隧道狀態(tài)檢測車的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及隧道檢測技術領域，尤其涉及一種隧道狀態(tài)檢測車。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的發(fā)展，開鑿隧道成為實現(xiàn)交通便利的一種手段，隨之而來地，如何維護隧道的安全使用性及延長隧道的使用壽命成為科研人員的必要研究任務。具體地，隧道襯砌及隧底在先天的或使用過程中，常出現(xiàn)開裂、滲水，襯砌厚度不足、襯砌脫空，鋼筋和鋼拱架分布錯位，隧底破損、翻漿冒泥等等一系列問題，直接影響著隧道使用壽命和行車安全，為確保隧道工程的運營安全，有必要對隧道工程進行長期的健康狀態(tài)檢測。
[0003]現(xiàn)有技術中，鐵路隧道襯砌及隧底的健康檢測主要依靠鐵路管理單位的日常巡查、定期檢查進行維護，檢測人員通過人工視覺、簡單測量、數(shù)碼相機拍照、隧道鉆孔等方式進行檢查、記錄，這種以人工檢查為主、輔以儀器設備的檢測方式勞動強度大、效率低，且只能發(fā)現(xiàn)隧道襯砌和隧底中大而明顯的病害；對于隱伏于隧道襯砌內(nèi)部及背后的空洞及不密實等病害現(xiàn)象，該檢測方式難以發(fā)現(xiàn)；即使能夠發(fā)現(xiàn)，由于以人工方式所獲取的檢測數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)誤差較大，致使施工人員難于做出相對準確的補救措施。隨著鐵路技術的發(fā)展，隧道狀態(tài)檢測技術對于檢測質(zhì)量的要求越來越高，因此人工檢測方式已難以滿足當前隧道狀態(tài)檢測中對于質(zhì)量的要求。
[0004]綜上所述，現(xiàn)有技術存在的問題為:鐵路隧道狀態(tài)檢測中采用人工方式獲取檢測數(shù)據(jù)時效率低，且由于所獲取的檢測數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)誤差較大而導致人工檢測方式不滿足當前隧道狀態(tài)檢測中對于質(zhì)量的要求。因此，隧道檢測中需要采取一定措施以提高檢測的效率和質(zhì)量，以便利于工作人員快速、準確地實施補救措施。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種隧道狀態(tài)檢測車，以解決現(xiàn)有技術采用人工檢測方式難以滿足當前隧道狀態(tài)檢測中對于質(zhì)量和效率的要求的問題。
[0006]為達到上述目的，本實用新型的實施例采用如下技術方案:
[0007]一種隧道狀態(tài)檢測車，包括車體，所述車體上設置有地質(zhì)雷達，以及分別與所述地質(zhì)雷達主機電連接的計算機終端、用于檢測隧道襯砌的襯砌檢測天線，所述車體上安裝有機械臂和用于控制所述機械臂的控制系統(tǒng)，所述襯砌檢測天線固定設置在所述機械臂的末端。
[0008]所述機械臂包括第一機械臂、第二機械臂和第三機械臂，檢測時，所述第一機械臂上設置有所述襯砌檢測天線的末端與隧道拱頂?shù)囊r砌相對應且始終間隔第一預定距離，所述第二機械臂上設置有所述襯砌檢測天線的末端與隧道拱腰的襯砌相對應且始終間隔所述第一預定距離，所述第三機械臂上設置有所述襯砌檢測天線的末端與隧道側(cè)墻的襯砌相對應且始終間隔所述第一預定距離。
[0009]基于上述隧道狀態(tài)檢測車，為進一步提高其檢測效率，實現(xiàn)同時檢測隧道兩側(cè)拱腰的襯砌的目的，設置所述第二機械臂包括相同的兩個機械臂，且檢測時兩個所述第二機械臂上設置有所述襯砌檢測天線的末端分別與隧道兩側(cè)拱腰的襯砌相對應。
[0010]同理，為進一步提高隧道狀態(tài)檢測車的檢測效率，實現(xiàn)同時檢測隧道兩側(cè)側(cè)墻的襯砌的目的，設置所述第三機械臂包括相同的兩個機械臂，且檢測時兩個所述第三機械臂上設置有所述襯砌檢測天線的末端分別與隧道兩側(cè)側(cè)墻的襯砌相對應。
[0011]從預防同一位置被重復檢測的角度分析，例如隧道拱頂與拱腰的交界處、拱腰與側(cè)墻的交界處，為防止該兩處位置被不同的機械臂重復檢測，為進一步提高隧道檢測車的檢測效率和質(zhì)量，檢測時，使所述第一機械臂、所述第二機械臂和所述第三機械臂上設置有所述襯砌檢測天線的末端均能夠在隧道橫截面內(nèi)、在0-45度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動。
[0012]在上述基礎上，為使所述隧道狀態(tài)檢測車能夠檢測不同限界條件的隧道，設置所述第一機械臂、所述第二機械臂和所述第三機械臂均能夠獨立伸縮。
[0013]上述方案適用于隧道襯砌的檢測，為擴大上述隧道狀態(tài)檢測車的使用范圍，并進一步提高其檢測效率，使其實現(xiàn)同時檢測隧道襯砌和隧底的目的，在所述車體上還設置用于檢測隧底的隧底檢測天線，所述隧底檢測天線與所述地質(zhì)雷達主機電連接。
[0014]為提高上述檢測車在檢測隧底時的檢測質(zhì)量，設置所述隧底檢測天線包括用于檢測軌道中心隧底的中位天線和用于檢測軌道兩側(cè)隧底的側(cè)位天線，檢測時，使所述中位天線與軌道中心隧底相對應且間隔第二預定距離，使所述側(cè)位天線與軌道兩側(cè)隧底相對應且間隔所述第二預定距離。
[0015]考慮鐵路車輛限界要求，優(yōu)選地，所述第一預定距離為10-30cm ;所述第二預定距離大于等于35cm。
[0016]—般地，采用較高頻率的電磁波檢測所獲取的數(shù)據(jù)的質(zhì)量較高，采用較低頻率的電磁波檢測時可達深度數(shù)值較大，為提高檢測質(zhì)量和增大檢測深度，優(yōu)選地，設置所述襯砌檢測天線檢測時向隧道襯砌同時發(fā)射中心頻率為400MHz和900MHz的電磁波；設置所述中位天線向軌道中心隧底、所述側(cè)位天線向軌道兩側(cè)隧底，檢測時均發(fā)射中心頻率為400MHz的電磁波。
[0017]基于對上述隧道狀態(tài)檢測車的檢測質(zhì)量和檢測效率的綜合考慮，優(yōu)選的，所述隧道狀態(tài)檢測車的檢測速度為10km/h。
[0018]使用本實用新型提供的隧道狀態(tài)檢測車時，其上的地質(zhì)雷達主機控制襯砌檢測天線向隧道襯砌發(fā)射電磁波并接受來自襯砌的反射電磁波，接受到的反射電磁波信息經(jīng)過計算機終端的處理形成地質(zhì)雷達圖形，通過對地質(zhì)雷達圖像的分析可獲得襯砌厚度、襯砌背后密實或疏松情況、鋼筋、鋼拱架分布情況等等需要檢測的具體項目數(shù)據(jù)；使用過程中，通過控制系統(tǒng)操作機械臂，將第一機械臂上設置有襯砌檢測天線的末端定位在與隧道拱頂相對應的位置且間隔預定距離，將第二機械臂上設置有襯砌檢測天線的末端定位在與隧道拱腰相對應的位置且間隔預定距離，將第三機械臂上設置有襯砌檢測天線的末端定位在與隧道側(cè)墻相對應的位置且間隔預定距離，該預定距離經(jīng)過實驗所得，檢測時采用該預定距離，檢測效率較高，同時保證所獲得檢測數(shù)據(jù)的質(zhì)量較高，與實際數(shù)據(jù)的誤差較小；如此，本實用新型提供的隧道狀態(tài)檢測車不僅能夠同時完成拱頂、拱腰和側(cè)墻的檢測，而且，由于檢測過程中各機械臂始終與被檢測位置間隔預定距離，保證檢測數(shù)據(jù)獲得過程的穩(wěn)定性，使得所獲取檢測數(shù)據(jù)的質(zhì)量進一步提尚，最終實現(xiàn)同時提尚該隧道狀態(tài)檢測車的檢測效率和檢測質(zhì)量的目的。
[0019]現(xiàn)有技術中采用人工方式對隧道狀態(tài)進行檢測，由于設備簡單，通過人為判斷并獲取檢測數(shù)據(jù)，效率較低且獲取數(shù)據(jù)的誤差較大，難以滿足當前隧道狀態(tài)檢測的要求。相比于現(xiàn)有技術，在檢測的過程中，上述隧道狀態(tài)檢測車因其能夠?qū)崿F(xiàn)同時進行隧道拱頂、拱腰和側(cè)墻的檢測，且各機械臂始終與被檢測位置間隔預定距離，使得檢測效率和檢測質(zhì)量同時得到較大的提高，使所述隧道狀態(tài)檢測車能夠達到當前隧道狀態(tài)檢測對于效率和質(zhì)量的要求。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本實用新型【具體實施方式】或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對【具體實施方式】或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為本實用新型實施例提供的隧道狀態(tài)檢測車的整體示意圖；
[0022]圖2為本實用新型實施例提供的隧道狀態(tài)檢測車在檢測時各個機械臂與隧道襯砌的拱頂、兩側(cè)拱腰和兩側(cè)