动电机驱动所述水平行走齿轮旋转进而使所述环向轨道架沿所述水平轨道梁移动，所述水平行走驱动电机自锁进而使所述水平行走齿轮停止转动以所述环向轨道架停止移动。
[0013]作为一种优选的实施方式，所述铰连固定组件包括设置在所述承重梁中部朝向所述操作平台一侧上的承重梁连接盘和对应所述承重梁连接盘设置在所述操作平台上的平台铰连座；所述承重梁连接盘上设置有连接盘轴孔，所述平台铰连座上对应连接盘轴孔设置有连接轴孔，所述连接盘轴孔与所述连接轴孔相对穿设连接轴以将所述承重梁和所述操作平台旋转连接。
[0014]作为一种优选的实施方式，所述承重梁连接盘上以所述连接盘轴孔为圆心周向等间隔设置有若干个连接盘销钉孔，所述平台铰连座上对应连接盘销钉孔设置有一个固定销孔，所述固定销孔与所述连接盘销钉孔相对穿设销钉以将旋转至预设角度的所述承重梁与所述操作平台相固定。
[0015]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本申请的检测装置通过升降摆动机构驱动支撑柱旋转和伸缩，可调整支撑柱上端的检测元件相对隧道衬砌的位置，进而保证采集到的数据的准确性。
[0016]本申请的支撑机构可旋转设置在操作平台上，操作平台通过机械臂机构设置在运载卡车上，通过展开并调节机械臂机构可使操作平台和支撑机构抵达预设位置以对隧道衬砌进行检测，通过折叠机械臂机构可将操作平台和支撑机构收于运载卡车上方便转场。
[0017]本申请的支撑机构对应隧道衬砌的环向的一段，旋转支撑机构以改变支撑机构相对操作平台的角度和/或调整机械臂结构的形态，进而使支撑机构环向转动，完成隧道衬砌环向整体的检测；完成环向的隧道衬砌检测后，运载卡车移动，使支撑机构沿隧道纵向移动到下一段环向检测的位置，进而通过网格化的检测方式完成隧道衬砌整体的检本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测装置，用于对隧道衬砌进行检测，其特征在于，其包括：检测行走机构（3
‑
1）和设置在所述检测行走机构（3
‑
1）上的检测组件；所述检测组件包括：设置在所述检测行走机构（3
‑
1）上升降仓（3
‑
2）、设置在所述升降仓（3
‑
2）上的升降摆动机构、设置在所述升降摆动机构上的支撑柱（3
‑
7）和可拆卸设置在所述支撑柱（3
‑
7）上的检测元件（3
‑
8）；所述升降摆动机构用于至所述支撑柱（3
‑
7）的升降和旋转，以调整所述检测元件（3
‑
8）与所述隧道衬砌之间的相对位置。2.根据权利要求1所述的一种检测装置，其特征在于，所述升降摆动机构包括两对称设置在所述升降仓（3
‑
2）上的连杆组件（3
‑
4）、两对称设置在所述升降仓（3
‑
2）上的升降驱动电推杆（3
‑
3）、设置在两所述连杆组件（3
‑
4）上的升降台（3
‑
5）和设置在所述升降台（3
‑
5）下方的摆动气缸（3
‑
6）；两所述连杆组件（3
‑
4）、两所述升降驱动电推杆（3
‑
3）、升降仓（3
‑
2）以及所述升降台（3
‑
5）形成剪式升降机构，所述升降驱动电推杆（3
‑
3）伸缩以控制所述升降台（3
‑
5）相对所述升降仓（3
‑
2）升降；所述摆动气缸（3
‑
6）的一侧通过升降台转接部（3
‑5‑
2）与所述升降台（3
‑
5）连接，以使所述摆动气缸（3
‑
6）与所述升降台（3
‑
5）同步升降；所述摆动气缸（3
‑
6）的输出部与所述支撑柱（3
‑
7）的下端面相连接，用于驱动所述支撑柱（3
‑
7）旋转。3.根据权利要求1所述的一种检测装置，其特征在于，所述检测元件（3
‑
8）采用超声波检测仪、雷达检测仪或回弹检测仪。4.一种隧道衬砌网格化精检装备，其特征在于，其包括：运载卡车（100）；机械臂机构（200），设置在所述运载卡车（100）上；操作平台（300），设置在所述机械臂机构（200）上；支撑机构（400），其包括通过两对称设置的铰连固定组件设置在所述操作平台（300）上的水平轨道架（1）、沿隧道的纵向可移动设置在所述水平轨道架（1）上的环向轨道架（2）和均匀分布设置在所述水平轨道架（1）上的多组定位机构（4）；如权利要求1
‑
3任一项的所述检测装置（3），可移动设置在所述环向轨道架（2）的弧形的环向轨道（2
‑
1）上；通过调整所述铰连固定组件和/或所述机械臂机构（200），使得所述支撑机构（400）沿隧道的环向移动，进而使得所述检测装置（3）完成隧道衬砌的环向检测作业；所述环向轨道架（2）沿所述隧道的纵向移动，以使所述检测装置（3）完成隧道衬砌一段的纵向检测作业；所述运载卡车（100）移动用于驱动所述支撑机构（400）移动至隧道衬砌下一段的检测作业处。5.根据权利要求4所述的隧道衬砌网格化精检装备，其特征在于，所述检测行走机构（3
‑
1）包括滑车底座（3
‑1‑
1）、旋转设置在所述滑车底座（3
‑1‑
1）一侧的行走驱动轴（3
‑1‑
3）、设置在所述滑车底座（3
‑1‑
1）上的行走驱动电机（3
‑1‑
2）、设置在所述行走驱动轴（3
‑1‑
3）上的行走齿轮（3
‑1‑
4）和均匀设置在所述滑车底座（3
‑1‑
1）下端面上的若干导向轮组件；
所述环向轨道（2
‑
1）整体呈弧形的板状，其上对应所述行走齿轮（3
‑1‑
4）排布设置有若干齿轮孔，所述导向轮组件包括下部导向轮（3
‑1‑
5）和上部导向轮（3
‑1‑
6），所述环向轨道（2
‑
1）被夹持设置在所述下部导向轮（3
‑1‑
5）和上部导向轮（3
‑1‑
6）之间，所述行走齿轮（3
‑1‑
4）与所述齿轮孔咬合；所述行走驱动电机（3
‑1‑
2）驱动所述行走齿轮（3
‑1‑
4）旋转进而使所述检测装置（3）沿所述环向轨道（2
‑
1）移动。6.根据权利要求4所述的隧道衬砌网格化精检装备，其特征在于，所述水平轨道架（1）整体呈...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢春房，安哲立，马伟斌，张民庆，刘中华，郭小雄，袁振宇，马成贤，王勇，邹文浩，常凯，张金龙，徐湉源，程爱君，赵鹏，李尧，郑泽福，方雨菲，随意，徐浩田，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：