[實用新型]隧道脫空探測頭及隧道脫空檢測儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520454881.4
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN204740229U
• 公開（公告）日: 2015-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭靜;李永才;蘇建輝;楚小剛;竇順;金燦強
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵西北科學研究院有限公司
• 主分類號: G01N29/12
• 分類號: G01N29/12
• 代理公司: 北京煦潤律師事務(wù)所 11522
• 代理人: 梁永芳

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于隧道脫空檢測領(lǐng)域，具體涉及對隧道脫空進行檢測的探測頭和具有該探測頭的檢測儀，可用于對隧道二襯表面進行脫空檢測。

背景技術(shù)

隧道二次襯砌背后存在脫空情況會給隧道后期運營埋下安全隱患，如何采用有效的檢測方法，以及如何準確的判定脫空程度和脫空的位置，為在建隧道二襯脫空問題整改提供強力數(shù)據(jù)支持，使相關(guān)技術(shù)人員可以及時發(fā)現(xiàn)、排除隱患，為存在的隱患做修補和應(yīng)急方案，是本領(lǐng)域一直想要解決的問題。

CN104155365A公開了一種隧道襯砌混凝土脫空的檢測方法及裝置，其方法是采用襯砌混凝土模塊上確定聲波反射基頻，然后在待測襯砌混凝土表面布置測點，在各待測點安置聲波頻率收發(fā)拾振器和聲波頻率發(fā)射接收儀，通過聲波頻率發(fā)射接收儀測量待測襯砌混凝土各測點的聲波反射參數(shù)，并將各測點的聲波反射參數(shù)與標準參數(shù)進行比較，根據(jù)比較結(jié)果得出各測點處襯砌混凝土的脫空情況。

CN201306192Y公開了一種隧道襯砌脫空檢測裝置，其公開了支架、可編程控制器4、信號處理器6、計算機8、蓄電瓶5、空氣壓縮機、麥克風2等，其采用與隧道形狀相同的支架式結(jié)構(gòu)，使整個裝置的尺寸變大，不利于運輸和使用；而其支架上布置的若干個振動電機，在同時工作時會產(chǎn)生相互之間的信號干擾，造成檢測結(jié)果的誤差增大。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的首要目的是提供一種隧道脫空探測頭，其便于進行自動錘擊檢測脫空。

本實用新型的該目的通過以下技術(shù)方案來具體實現(xiàn)：

隧道脫空探測頭，其包括錘擊部分、聲波接收裝置和兩個輪子，其中，所述聲波接收裝置相對于所述錘擊部分固定，所述兩個輪子同軸地布置在所述錘擊部分的兩側(cè)，并且相對于所述錘擊部分可樞轉(zhuǎn)。

優(yōu)選地，所述錘擊部分具有錘頭，所述錘頭具有錘擊位置和縮回位置，其中，在所述錘頭處于所述縮回位置中時，所述錘擊部分全部位于所述輪子的輪緣范圍以內(nèi)，在所述錘頭處于所述錘擊位置中時，所述錘頭突出于所述輪子的輪緣范圍以外。

優(yōu)選地，所述錘擊部分包括基座，所述聲波接收裝置固定至所述基座，所述兩個輪子可樞轉(zhuǎn)地附裝至所述基座。

優(yōu)選地，所述錘擊部分包括電動錘，所述電動錘包括錘頭、錘桿、錘體和壓縮彈簧，所示壓縮彈簧套設(shè)在所述錘桿上位于所述錘頭和所述錘體之間，錘體內(nèi)部設(shè)置有電磁發(fā)生裝置，所述電磁發(fā)生裝置通電時使所述錘頭縮回至所述縮回位置中，所述電磁發(fā)生裝置斷電時所述壓縮彈簧將所述錘頭彈射出去；和/或，所述聲波接收裝置包括聲波接收傳感器和檢波器。

優(yōu)選地，所述聲波接收傳感器的數(shù)目為兩個，所述兩個聲波接收傳感器以與所述錘擊部分的錘頭等距的方式大致對稱地布置在所述錘擊部分的兩側(cè)，并且所述兩個聲波接收器的連線大致平行于所述兩個輪子之一所處的平面。

優(yōu)選地，所述聲波接收傳感器借助于傳感器連接板固定至所述基座，使得所述聲波接收傳感器的測頭朝向所述錘頭。

優(yōu)選地，至少一個輪子的輪輞內(nèi)側(cè)上設(shè)置有觸發(fā)裝置，所述錘擊部分的與所述觸發(fā)裝置相對的側(cè)面上設(shè)置有控制開關(guān)，所述控制開關(guān)用于控制所述電磁發(fā)生裝置的通電狀態(tài)，所述輪子在轉(zhuǎn)動時帶動所述觸發(fā)裝置經(jīng)過所述控制開關(guān)以便進行觸發(fā)。

優(yōu)選地，所述觸發(fā)裝置包括多個，所述多個觸發(fā)裝置圍繞所述輪子的樞轉(zhuǎn)中心等間隔地布置在相同的半徑處。

本實用新型的第二方面的目的是提供一種隧道脫空檢測儀，其能夠?qū)崿F(xiàn)對隧道內(nèi)壁的脫空檢測。此外，該隧道脫空檢測儀的檢測速度快，檢測結(jié)果準確，使用方便，并且可以對脫空位置進行定位。該目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

隧道脫空檢測儀，其包括推進部分、信號處理部分、脫空識別與判定部分、以及前述的探測頭，所述探測頭附裝至所述推進部分，所述聲波接收裝置連接至所述信號處理部分，所述信號處理部分連接至脫空識別與判定部分。

優(yōu)選地，所述推進部分包括支撐臂，所述探測頭通過所述錘擊部分的基座附裝至所述支撐臂的上端，所述支撐臂的下端適于固定至可移動的底座支架上。

本實用新型的隧道脫空探測頭及具有該探測頭的隧道脫空檢測儀，是通過對隧道二襯砌表面進行錘擊，激勵隧道二襯混凝土產(chǎn)生聲波，通過拾取振動波形的聲學特征來判定隧道二襯是否脫空及脫空程度。

本實用新型的隧道脫空檢測儀，根據(jù)需要可調(diào)錘擊頻率(即相鄰兩個檢測點的距離)，且根據(jù)滾輪行走圈數(shù)，可計算隧道里程長度，并且可以在滾輪行走的過程中自動判斷脫空，并記錄脫空缺陷的位置，檢測效率高，可實現(xiàn)不停車連續(xù)檢測，便于定位，檢測過程通過監(jiān)測車驅(qū)動一機械伸縮手臂完成整個動作，操作簡單，比常規(guī)的大型檢測設(shè)備更靈活有效。