本發(fā)明涉及隧道二次襯砌質(zhì)量檢測(cè)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)，是涉及一種隧道二襯質(zhì)量雷達(dá)檢測(cè)多功能輔助裝置及其使用方法。

背景技術(shù)：

隨著西部大開發(fā)的開展和“一帶一路”重大戰(zhàn)略的實(shí)施，我國(guó)的隧道建設(shè)進(jìn)入了空前的繁榮發(fā)展階段。隧道二次襯砌在隧道中起到美觀，支撐圍巖，支護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力儲(chǔ)備等作用，二襯施工質(zhì)量是影響隧道整體施工質(zhì)量和美觀的關(guān)鍵因素之一。在二襯施工過(guò)程中，由施工技術(shù)等多方面的原因，二次襯砌經(jīng)常存在空洞及初襯與二襯脫空等情況，對(duì)隧道支護(hù)體系及后期運(yùn)營(yíng)帶來(lái)一定的影響。因此，在二襯施工后需要及時(shí)檢測(cè)隧道二襯的施工質(zhì)量，對(duì)隧道二襯中出現(xiàn)的病害進(jìn)行處理，保障隧道的安全運(yùn)營(yíng)。

目前，工程上主要采用地質(zhì)雷達(dá)對(duì)隧道二襯質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。其基本原理為：將雷達(dá)天線與二襯壁面進(jìn)行緊貼，雷達(dá)天線發(fā)射并接收電磁波信號(hào)，傳送給主機(jī)，通過(guò)分析電磁波信號(hào)來(lái)分析隧道的二襯是否存在缺陷。在檢測(cè)隧道二襯質(zhì)量時(shí)，由于拱頂及拱肩的高度較高，常采用裝載機(jī)上搭載焊接的鐵架子，然后通過(guò)檢測(cè)人員站在上面，用手托舉著雷達(dá)天線使其緊貼隧道二襯表面。該搭載裝置進(jìn)行二襯質(zhì)量檢測(cè)具有以下缺點(diǎn)：1、裝載機(jī)及鐵架子高度較高，防護(hù)措施差；2、裝載機(jī)上鐵架易于與二襯摩擦碰撞，危機(jī)人員安全和二襯的質(zhì)量；3長(zhǎng)時(shí)間或長(zhǎng)距離檢測(cè)，檢測(cè)人員由于勞累而使雷達(dá)脫離二襯表面，影響檢測(cè)效果；4、只能沿隧道軸線方向進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，不能進(jìn)行環(huán)向二襯的檢測(cè)；5、檢測(cè)過(guò)程中占用道路，影響隧道正常施工和交通。

因此，有必要設(shè)計(jì)一種具備高安全性和適用性的二襯質(zhì)量檢測(cè)多功能輔助裝置，可以提高檢測(cè)質(zhì)量，保證人員安全，提高檢測(cè)效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種隧道二襯質(zhì)量雷達(dá)檢測(cè)多功能輔助裝置及其使用方法。在該裝置上搭載地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行二次襯砌質(zhì)量檢測(cè)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、快速、準(zhǔn)確、多方向測(cè)線檢測(cè)二襯質(zhì)量，同時(shí)可降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種隧道二襯質(zhì)量雷達(dá)檢測(cè)多功能輔助裝置，包括：

固定裝置，用于固定檢測(cè)雷達(dá)天線，下部與升降機(jī)構(gòu)連接；

升降機(jī)構(gòu)，其帶動(dòng)固定裝置的升降，用于調(diào)整雷達(dá)天線與隧道二襯的距離，使其密貼在二襯表面；

環(huán)向行走機(jī)構(gòu)動(dòng)力系統(tǒng)，上部與所述升降結(jié)構(gòu)連接，左右通過(guò)環(huán)形行走機(jī)構(gòu)與環(huán)向行走導(dǎo)軌連接，環(huán)向行走機(jī)構(gòu)動(dòng)力系統(tǒng)能沿著環(huán)向行走導(dǎo)軌移動(dòng)；帶動(dòng)所述升降機(jī)構(gòu)、固定裝置及其雷達(dá)天線達(dá)沿環(huán)向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行二襯環(huán)向質(zhì)量檢測(cè)；且當(dāng)環(huán)向行走機(jī)構(gòu)固定后，在環(huán)向行走導(dǎo)軌沿縱向運(yùn)動(dòng)時(shí)雷達(dá)天線進(jìn)行縱向質(zhì)量檢測(cè)。

進(jìn)一步的，所述固定裝置為一凹型槽，其內(nèi)部尺寸比雷達(dá)天線大5-10cm，高度比雷達(dá)天線低10cm。

進(jìn)一步的，所述凹型槽內(nèi)部設(shè)有兩個(gè)與凹型槽底面垂直的固定板，所述的固定板可以左右移動(dòng)，采用固定螺栓與所述凹形槽的側(cè)面連接，通過(guò)調(diào)整所述固定螺栓實(shí)現(xiàn)固定板左右移動(dòng)，進(jìn)而將雷達(dá)天線固定。

進(jìn)一步的，所述的凹型槽底部有一雷達(dá)天線連接線預(yù)留孔，連接線一端與雷達(dá)天線連接，另一端穿過(guò)預(yù)留孔與主機(jī)連接。

進(jìn)一步的，所述升降機(jī)構(gòu)，為液壓缸。

進(jìn)一步的，所述的環(huán)向行走導(dǎo)軌包括兩個(gè)并列設(shè)置的半圓形環(huán)向?qū)к?，兩個(gè)半圓形環(huán)向?qū)к壍牡撞窟B接縱向行走結(jié)構(gòu)，兩個(gè)半圓形環(huán)向?qū)к壷g通過(guò)水平連接桿相連。

進(jìn)一步的，所述環(huán)形導(dǎo)軌弧度與隧道斷面弧度相同，其半徑比隧道半徑小0.5m，分為左右兩個(gè)部分，通過(guò)5個(gè)水平連接桿連接，左右兩部分每部分均由4節(jié)軌道組成，通過(guò)連接件的連接片和連接螺栓進(jìn)行連接。

進(jìn)一步的，所述環(huán)形導(dǎo)軌上有凹型軌道供環(huán)形行走機(jī)構(gòu)行走，內(nèi)部含有一個(gè)導(dǎo)向槽，引導(dǎo)行走機(jī)構(gòu)前進(jìn)方向。

進(jìn)一步的，所述環(huán)形導(dǎo)軌左右兩部分兩端下方各有一個(gè)縱向行走機(jī)構(gòu)，通過(guò)縱向動(dòng)力系統(tǒng)提供動(dòng)力實(shí)現(xiàn)輔助裝置沿隧道縱向行走，進(jìn)行縱向二襯質(zhì)量檢測(cè)。

進(jìn)一步的，所述水平連接桿，為圓形鋼管，兩端各為一含螺栓孔的連接板，通過(guò)固定螺栓與左右兩個(gè)環(huán)形導(dǎo)軌預(yù)留螺栓孔連接，使左右環(huán)形導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)形成一體并保持穩(wěn)定。

進(jìn)一步的，所述縱向動(dòng)力系統(tǒng)，位于所述左右導(dǎo)軌兩側(cè)水平連接桿中間部位，通過(guò)提供動(dòng)力來(lái)帶動(dòng)所述底部縱向行走機(jī)構(gòu)沿隧道縱向運(yùn)動(dòng)。

在提供結(jié)構(gòu)方案的同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種隧道二襯質(zhì)量雷達(dá)檢測(cè)多功能輔助裝置的使用方法，主要包括如下步驟：

a、將該多功能輔助裝置的固定裝置、升降機(jī)構(gòu)、環(huán)向行走機(jī)構(gòu)及其動(dòng)力系統(tǒng)、環(huán)形導(dǎo)軌、水平連接桿、縱向行走機(jī)構(gòu)及其動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行安裝連接；

b、將地質(zhì)雷達(dá)固定在固定裝置上，通過(guò)環(huán)形行走機(jī)構(gòu)調(diào)整到指定位置；

c、調(diào)整升降機(jī)構(gòu)高度，帶動(dòng)固定裝置及雷達(dá)天線升高，使之與隧道二襯表面密貼；

d、啟動(dòng)縱向行走機(jī)構(gòu)，整個(gè)輔助裝置將沿隧道縱向行走，進(jìn)行縱向測(cè)線的隧道二襯質(zhì)量檢測(cè)。

e、一條測(cè)線測(cè)完重復(fù)b、c、d步驟進(jìn)行不同部位的縱向測(cè)線檢測(cè)，直至所有縱向測(cè)線檢測(cè)完成。

f、在重點(diǎn)檢測(cè)區(qū)段，進(jìn)行環(huán)向檢測(cè)。關(guān)閉縱向行走機(jī)構(gòu)，將固定裝置調(diào)整至最下端，安裝上雷達(dá)天線并調(diào)整高度與二襯表面密貼，開啟環(huán)向行走機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)二襯的環(huán)向檢測(cè)。

g、檢測(cè)完畢，取下地質(zhì)雷達(dá)，并將輔助裝置拆卸保存。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)能夠沿縱向測(cè)線對(duì)隧道二襯進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，還可對(duì)隧道二襯重點(diǎn)質(zhì)量檢測(cè)段進(jìn)行環(huán)形檢測(cè)。

(2)自動(dòng)升降結(jié)構(gòu)可以調(diào)整雷達(dá)天線與隧道二襯的距離，使雷達(dá)天線與二襯表面緊貼，避免了檢測(cè)過(guò)程中雷達(dá)與二襯表面脫離而影響檢測(cè)效果，提高了二襯質(zhì)量檢測(cè)的精度和準(zhǔn)確度。

(3)使用自動(dòng)縱向和環(huán)形行走裝置，通過(guò)固定裝置固定和升降裝置密貼二襯表面，無(wú)需人工舉起，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和危險(xiǎn)系數(shù)。

(4)該裝置可拆卸，便于運(yùn)輸、使用和存放。

(5)檢測(cè)過(guò)程中，該輔助裝置下側(cè)可通車，不影響正常施工和交通。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書附圖用來(lái)提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。

圖1是本發(fā)明的固定裝置、升降裝置及環(huán)向行走機(jī)構(gòu)連接示意圖；

圖2是本發(fā)明中環(huán)向?qū)к壥疽鈭D；

圖3是本發(fā)明中環(huán)向?qū)к墮M斷面圖；

圖4是本發(fā)明中環(huán)形導(dǎo)軌連接示意圖

圖5是本發(fā)明中水平連接桿示意圖；

圖6、圖7是本發(fā)明中縱向行走機(jī)構(gòu)示意圖；

圖中，1.雷達(dá)天線，2.固定板，3.凹形槽，4.固定螺栓，5.連接線預(yù)留孔，6.固定裝置，7.升降機(jī)構(gòu)，8.環(huán)形行走機(jī)構(gòu)動(dòng)力系統(tǒng)，9.環(huán)形行走機(jī)構(gòu)，10.左環(huán)向?qū)к墸?1右環(huán)向?qū)к墸?2.導(dǎo)向槽，13.連接件，14.水平連接桿，15.縱向行走機(jī)構(gòu)動(dòng)力系統(tǒng)，16.縱向行走機(jī)構(gòu)，17.連接螺栓1，18.連接片；19.螺栓孔；20.連接板i；21.連接板ii。

具體實(shí)施方式

應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說(shuō)明都是例示性的，旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說(shuō)明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書中使用術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

正如背景技術(shù)所介紹的，現(xiàn)有技術(shù)中存在以下缺點(diǎn)：

1、裝載機(jī)及鐵架子高度較高，防護(hù)措施差；2、裝載機(jī)上鐵架易于與二襯摩擦碰撞，危機(jī)人員安全和二襯的質(zhì)量；3長(zhǎng)時(shí)間或長(zhǎng)距離檢測(cè)，檢測(cè)人員由于勞累而使雷達(dá)脫離二襯表面，應(yīng)先檢測(cè)效果；4、只能沿隧道軸線方向進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，不能進(jìn)行環(huán)向二襯的檢測(cè)；5、檢測(cè)過(guò)程中占用道路，影響隧道正常施工和交通。為了解決如上的技術(shù)問題，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N隧道二襯質(zhì)量雷達(dá)檢測(cè)多功能輔助裝置及其使用方法，屬于隧道二襯質(zhì)量檢測(cè)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域。裝置部分主要包括雷達(dá)天線固定裝置，與固定裝置連接的升降機(jī)構(gòu)、與升降結(jié)構(gòu)連接的環(huán)向行走機(jī)構(gòu)及其動(dòng)力系統(tǒng)。環(huán)向行走機(jī)構(gòu)在環(huán)形導(dǎo)軌內(nèi)運(yùn)動(dòng)；環(huán)向?qū)к壏肿笥覂刹糠滞ㄟ^(guò)水平連接桿連接，環(huán)向?qū)к墐蓚?cè)底部與縱向行走機(jī)構(gòu)及其動(dòng)力系統(tǒng)相連。其中升降機(jī)構(gòu)用于將雷達(dá)天線與二襯表面密貼，提高檢測(cè)效果。環(huán)向行走機(jī)構(gòu)及其動(dòng)力系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)環(huán)向二襯質(zhì)量檢測(cè)及雷達(dá)天線的定位，縱向行走機(jī)構(gòu)及其動(dòng)力系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)沿隧道縱向方向二襯質(zhì)量檢測(cè)。本發(fā)明通過(guò)設(shè)計(jì)全新的結(jié)構(gòu)，使得本裝置能夠進(jìn)行環(huán)形和縱向雙向的二襯質(zhì)量檢測(cè)，保證檢測(cè)效果，由于自動(dòng)化程度高，降低人員勞動(dòng)強(qiáng)度和危險(xiǎn)系數(shù)，且測(cè)得的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

具體結(jié)構(gòu)如圖1-6所示，一種隧道二襯質(zhì)量雷達(dá)檢測(cè)多功能輔助裝置，包括：

固定裝置6，用于固定檢測(cè)雷達(dá)天線1，下部與升降機(jī)構(gòu)7連接。所述固定裝置6為一凹型槽3，其內(nèi)部尺寸比雷達(dá)天線1大5-10cm，高度比雷達(dá)天線1低10cm。所述凹型槽3左右兩側(cè)各有一塊固定板2，可以左右移動(dòng)，采用固定螺栓4與所述凹形槽連接3，通過(guò)調(diào)整所述固定螺栓4實(shí)現(xiàn)固定板2左右移動(dòng)，進(jìn)而將雷達(dá)天線1固定。所述固定裝置底6部有一雷達(dá)天線連接線預(yù)留孔5，連接線一端與雷達(dá)天線1連接，另一端穿過(guò)預(yù)留孔與主機(jī)連接。

所述升降機(jī)構(gòu)7，為液壓缸，通過(guò)所述升降機(jī)構(gòu)7升降帶動(dòng)所述固定裝置6的升降，用于調(diào)整雷達(dá)天線1與二襯的距離，使其密貼在二襯表面。其下與環(huán)向行走機(jī)構(gòu)動(dòng)力系統(tǒng)8連接。

所述環(huán)向行走機(jī)構(gòu)動(dòng)力系統(tǒng)8，上部與所述升降結(jié)構(gòu)7連接，左右與環(huán)向行走結(jié)構(gòu)9連接，為環(huán)向行走機(jī)構(gòu)9運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力。

所述環(huán)向行走機(jī)構(gòu)9分左右兩部分，分別與環(huán)形導(dǎo)軌10連接，在所述環(huán)向行走機(jī)構(gòu)動(dòng)力系統(tǒng)8提供的動(dòng)力作用下，沿環(huán)形導(dǎo)軌10行走，帶動(dòng)所述升降機(jī)構(gòu)7、固定裝置6及其雷達(dá)天線1沿環(huán)向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行二襯環(huán)向質(zhì)量檢測(cè)，也可在指定位置固定，在整個(gè)裝置沿縱向運(yùn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行縱向質(zhì)量檢測(cè)。

所述環(huán)形導(dǎo)軌10弧度與隧道斷面弧度相同，其半徑比隧道半徑小0.5m，分為左右兩個(gè)部分10、11，通過(guò)5個(gè)水平連接桿14連接，左右兩部分每部分均由4節(jié)軌道組成，通過(guò)連接件13的連接片18和連接螺栓17進(jìn)行連接。所述環(huán)形導(dǎo)軌10、11上有凹型軌道供環(huán)形行走機(jī)構(gòu)9行走，內(nèi)部含有一個(gè)導(dǎo)向槽12，引導(dǎo)行走機(jī)構(gòu)前進(jìn)方向。所述環(huán)形導(dǎo)軌左右兩部分10、11兩端下方各有一個(gè)縱向行走機(jī)構(gòu)16，通過(guò)縱向動(dòng)力系統(tǒng)15提供動(dòng)力實(shí)現(xiàn)輔助裝置沿隧道縱向行走，進(jìn)行縱向二襯質(zhì)量檢測(cè)。

所述水平連接桿14，為圓形鋼管，兩端為以含螺栓孔19的連接板20，通過(guò)固定螺栓17與左右兩個(gè)環(huán)形導(dǎo)軌10、11預(yù)留螺栓孔連接，使左右環(huán)形導(dǎo)軌10、11結(jié)構(gòu)形成一體并保持穩(wěn)定。

所述縱向動(dòng)力系統(tǒng)15，位于所述左右導(dǎo)軌10、11兩側(cè)水平連接桿中間部位，通過(guò)提供動(dòng)力來(lái)帶動(dòng)所述底部縱向行走機(jī)構(gòu)16沿隧道縱向運(yùn)動(dòng)。

如圖所示在提供結(jié)構(gòu)方案的同時(shí)，本實(shí)施例還提供了一種隧道二襯質(zhì)量雷達(dá)檢測(cè)多功能輔助裝置的使用方法，主要包括如下步驟：

步驟a、將該多功能輔助裝置的固定裝置6、升降機(jī)構(gòu)7、環(huán)向行走機(jī)構(gòu)9及其動(dòng)力系統(tǒng)8、環(huán)形導(dǎo)軌10、11、水平連接桿14、縱向行走機(jī)構(gòu)16及其動(dòng)力系統(tǒng)15進(jìn)行安裝連接；

步驟b、將地質(zhì)雷達(dá)1固定在固定裝置6上，通過(guò)環(huán)形行走機(jī)構(gòu)9調(diào)整到指定位置；

步驟c、調(diào)整升降機(jī)構(gòu)7高度，帶動(dòng)固定裝置6及雷達(dá)天線1升高，使之與隧道二襯表面密貼；

步驟d、啟動(dòng)縱向行走機(jī)構(gòu)16，整個(gè)輔助裝置將沿隧道縱向行走，進(jìn)行縱向測(cè)線的隧道二襯質(zhì)量檢測(cè)。

步驟e、一條測(cè)線測(cè)完重復(fù)b、c、d步驟進(jìn)行不同部位的縱向測(cè)線檢測(cè)，直至所有縱向測(cè)線檢測(cè)完成。

步驟f、在重點(diǎn)檢測(cè)區(qū)段，進(jìn)行環(huán)向檢測(cè)。關(guān)閉縱向行走機(jī)構(gòu)16，將固定裝置6調(diào)整至最下端，安裝上雷達(dá)天線1并調(diào)整高度與二襯表面密貼，開啟環(huán)向行走機(jī)構(gòu)9，實(shí)現(xiàn)二襯的環(huán)向質(zhì)量檢測(cè)。

步驟g、檢測(cè)完畢，取下地質(zhì)雷達(dá)1，并將輔助裝置拆卸保存。

采用了上述結(jié)構(gòu)后，本裝置能夠精確，快速，多方位測(cè)線的檢測(cè)隧道二襯質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和勞動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)，未予以詳細(xì)說(shuō)明和局部放大呈現(xiàn)的部分，為現(xiàn)有技術(shù)，在此不進(jìn)行贅述。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。