隧道狀態檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種隧道檢測設備，尤其涉及一種隧道狀態檢測裝置。
【背景技術】
[0002]目前，地鐵運營過程中，以混凝土材料為主的隧道結構出現滲漏水或者裂縫等表觀缺陷，以及隧道管片錯臺和收斂變形，都是無法避免的病害現象，而且病害的長期發展對隧道的安全性造成不可逆轉的負面影響。因此，在地鐵運營中對隧道結構的維護視為保障隧道長期運營安全性的必要手段。而隧道病害的檢測則是隧道維護決策和技術手段開展的基礎。
[0003]傳統的隧道結構病害是人工檢查為主，輔以儀器設備。尤其在隧道表觀病害的檢查時，完全依賴人工，國內外均是如此。但是，人工檢查只能發現隧道內表面較大的病害，對隧道內表面的較小的病害，例如微裂紋等均不能做到有效檢測；對于隧道管片錯臺檢測需要人工用尺子逐個測量，效率低，勞動強度大。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型目的是提供一種隧道狀態檢測裝置，其能對隧道的內表面進行全面掃描，從而得到所述隧道的狀態。
[0005]本實用新型解決技術問題采用如下技術方案:一種隧道狀態檢測裝置，其包括手推式軌檢小車、激光掃描儀、傾角傳感器、直線位移傳感器、車速里程傳感器和計算機；
[0006]所述激光掃描儀、傾角傳感器、直線位移傳感器、車速里程傳感器和計算機均設置于所述手推式軌檢小車上；
[0007]所述傾角傳感器信號連接于所述計算機，用于將所述傾角傳感器檢測的手推式軌檢小車的傾角參數發送至所述計算機；
[0008]所述直線位移傳感器信號連接于所述計算機，用于將所述直線位移傳感器檢測的兩個軌道之間的距離數據發送至所述計算機；
[0009]所述車速里程傳感器信號連接于所述計算機，用于將所述車速里程傳感器檢測的手推式軌檢小車的車速信號和里程信號傳遞至所述計算機；
[0010]所述激光掃描儀為三維相位式激光掃描儀；所述激光掃描儀信號連接于所述計算機，用于將所述激光掃描儀所掃描的隧道的內表面參數發送至所述計算機。
[0011]可選的，所述手推式軌檢小車包括T型車架、行走輪和手把；
[0012]所述行走輪為3個，所述兩個行走輪可轉動地固定于所述T型車架的水平縱邊上；所述另一個行走輪可轉動地固定于所述T型車架的水平橫邊上；
[0013]所述手把鉸接于所述T型車架的水平橫邊上。
[0014]可選的，所述計算機設置于所述手把上。
[0015]可選的，所述激光掃描儀設置于所述T型車架的水平縱邊上。
[0016]本實用新型具有如下有益效果:本實用新型的隧道狀態檢測裝置包括手推式軌檢小車和激光掃描儀，所述手推式軌檢小車在軌道上行走時，高速旋轉的激光掃描儀發射的激光以螺旋線的形式對隧道表面進行全斷面掃描，通過分析發射和接收到激光信號的強度和相位差，可以獲得隧道的內表面灰度影像圖和所有反射點的三維坐標。在內表面灰度影像圖上可以識別出裂縫及滲水等病害，并可在專門的軟件中繪制并管理這些病害。通過所有反射點的三維坐標以及傾角傳感器、直線位移傳感器和車速里程傳感器所傳遞軌道的超高、軌距和里程等幾何參數計算出各反射點到軌道中心線的距離，進而分析隧道的侵限、管片錯臺及收斂變形，使所述隧道狀態檢測裝置滿足快速和高精度地測量軌道周邊環境的測量需求，具有較高的精度和準確性。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的隧道狀態檢測裝置的結構示意圖；
[0018]圖2為本實用新型的隧道狀態檢測裝置的電路結構示意圖；
[0019]圖中標記示意為:1_手推式軌檢小車；2_激光掃描儀；3_傾角傳感器；4_直線位移傳感器；5_車速里程傳感器；6_計算機；7-T型車架；8_行走輪；9_手把。
【具體實施方式】
[0020]下面結合實施例對本實用新型的技術方案作進一步闡述。
[0021]實施例1
[0022]參考圖1，本實施例提供了一種隧道狀態檢測裝置，其包括手推式軌檢小車1、激光掃描儀2、傾角傳感器3、直線位移傳感器4、車速里程傳感器5和計算機6。
[0023]所述手推式軌檢小車包括T型車架7、行走輪8和手把9 ;所述行走輪8為3個，所述T型車架7包括水平縱邊和垂直于所述水平縱邊的水平橫邊，所述水平橫邊的一端設置于所述水平縱邊的中部；所述兩個行走輪8可轉動地固定于所述T型車架的水平縱邊上，且位于所述T型車架的水平縱邊的兩端；所述另一個行走輪8可轉動地固定于所述T型車架的水平橫邊上，且位于所述T型車架的水平橫邊遠離所述水平縱邊的一端；所述手把9鉸接于所述T型車架7的水平橫邊上；在操作中，將所述手推式軌檢小車放置于所述軌道上，并使所述T型車架7的水平縱邊與所述軌道平行，所述T型車架的水平橫邊與所述軌道垂直，所述T型車架7的水平縱邊上安裝的兩個行走輪位于一根軌道上，并沿所述軌道滑動；安裝于所述水平橫邊上的行走輪與另一個軌道接觸，并沿該軌道滑動；此時使用者可以通過手把9推動所述手推式軌檢小車向前運動。
[0024]所述激光掃描儀2為三維相位式激光掃描儀；所述激光掃描儀2信號連接于所述計算機6，用于將所述激光掃描儀2所掃描的隧道的內表面參數發送至所述計算機6 ;本實施例中，優選地，所述激光掃描儀2可以采用Amberg公司生產的型號為Profiler5002/5003的激光掃描儀，當手推式軌檢小車在軌道上行走時，高速旋轉的激光掃描儀發射的激光以螺旋線的形式對隧道的內表面進行全斷面掃描，通過分析發射和接收到激光信號的強度和相位差，可以獲得隧道襯砌的內表面影像圖以及隧道襯砌的內表面各點距軌道中心線的距離；而且所述激光掃描儀每秒獲取高達100萬個測點的斷面數據，每個測點包含該位置的反射率和幾何尺寸信息(例如角度和距離)，并可以將所述隧道的內表面形成初始灰度圖像。
[0025]所述傾角傳感器3設置于所述T型車架7的水平橫邊上，用于探測所述兩條軌道的表面所形成的平面與水平面之間的角度，即所述軌道的傾角；且所述傾角傳感器3信號連接于所述計算機6，用于將所述傾角傳感器3檢測的上述數據發送至所述計算機6。
[0026]所述直線位移傳感器4設置于所述T型車架7的水平橫邊上，且所述直線位移傳感器4的檢測端接觸所述鋼軌，當所述T型車架7沿所述鋼軌移動時，通過所述直線位移傳感器4的檢測端的移動，得到所述兩條鋼軌之間的距離；且所述直線位移傳感器4信號連接于所述計算機6，用于將所述直線位移傳感器4檢測的兩個軌道之間的距離數據發送至所述計算機6。
[0027]所述車速里程傳感器5固定于所述T型車架7上，且所述車速里程傳感器5可以采用基于霍爾傳感器的車速里程