本實(shí)用新型涉及盾構(gòu)隧道襯砌施工質(zhì)量檢測(cè)領(lǐng)域，具體地，涉及一種自動(dòng)檢測(cè)盾構(gòu)隧道襯砌施工質(zhì)量的機(jī)械裝置。

背景技術(shù)：

目前，盾構(gòu)隧道襯砌質(zhì)量檢測(cè)主要為地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)。地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)的基本原理是利用高頻電磁波，以寬頻帶短脈沖形式，在地面通過發(fā)射天線將信號(hào)送入地下，由接收天線接受經(jīng)地層界面或目標(biāo)體反射返回地面的那部分電磁波反射信號(hào)，然后通過計(jì)算機(jī)分析電磁波反射信號(hào)的時(shí)頻特征和振幅特征來確定地層或目標(biāo)體的位置、幾何形態(tài)和結(jié)構(gòu)。通過上述無損檢測(cè)方式，確定襯砌厚度、裂損部位、襯砌背后空洞空隙的分布及混凝土結(jié)構(gòu)完整性，并用以判斷工程施工是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，診斷和評(píng)價(jià)既有襯砌的工作狀態(tài)和安全性能。

然而，現(xiàn)階段的地質(zhì)雷達(dá)無損檢測(cè)是基于裝載機(jī)焊接簡(jiǎn)易平臺(tái)或者高空維修專用車，通過人工手舉或手托探測(cè)器緊貼襯砌表面實(shí)施的。一方面，由于盾構(gòu)隧道狹長(zhǎng)且斷面面積大，檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量多，采用人工手舉或手托方式不僅耗時(shí)耗力，而且檢測(cè)范圍有限，操作人員的人身安全也難以保證；另一方面，當(dāng)路面不平或維修車駕駛不當(dāng)時(shí)，雷達(dá)天線極易脫離襯砌表面，雷達(dá)圖像質(zhì)量難以保證。因此，有必要提供一種自動(dòng)檢測(cè)盾構(gòu)隧道襯砌施工質(zhì)量的機(jī)械裝置來取代現(xiàn)階段的人工作業(yè)，實(shí)現(xiàn)無損檢測(cè)的機(jī)械自動(dòng)化。

經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利號(hào)為201520017228.1，專利公開號(hào)為：204479742U，專利名稱為：一種隧道襯砌雷達(dá)檢測(cè)機(jī)械裝置和隧道襯砌雷達(dá)檢測(cè)車，該專利自述：“利用移動(dòng)車將隧道襯砌雷達(dá)檢測(cè)機(jī)械裝置運(yùn)送到放樣點(diǎn)的下放后，通過該裝置的伸縮桿或者進(jìn)一步配合移動(dòng)車上安裝的伸縮架，將雷達(dá)天線靠近放樣點(diǎn)，之后通過調(diào)節(jié)各個(gè)升降桿的高度，進(jìn)而使得安裝于升降桿的雷達(dá)天線的傾斜角度與掃描點(diǎn)的傾斜角度相一致，再通過各個(gè)升降桿與伸縮架的配合，將雷達(dá)天線緊貼于掃描點(diǎn)處，進(jìn)而完成之后的掃描工作?！痹撗b置利用伸縮架和升降桿代替人工托舉作業(yè)，當(dāng)進(jìn)行左右邊墻及拱腰檢測(cè)時(shí)，通過調(diào)節(jié)升降桿改變雷達(dá)天線的角度使其與襯砌表面貼合，然而升降桿的底端與支撐臺(tái)固定連接，在雷達(dá)天線不可伸縮的前提下，若要使得雷達(dá)天線與襯砌貼合，四個(gè)升降桿只能向內(nèi)彎曲，多次檢測(cè)之后，升降桿既無法保證其垂直度也無法保證其彎曲度，直接影響檢測(cè)結(jié)果；同時(shí)，四個(gè)升降桿的角度設(shè)置仍采用人工手動(dòng)調(diào)節(jié)，人為誤差無法避免；除此之外，盾構(gòu)隧道環(huán)境并不適合移動(dòng)車的進(jìn)出作業(yè)。故而上述專利提出的方法難以保證雷達(dá)天線檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，難以適用于盾構(gòu)隧道襯砌質(zhì)量檢測(cè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種自動(dòng)檢測(cè)盾構(gòu)隧道襯砌施工質(zhì)量的機(jī)械裝置，該裝置打破以往借助裝載機(jī)或高空作業(yè)專用車，以人工托舉方式進(jìn)行檢測(cè)的模式，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的機(jī)械化和同步化，并保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型提供一種自動(dòng)檢測(cè)盾構(gòu)隧道襯砌施工質(zhì)量的機(jī)械裝置，包括：檢測(cè)臺(tái)車、控制臺(tái)、縱向軌道、縱向移動(dòng)裝置、環(huán)向軌道、環(huán)向移動(dòng)檢測(cè)裝置，其中：

所述檢測(cè)臺(tái)車連接于盾構(gòu)機(jī)臺(tái)車的后方；所述控制臺(tái)設(shè)置于所述檢測(cè)臺(tái)車的后端部；所述縱向軌道連接于所述檢測(cè)臺(tái)車底部的兩側(cè)邊緣；所述縱向移動(dòng)裝置安裝在所述縱向軌道上，并沿所述縱向軌道滑行；所述環(huán)向軌道與所述縱向移動(dòng)裝置固定，所述環(huán)向軌道位于所述控制臺(tái)前方；所述環(huán)向移動(dòng)檢測(cè)裝置安裝在所述環(huán)向軌道上，并沿所述環(huán)向軌道滑行。

本實(shí)用新型中，所述檢測(cè)臺(tái)車與盾構(gòu)機(jī)原有臺(tái)車相連實(shí)現(xiàn)了襯砌無損檢測(cè)與隧道施工同步化；通過調(diào)節(jié)所述環(huán)向移動(dòng)檢測(cè)裝置，使其到達(dá)指定監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置并完成環(huán)向移動(dòng)檢測(cè)裝置與襯砌表面的貼合工作；待隧道環(huán)向襯砌完成檢測(cè)，通過所述控制臺(tái)調(diào)節(jié)縱向移動(dòng)裝置，進(jìn)行后續(xù)隧道環(huán)向襯砌的檢測(cè)。

優(yōu)選地，所述檢測(cè)臺(tái)車底部安裝有軌道輪，以便在盾構(gòu)機(jī)軌道上移動(dòng)；所述檢測(cè)臺(tái)車的前端部與盾構(gòu)機(jī)原有臺(tái)車的后端部鉸接固定，由此實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)襯砌無損檢測(cè)與隧道施工的同步化。

更優(yōu)選地，所述檢測(cè)臺(tái)車由兩個(gè)相同的鋼制平臺(tái)通過兩根H型鋼焊接而成；鋼制平臺(tái)是由規(guī)格相同的H型鋼焊接而成的長(zhǎng)矩形框架，長(zhǎng)矩形框架的底部焊接一層鏤空鋼板，用于人員行走及設(shè)備固定

更優(yōu)選地，所述兩個(gè)相同的鋼制平臺(tái)通過兩根H型鋼焊接而成，是指：在鋼制平臺(tái)的頂端短邊方向的兩外側(cè)分別焊接一H型鋼，使得兩個(gè)相同的鋼制平臺(tái)連接形成一個(gè)整體。

優(yōu)選地，所述控制臺(tái)位于檢測(cè)臺(tái)車的后端，并固定在檢測(cè)臺(tái)車的鏤空鋼板上；所述控制臺(tái)集成有環(huán)向移動(dòng)檢測(cè)裝置、縱向移動(dòng)裝置的控制開關(guān)以及圖像監(jiān)視器。

優(yōu)選地，所述縱向軌道為兩根規(guī)格相同的長(zhǎng)直形鋼制齒條軌道，并在兩根長(zhǎng)直形鋼制齒條軌道的中部均設(shè)置凹槽，以便卡設(shè)縱向移動(dòng)裝置。

更優(yōu)選地，所述兩根長(zhǎng)直形鋼制齒條軌道分別焊接于檢測(cè)臺(tái)車的兩個(gè)鋼制平臺(tái)的底部外側(cè)邊緣。

優(yōu)選地，所述縱向移動(dòng)裝置有相同的兩個(gè)，分別安裝在所述兩根長(zhǎng)直形鋼制齒條軌道上，所述縱向移動(dòng)裝置由金屬殼、齒輪、安置平臺(tái)和縱向馬達(dá)組成，其中：齒輪安裝在金屬殼的內(nèi)部，安置平臺(tái)設(shè)置在金屬殼外側(cè)邊的中部，縱向馬達(dá)固定在安置平臺(tái)上。

更優(yōu)選地，所述金屬殼的橫截面為下端開口的矩形；金屬殼長(zhǎng)度方向的尺寸等于環(huán)向軌道的寬度；金屬殼沿長(zhǎng)邊方向的兩側(cè)邊底部?jī)?nèi)側(cè)焊接方形鋼條并卡設(shè)于縱向軌道中部的凹槽內(nèi)；金屬殼沿長(zhǎng)邊方向的一側(cè)邊中部開一方形洞口，以便縱向馬達(dá)穿過金屬殼以驅(qū)動(dòng)齒輪。

更優(yōu)選地，所述齒輪有相同的三個(gè)，三個(gè)齒輪分別安裝在金屬殼的兩端及中部，并均與縱向軌道上的齒條相嚙合；其中：安裝在金屬殼中部的齒輪由縱向馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，中部的齒輪與縱向軌道上的齒條產(chǎn)生的嚙合力驅(qū)動(dòng)所述縱向移動(dòng)裝置在縱向軌道上移動(dòng)，另外兩個(gè)安裝在金屬殼兩端的齒輪起到平衡所述縱向移動(dòng)裝置的作用。

更優(yōu)選地，所述安置平臺(tái)為一矩形厚鋼板，并位于金屬殼的方形洞口下方；安置平臺(tái)的上表面與金屬殼的方形洞口下邊沿齊平，并焊接于金屬殼上。

更優(yōu)選地，所述縱向馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸穿過金屬殼上的方形洞口，并與安裝在金屬殼中部的齒輪連接。

優(yōu)選地，所述環(huán)向軌道為兩根規(guī)格相同且相互平行的圓弧形鋼制軌道，圓弧形鋼制軌道的兩端分別焊接在所述兩個(gè)縱向移動(dòng)裝置上。

更優(yōu)選地，所述圓弧形鋼制軌道的半徑小于盾構(gòu)隧道橫截面的半徑，且與襯砌內(nèi)表面相距300～400mm；

所述圓弧形鋼制軌道的內(nèi)側(cè)帶齒，以便環(huán)向移動(dòng)檢測(cè)裝置移動(dòng)；

兩根圓弧形鋼制軌道的橫截面尺寸小于所述環(huán)向移動(dòng)檢測(cè)裝置中的主動(dòng)移動(dòng)裝置及從動(dòng)移動(dòng)裝置上設(shè)置的洞口尺寸，以便兩根圓弧形鋼制軌道穿過主動(dòng)移動(dòng)裝置及從動(dòng)移動(dòng)裝置。

優(yōu)選地，所述環(huán)向移動(dòng)檢測(cè)裝置包括：天線盒、安裝盒、彈簧組、電動(dòng)伸縮桿、主動(dòng)移動(dòng)裝置、從動(dòng)移動(dòng)裝置及傳動(dòng)軸；其中：

天線盒放置在安裝盒內(nèi)；彈簧組位于天線盒的底部外側(cè)、安裝盒的底部?jī)?nèi)側(cè)，且均與天線盒、安裝盒固定連接；主動(dòng)移動(dòng)裝置與從動(dòng)移動(dòng)裝置通過傳動(dòng)軸相連，且主動(dòng)移動(dòng)裝置和從動(dòng)移動(dòng)裝置的一個(gè)外側(cè)面分別與兩個(gè)電動(dòng)伸縮桿的一端固定；安裝盒與兩個(gè)電動(dòng)伸縮桿的另一端固定連接。

更優(yōu)選地，所述天線盒為一短邊帶翼緣、長(zhǎng)邊無翼緣的矩形鐵盒，天線盒的內(nèi)部尺寸與雷達(dá)天線的尺寸相同；

所述天線盒的第一端板、第三端板的頂部設(shè)置保護(hù)雷達(dá)天線的導(dǎo)向板；所述天線盒的第二側(cè)板、第四側(cè)板的外側(cè)面均繪制有上行程線、下行程線。

更優(yōu)選地，所述天線盒的第一端板、第三端板是指：天線盒沿長(zhǎng)邊方向的兩塊鋼板；

所述天線盒的第二側(cè)板、第四側(cè)板是指：天線盒沿短邊方向的兩塊帶翼緣的鋼板；其中：翼緣的長(zhǎng)度3～10mm，翼緣的寬度、高度與天線盒沿短邊方向的鋼板相同；

所述導(dǎo)向板為兩塊凸形鋼板，其中一塊凸形鋼板的凹面與第一端板及翼緣頂部進(jìn)行三面圍焊，另一塊凸形鋼板的凹面與第三端板及翼緣頂部進(jìn)行三面圍焊；

所述上行程線、下行程線是指：繪制在天線盒第一端板、第三端板外側(cè)的兩條平行直線；所述上行程線、下行程線是為了顯示雷達(dá)天線與襯砌表面的貼合程度，當(dāng)且僅當(dāng)上行程線高出安裝盒上表面時(shí)，表明雷達(dá)天線與襯砌表面貼合程度適當(dāng)。

更優(yōu)選地，所述安裝盒為一矩形鐵盒，安裝盒的長(zhǎng)度和寬度均大于天線盒、高度大于天線盒高度；

所述安裝盒內(nèi)側(cè)壁的四個(gè)角均設(shè)置有限位槽，以便將天線盒的第二側(cè)板、第四側(cè)板的翼緣卡設(shè)于限位槽內(nèi)；

所述安裝盒的第二側(cè)板、第四側(cè)板中部外側(cè)均焊接翼板。

更優(yōu)選地，所述限位槽是指：加工在安裝盒內(nèi)側(cè)壁四個(gè)角的凹槽，且凹槽垂直于安裝盒底板；

所述安裝盒的第二側(cè)板、第四側(cè)板是指：安裝盒短邊方向的兩塊鋼板；

所述翼板為一矩形鋼板，矩形鋼板的長(zhǎng)邊與所述安裝盒的第二、四鋼側(cè)板均通過焊接方式固定，且矩形鋼板長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度與安裝盒短邊的長(zhǎng)度相同。

更優(yōu)選地，所述彈簧組的一端焊接在天線盒底板的外側(cè)、另一端焊接在安裝盒底板的內(nèi)側(cè)。

更優(yōu)選地，所述電動(dòng)伸縮桿共有兩根，兩根電動(dòng)伸縮桿均由伸出端和固定端組成，其中：

兩根電動(dòng)伸縮桿的伸出端均焊接于安裝盒第二側(cè)板上的翼板下側(cè)面的外緣中心位置，一個(gè)電動(dòng)伸縮桿的固定端與主動(dòng)移動(dòng)裝置的外側(cè)面焊接固定，另一根電動(dòng)伸縮桿的固定端與從動(dòng)移動(dòng)裝置的外側(cè)面焊接固定；兩根電動(dòng)伸縮桿的電路并聯(lián)，以保證在檢測(cè)過程中兩根電動(dòng)伸縮桿同步伸縮。

更優(yōu)選地，所述主動(dòng)移動(dòng)裝置呈矩形盒狀；沿主動(dòng)移動(dòng)裝置短邊方向的兩側(cè)板均開設(shè)矩形洞口，矩形洞口的尺寸大于環(huán)向軌道的橫截面尺寸，以便環(huán)向軌道穿過；沿主動(dòng)移動(dòng)裝置長(zhǎng)邊方向的兩端板對(duì)應(yīng)設(shè)置圓形限位孔，圓形限位孔的直徑等于傳動(dòng)軸中的鋼制圓軸直徑，以便于穿過鋼制圓軸。

更優(yōu)選地，所述主動(dòng)移動(dòng)裝置由主動(dòng)導(dǎo)輪基座、主動(dòng)導(dǎo)輪、環(huán)向馬達(dá)和驅(qū)動(dòng)齒輪組成，其中：主動(dòng)導(dǎo)輪基座焊接于主動(dòng)移動(dòng)裝置內(nèi)部的上表面，主動(dòng)導(dǎo)輪安裝在主動(dòng)導(dǎo)輪基座上，主動(dòng)導(dǎo)輪高于兩側(cè)板開設(shè)洞口的上邊沿，環(huán)向馬達(dá)位于主動(dòng)移動(dòng)裝置內(nèi)部的下方，驅(qū)動(dòng)齒輪固定在環(huán)向馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸上。

更優(yōu)選地，所述主動(dòng)導(dǎo)輪基座共有兩組，每組由兩塊相同的倒梯形鋼板組成，其中：兩塊倒梯形鋼板的下底邊焊接在主動(dòng)移動(dòng)裝置內(nèi)部的上表面，兩塊梯形鋼板相互平行且通過一根鋼軸焊接相連。

更優(yōu)選地，主動(dòng)導(dǎo)輪是機(jī)械中常用的軌道滾輪軸承，共有兩個(gè)；主動(dòng)導(dǎo)輪中部設(shè)有圓孔，以便于主動(dòng)導(dǎo)輪基座的鋼軸穿過，從而完成主動(dòng)導(dǎo)輪在主動(dòng)導(dǎo)輪基座上的安裝；主動(dòng)導(dǎo)輪側(cè)表面的中部向內(nèi)凹陷，以便于卡設(shè)環(huán)向軌道的外邊緣。

更優(yōu)選地，所述從動(dòng)移動(dòng)裝置呈矩形盒狀；從動(dòng)移動(dòng)裝置內(nèi)部裝有從動(dòng)導(dǎo)輪基座和從動(dòng)導(dǎo)輪；其中：

沿所述從動(dòng)移動(dòng)裝置短邊方向的兩側(cè)板均開設(shè)洞口，洞口與主動(dòng)移動(dòng)裝置中的洞口相同；沿所述從動(dòng)移動(dòng)裝置長(zhǎng)邊方向的兩端板均開設(shè)限位孔，限位孔與主動(dòng)移動(dòng)裝置中的限位孔相同；所述從動(dòng)導(dǎo)輪基座與主動(dòng)導(dǎo)輪基座相同；所述從動(dòng)導(dǎo)輪與主動(dòng)導(dǎo)輪相同。

更優(yōu)選地，所述傳動(dòng)軸由一個(gè)鋼制圓軸、一個(gè)大齒輪及兩個(gè)相同的小齒輪組成，一個(gè)大齒輪及兩個(gè)小齒輪均位于鋼制圓軸的端部。

更優(yōu)選地，所述鋼制圓軸的長(zhǎng)度大于主動(dòng)移動(dòng)裝置至從動(dòng)移動(dòng)裝置的最大水平距離；鋼制圓軸的一端穿過主動(dòng)移動(dòng)裝置的一個(gè)限位孔、大齒輪、一個(gè)小齒輪以及主動(dòng)移動(dòng)裝置的另一個(gè)限位孔，鋼制圓軸的另一端穿過從動(dòng)移動(dòng)裝置的一個(gè)限位孔、另一個(gè)小齒輪以及從動(dòng)移動(dòng)裝置的另一個(gè)限位孔。

更優(yōu)選地，所述大齒輪位于主動(dòng)移動(dòng)裝置的內(nèi)部，并與主動(dòng)移動(dòng)裝置中的驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合；大齒輪直徑是小齒輪直徑的3～4倍。

更優(yōu)選地，所述兩個(gè)小齒輪中：一個(gè)小齒輪位于主動(dòng)移動(dòng)裝置的內(nèi)部，并與環(huán)向軌道內(nèi)側(cè)的齒相嚙合；另一個(gè)小齒輪位于從動(dòng)移動(dòng)裝置的內(nèi)部，并與環(huán)向軌道內(nèi)側(cè)的齒相嚙合。

本實(shí)用新型的工作原理為：

檢測(cè)臺(tái)車與盾構(gòu)機(jī)原有臺(tái)車相連實(shí)現(xiàn)了襯砌無損檢測(cè)與隧道施工同步化；通過調(diào)節(jié)環(huán)向移動(dòng)檢測(cè)裝置的高度，即可到達(dá)指定檢測(cè)點(diǎn)的位置；通過調(diào)節(jié)電動(dòng)伸縮桿，觀察上、下行程線，即可完成環(huán)向移動(dòng)檢測(cè)裝置與襯砌表面的貼合工作；待隧道環(huán)向襯砌完成檢測(cè)，可通過控制臺(tái)調(diào)節(jié)縱向移動(dòng)裝置，進(jìn)行后續(xù)隧道環(huán)向襯砌的檢測(cè)。本實(shí)用新型利用盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)及管片安裝的時(shí)間差，高效地完成隧道襯砌的無損檢測(cè)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

本實(shí)用新型的操作均在控制臺(tái)完成，只需控制開關(guān)即可，以機(jī)械化代替人工化，且不存在安全隱患；本實(shí)用新型可與盾構(gòu)機(jī)原有臺(tái)車相連，實(shí)現(xiàn)隧道掘進(jìn)與無損檢測(cè)的同步化；本實(shí)用新型通過調(diào)節(jié)環(huán)向移動(dòng)檢測(cè)裝置及電動(dòng)伸縮桿，即可完成貼合工作，保證了檢測(cè)結(jié)果的精確度。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1a為本實(shí)用新型一實(shí)施例的裝置主視圖；

圖1b為本實(shí)用新型一實(shí)施例的裝置左視圖；

圖1c為本實(shí)用新型一實(shí)施例的裝置俯視圖；

圖2a為本實(shí)用新型一實(shí)施例的縱向移動(dòng)裝置及縱向軌道裝配縱斷面圖示意圖；

圖2b為本實(shí)用新型一實(shí)施例的縱向移動(dòng)裝置及縱向軌道裝配橫斷面圖示意圖；

圖3a為本實(shí)用新型一實(shí)施例的環(huán)向移動(dòng)檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3b-1、3b-2為本實(shí)用新型一實(shí)施例的天線盒結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3c-1、3c-2為本實(shí)用新型一實(shí)施例的安裝盒及彈簧組的裝配示意圖；

圖3d為本實(shí)用新型一實(shí)施例的主動(dòng)移動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3e為本實(shí)用新型一實(shí)施例的從動(dòng)移動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3f為本實(shí)用新型一實(shí)施例的從動(dòng)移動(dòng)裝置的1-1剖面圖；

圖3g為本實(shí)用新型一實(shí)施例的傳動(dòng)軸的示意圖；

圖中：

1為檢測(cè)臺(tái)車；1-1為軌道輪；1-2為鏤空鋼板；2為控制臺(tái)；3為縱向軌道；3-1為凹槽；4為縱向移動(dòng)裝置，4-1為金屬殼；4-2為齒輪；4-3為安置平臺(tái)；4-4為縱向馬達(dá)；5為環(huán)向軌道；6為環(huán)向移動(dòng)檢測(cè)裝置；6-1為雷達(dá)天線；6-2為天線盒；6-2-1為導(dǎo)向板；6-2-2為上行程線；6-2-3為下行程線；6-2-4為天線盒底板洞口；6-3為安裝盒；6-3-1為限位槽；6-3-2為翼板；6-3-3為安裝盒底板洞口；6-4為彈簧組；6-5為電動(dòng)伸縮桿；6-6為主動(dòng)移動(dòng)裝置；6-6-1為限位孔；6-6-2為主動(dòng)導(dǎo)輪基座；6-6-3為主動(dòng)導(dǎo)輪；6-6-4為環(huán)向馬達(dá)；6-6-5為驅(qū)動(dòng)齒輪；6-7為從動(dòng)移動(dòng)裝置；6-7-1為限位孔；6-7-2為從動(dòng)導(dǎo)輪基座；6-7-3為從動(dòng)導(dǎo)輪；6-8為傳動(dòng)軸；6-8-1為鋼制圓軸；6-8-2為大齒輪；6-8-3為小齒輪。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本實(shí)用新型，但不以任何形式限制本實(shí)用新型。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

以直徑6m的土壓平衡盾構(gòu)隧道施工為例，襯砌厚度300mm；所選用地質(zhì)雷達(dá)的中心頻率900MHz，其雷達(dá)天線的尺寸為500mm×300mm×210mm，與雷達(dá)主機(jī)相分離，兩者通過電纜連通。

如圖1a-1c所示，一種自動(dòng)檢測(cè)盾構(gòu)隧道襯砌質(zhì)量的機(jī)械裝置，包括檢測(cè)臺(tái)車1、控制臺(tái)2、縱向軌道3、縱向移動(dòng)裝置4、環(huán)向軌道5、環(huán)向移動(dòng)檢測(cè)裝置6，其連接方式為：

所述檢測(cè)臺(tái)車1連接于盾構(gòu)機(jī)原有臺(tái)車的后方；所述控制臺(tái)2設(shè)置于所述檢測(cè)臺(tái)車1后端部；所述縱向軌道3焊接于所述檢測(cè)臺(tái)車1底部的兩側(cè)邊緣；所述縱向移動(dòng)裝置4安裝在所述縱向軌道3上，可沿所述縱向軌道3滑行；所述環(huán)向軌道5與所述縱向移動(dòng)裝置4焊接固定，所述環(huán)向軌道5位于所述控制臺(tái)2前方；所述環(huán)向移動(dòng)檢測(cè)裝置6安裝在所述環(huán)向軌道5上，可沿所述環(huán)向軌道5滑行。

如圖1a所示，所述檢測(cè)臺(tái)車1由兩個(gè)相同的鋼制平臺(tái)通過兩根H型鋼焊接而成。

在一實(shí)施例中，兩個(gè)相同的鋼制平臺(tái)均是由規(guī)格為200mm×200mm×8mm×12mm的Q235級(jí)H型鋼焊接而成的長(zhǎng)矩形框架，該框架長(zhǎng)5000mm、寬900mm、高2400mm；框架底部焊接一層8mm厚的Q235級(jí)鏤空鋼板1-2，用于人員行走和設(shè)備固定；兩個(gè)鋼制平臺(tái)頂部短邊方向焊接規(guī)格為200mm×200mm×8mm×12mm的Q235級(jí)H型鋼，使得兩個(gè)鋼制平臺(tái)連接形成檢測(cè)臺(tái)車1的主體，且在兩個(gè)鋼制平臺(tái)之間尚有2200mm距離的空間，作為工人或施工小車通行的通道；兩鋼制平臺(tái)靠近通道的一側(cè)下邊分別安裝有3個(gè)直徑為200mm的鋼制軌道輪1-1，以便檢測(cè)臺(tái)車1可以在盾構(gòu)機(jī)軌道上移動(dòng)；檢測(cè)臺(tái)車1前端部與盾構(gòu)機(jī)的原有臺(tái)車后部鉸接連接，由此實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)襯砌檢測(cè)與隧道施工的同步化。上述焊接均采用E43系列焊條，平焊縫高度8mm，角焊縫高度10mm。

在一實(shí)施例中，所述控制臺(tái)2長(zhǎng)600mm、寬300mm、高1100mm；控制臺(tái)2位于檢測(cè)臺(tái)車1的后端，并焊接固定在檢測(cè)臺(tái)車1的鏤空鋼板1-2上，且與鋼制平臺(tái)后端的一根豎向H型鋼焊接固定；上述焊接采用E43系列焊條，平焊縫高度8mm，角焊縫高度10mm；

所述控制臺(tái)2集成縱向移動(dòng)裝置4、環(huán)向移動(dòng)檢測(cè)裝置6的控制開關(guān)以及圖像監(jiān)視器。

如圖2a、2b所示，在一實(shí)施例中，所述縱向軌道3為兩根規(guī)格同為4200mm×80mm×100mm的長(zhǎng)直形鋼制帶齒軌道，其兩側(cè)面中部均設(shè)置凹槽3-1，凹槽3-1的截面為邊長(zhǎng)9mm的方形，且貫通長(zhǎng)直形鋼制帶齒軌道全長(zhǎng)；兩根長(zhǎng)直形鋼制帶齒軌道分別焊接于檢測(cè)臺(tái)車1的兩個(gè)鋼制平臺(tái)底部的外邊緣；所述焊接采用E43系列焊條，角焊縫高度10mm。

所述縱向移動(dòng)裝置4有相同的兩個(gè)，并分別安裝在兩個(gè)所述縱向軌道3上；如圖2a、2b所示，每個(gè)縱向移動(dòng)裝置均由金屬殼4-1、齒輪4-2、安置平臺(tái)4-3和縱向馬達(dá)4-4組成，其中：齒輪4-2均安裝在金屬殼4-1的內(nèi)部，安置平臺(tái)4-3設(shè)置在金屬殼4-1 外側(cè)邊的中部，縱向馬達(dá)4-4固定在安置平臺(tái)4-3上。

具體的：

所述金屬殼4-1由8mm厚的Q235級(jí)鋼板焊接而成，其橫截面為104mm×140mm下端開口的矩形，其長(zhǎng)度為700mm；金屬殼4-1沿長(zhǎng)邊方向的兩側(cè)邊底部?jī)?nèi)側(cè)焊接矩形鋼條，該矩形鋼條橫的截面尺寸為9mm×8mm，貫通金屬殼4-1全長(zhǎng)，并卡設(shè)于縱向軌道3的凹槽3-1內(nèi)；金屬殼4-1沿長(zhǎng)邊方向的一側(cè)邊中部開一邊長(zhǎng)65mm的方形洞口，以便縱向馬達(dá)4-4穿過金屬殼4-1驅(qū)動(dòng)一只齒輪4-2。

所述齒輪4-2共有相同的三個(gè)，直徑均為60mm并分別安裝在金屬殼4-1的兩端及中部，三只齒輪4-2均與縱向軌道3上的齒相嚙合；其中：安裝在金屬殼4-1的中部的齒輪4-2由縱向馬達(dá)4-4驅(qū)動(dòng)。

所述安置平臺(tái)4-3為一邊長(zhǎng)65mm的矩形厚鋼板，該鋼板選用厚12mm的Q235級(jí)鋼板；安置平臺(tái)4-3的上表面與金屬殼4-1上洞口的下邊沿齊平，且焊接于金屬殼4-1上。

所述縱向馬達(dá)4-4的力矩為3N·m，并用螺栓固定于安置平臺(tái)4-3上，縱向馬達(dá)4-4的轉(zhuǎn)軸穿過金屬殼4-1中部的洞口，并與金屬殼4-1內(nèi)部的中部齒輪4-2連接。

所述縱向馬達(dá)4-4驅(qū)動(dòng)安裝在金屬殼4-1的中部齒輪4-2轉(zhuǎn)動(dòng)，中部齒輪4-2與縱向軌道3上的齒產(chǎn)生的嚙合力驅(qū)動(dòng)縱向移動(dòng)裝置4在縱向軌道上3移動(dòng)，安裝在金屬殼4-1的端部的兩個(gè)齒輪4-2起到平衡縱向移動(dòng)裝置4的作用。

上述焊接采用E43系列焊條，焊縫高度8mm。

如圖1a-1c、圖3a所示，所述環(huán)向軌道5為兩根規(guī)格相同且相互平行的圓弧形鋼制軌道，其構(gòu)成環(huán)形的曲率半徑為2400mm；

所述圓弧形鋼制軌道的內(nèi)側(cè)帶齒，以便環(huán)向移動(dòng)檢測(cè)裝置6移動(dòng)；其外表面呈倒圓角的三角形，以便卡設(shè)在主動(dòng)移動(dòng)裝置6-6中的主動(dòng)導(dǎo)輪6-6-3或從動(dòng)移動(dòng)裝置6-7中的從動(dòng)導(dǎo)輪6-7-3側(cè)表面的中部的凹陷內(nèi)；圓弧形鋼制軌道的兩端分別焊接在兩個(gè)縱向移動(dòng)裝置4兩端上部；所述焊接采用E43系列焊條，焊縫高度10mm。

如圖3a所示，所述環(huán)向移動(dòng)檢測(cè)裝置6包括：天線盒6-2、安裝盒6-3、彈簧組6-4、電動(dòng)伸縮桿6-5、主動(dòng)移動(dòng)裝置6-6、從動(dòng)移動(dòng)裝置6-7及傳動(dòng)軸6-8；其中：

天線盒6-2放置在安裝盒6-3內(nèi)；彈簧組6-4位于天線盒6-2的底部外側(cè)、安裝盒6-3的底部?jī)?nèi)側(cè)且均固定連接；主動(dòng)移動(dòng)裝置6-6與從動(dòng)移動(dòng)裝置6-7通過傳動(dòng)軸6-8相連，且主動(dòng)移動(dòng)裝置6-6和從動(dòng)移動(dòng)裝置6-7的一個(gè)外側(cè)面分別與兩個(gè)電動(dòng)伸縮6-5桿的一端固定；兩個(gè)電動(dòng)伸縮桿6-5的另一端均與安裝盒6-3固定連接。

如圖3a、3b-1、3b-2所示，所述天線盒6-2的尺寸為516mm×316mm×226mm，由8mm厚的Q235級(jí)鋼板焊接而成，其底板為516mm×316mm的回字形板，該回字形板中部開設(shè)有洞口，即天線盒底板洞口6-2-4用于穿過雷達(dá)天線6-1的電纜，天線盒底板洞口6-2-4的尺寸為300mm×150mm，；

所述天線盒6-2沿短邊方向的兩塊側(cè)板，即第二、第四側(cè)板的兩端往外延伸9mm，以形成天線盒6-2的翼緣，第二、第四側(cè)板的外側(cè)面繪制有平行于天線盒6-2底板的上行程線6-2-2和下行程線6-2-3；所述天線盒6-2沿長(zhǎng)邊方向的兩塊端板，即第一、第三端板的頂部分別設(shè)置有保護(hù)雷達(dá)天線6-1的導(dǎo)向板6-2-1。

作為一優(yōu)選地實(shí)施方式，所述下行程線6-2-3高于天線盒6-2底部100mm，上行程線6-2-2比下行程線6-2-3高100mm，上行程線6-2-2與下行程線6-2-3的作用是：指示雷達(dá)天線6-1與襯砌表面的貼合程度，當(dāng)且僅當(dāng)上行程線6-2-2高出安裝盒6-3上表面時(shí)，表明雷達(dá)天線6-1與襯砌表面貼合程度適當(dāng)。

作為一優(yōu)選地實(shí)施方式，所述導(dǎo)向板6-2-1為兩塊8mm厚的Q235級(jí)凸形鋼板，其中一塊凸形鋼板的凹面與第一端板及翼緣頂部三面圍焊，另一塊凸形鋼板的凹面與第三端板及翼緣頂部三面圍焊；所述焊接均采用E43系列焊條，形成的焊縫均為角焊縫，焊縫高度8mm。

如圖3c-1、3c-2所示，在一實(shí)施例中，所述安裝盒6-3尺寸為550mm×354mm×280mm，由Q235級(jí)鋼板焊接而成，其底板為534mm×354mm厚8mm的回字形板，該回字形板中部開設(shè)有洞口，即安裝盒底板洞口6-3-3用于穿過雷達(dá)天線6-1的電纜，安裝盒底板洞口6-3-3的尺寸為300mm×150mm；

所述安裝盒6-3沿短邊方向的兩塊側(cè)板，即第二、第四側(cè)板厚為8mm，第二、第四側(cè)板的外側(cè)中部均垂直焊接翼板6-3-2，翼板6-3-2為10mm厚的Q235級(jí)鋼板，尺寸為354mm×150mm，其長(zhǎng)邊與安裝盒6-3的第二、第四側(cè)板焊接；所述焊接均采用E43系列焊條，焊縫高度8mm；

所述安裝盒6-3沿長(zhǎng)邊方向的兩塊板厚16mm，在這兩塊板的兩端部，也即安裝盒6-3內(nèi)的四個(gè)角上設(shè)置有限位槽6-3-1，限位槽6-3-1垂直于安裝盒6-3底面，其橫斷面為邊長(zhǎng)9mm的方形，用于將天線盒6-2的翼緣卡設(shè)在內(nèi)。

如圖3c-1、3c-2所示，所述彈簧組6-4由12根相同的彈簧組成，12根彈簧均勻分布在所述安裝盒6-3的回字形底板上；彈簧組6-4的一端焊接在安裝盒6-1底板的內(nèi)側(cè)，彈簧組6-4的另一端焊接在天線盒6-3底板的外側(cè)。

如圖3a所示，所述電動(dòng)伸縮桿6-5共有兩根，并均由伸出端和固定端組成；其中一根電動(dòng)伸縮桿6-5的伸出端垂直焊接于安裝盒6-3一塊翼板6-3-2下側(cè)面的外緣中心位置、固定端與主動(dòng)移動(dòng)裝置6-6的外側(cè)面焊接固定；另一根電動(dòng)伸縮桿6-5的伸出端垂直焊接于安裝盒6-3另一塊翼板6-3-2下側(cè)面的外緣中心位置、固定端與從動(dòng)移動(dòng)裝置6-7的外側(cè)面焊接固定；上述焊接均采用E43系列焊條，焊縫高度8mm。

作為一優(yōu)選地實(shí)施方式，兩根所述電動(dòng)伸縮桿6-5的電路并聯(lián)，以保證在檢測(cè)過程中兩根電動(dòng)伸縮桿6-5同步伸縮。

如圖3d所示，在一實(shí)施例中，所述主動(dòng)移動(dòng)裝置6-6尺寸為150mm×120mm×240mm，由8mm厚的Q235級(jí)鋼板焊接而成；

主動(dòng)移動(dòng)裝置6-6沿短邊方向的兩塊側(cè)板對(duì)應(yīng)位置開設(shè)邊長(zhǎng)60mm的矩形洞口，用于穿過環(huán)向軌道5；主動(dòng)移動(dòng)裝置6-6沿長(zhǎng)邊方向的兩塊端板對(duì)應(yīng)位置設(shè)置限位孔6-6-1，用于穿過傳動(dòng)軸6-8的鋼制圓軸6-8-1。

作為一優(yōu)選地實(shí)施方式，所述限位孔6-6-1為直徑15mm的圓孔。

如圖3d所示，所述主動(dòng)移動(dòng)裝置6-6內(nèi)部由主動(dòng)導(dǎo)輪基座6-6-2、主動(dòng)導(dǎo)輪6-6-3、環(huán)向馬達(dá)6-6-4和驅(qū)動(dòng)齒輪6-6-5組成，其中：主動(dòng)導(dǎo)輪基座6-6-2焊接固定于主動(dòng)移動(dòng)裝置6-6內(nèi)部上方，主動(dòng)導(dǎo)輪6-6-3安裝在主動(dòng)導(dǎo)輪基座6-6-2上且高于兩側(cè)板開設(shè)矩形洞口的上邊沿，環(huán)向馬達(dá)6-6-4位于主動(dòng)移動(dòng)裝置6-6內(nèi)部的下端，驅(qū)動(dòng)齒輪6-6-5固定在主動(dòng)馬達(dá)6-6-4的轉(zhuǎn)軸上；具體的：

在一實(shí)施例中，所述主動(dòng)導(dǎo)輪基座6-6-2共有兩組，每組由兩塊平行的10mm厚的Q235級(jí)鋼板組成，鋼板為上底50mm、下底100mm、高70mm的梯形鋼板，其下底邊焊接固定于主動(dòng)移動(dòng)裝置6-6內(nèi)部上方，其上部位置通過一根直徑30mm、長(zhǎng)70mm的鋼軸焊接相連；上述焊接采用E43系列焊條，焊縫高度8mm；

在一實(shí)施例中，所述主動(dòng)導(dǎo)輪6-6-3是指機(jī)械中常用的軌道滾輪軸承，共有兩只，其直徑140mm、高70mm；主動(dòng)導(dǎo)輪6-6-3的中部有直徑31mm的圓孔，以便導(dǎo)輪基座6-6-2上的鋼軸穿過，完成主動(dòng)導(dǎo)輪6-6-3在主動(dòng)導(dǎo)輪基座6-6-2上的安裝；主動(dòng)導(dǎo)輪6-6-3的側(cè)表面的中部向內(nèi)凹陷，以便卡設(shè)環(huán)向軌道5的外邊緣。

如圖3a、3e和3f所示，在一實(shí)施例中，所述從動(dòng)移動(dòng)裝置6-7尺寸為150mm×120mm×160mm，由8mm厚的Q235級(jí)鋼板焊接而成；從動(dòng)移動(dòng)裝置6-7沿短邊方向的兩塊板對(duì)應(yīng)位置開設(shè)邊長(zhǎng)60mm的矩形洞口，用于穿過環(huán)向軌道5；從動(dòng)移動(dòng)裝置6-7沿長(zhǎng)邊方向的兩塊板對(duì)應(yīng)位置設(shè)置限位孔6-7-1，用于穿過所述鋼制圓軸6-8-1。

作為一優(yōu)選地實(shí)施方式，所述限位孔6-7-1為直徑15mm的圓孔。

如圖3e所示，所述從動(dòng)移動(dòng)裝置6-7內(nèi)部有安裝從動(dòng)導(dǎo)輪基座6-7-2和從動(dòng)導(dǎo)輪6-7-3，所述從動(dòng)導(dǎo)輪基座6-7-2和從動(dòng)導(dǎo)輪6-7-3及其安裝方式與所述主動(dòng)移動(dòng)裝置6-6中的主動(dòng)導(dǎo)輪基座6-6-2和主動(dòng)導(dǎo)輪6-6-3相同。

如圖3a、3f所示，本實(shí)施例中，所述傳動(dòng)軸6-8由一個(gè)鋼制圓軸6-8-1、一個(gè)大齒輪6-8-2及兩個(gè)相同的小齒輪6-8-3組成，其中：一個(gè)大齒輪6-8-2及兩個(gè)相同的小齒輪6-8-3均位于鋼制圓軸6-8-1的端部；大齒輪6-8-2的直徑是兩個(gè)相同的小齒輪6-8-3直徑的3～4倍；具體的：

在一實(shí)施例中，所述鋼制圓軸的直徑為15mm、長(zhǎng)為800mm；鋼制圓軸6-8-1的一端穿過主動(dòng)移動(dòng)裝置6-6的一個(gè)限位孔6-6-1、大齒輪6-8-2、小齒輪6-8-3以及主動(dòng)移動(dòng)裝置6-6的另一個(gè)限位孔6-6-1；鋼制圓軸6-8-1的另一端穿過從動(dòng)移動(dòng)裝置6-7的一個(gè)限位孔6-7-1、小齒輪6-8-3以及從動(dòng)移動(dòng)裝置6-7的另一個(gè)限位孔6-7-1；

在一實(shí)施例中，所述大齒輪6-8-2的直徑為120mm，大齒輪6-8-2位于主動(dòng)移動(dòng)裝置6-6的內(nèi)部，并與主動(dòng)移動(dòng)裝置6-6中的驅(qū)動(dòng)齒輪6-6-5嚙合；

在一實(shí)施例中，所述兩個(gè)小齒輪6-8-3的直徑為40mm，其中：一個(gè)小齒輪6-8-3位于主動(dòng)移動(dòng)裝置6-6的內(nèi)部，并與環(huán)向軌道5上的齒嚙合；另一個(gè)小齒輪6-8-3位于從動(dòng)移動(dòng)裝置6-7的內(nèi)部，并與環(huán)向軌道5上的齒嚙合。

上述實(shí)施例均在控制臺(tái)完成，只需控制開關(guān)即可，以機(jī)械化代替人工化，且不存在安全隱患；本實(shí)用新型可與盾構(gòu)機(jī)原有臺(tái)車相連，實(shí)現(xiàn)隧道掘進(jìn)與無損檢測(cè)的同步化；本實(shí)用新型通過調(diào)節(jié)環(huán)向移動(dòng)檢測(cè)裝置及電動(dòng)伸縮桿，即可完成貼合工作，保證了檢測(cè)結(jié)果的精確度。本實(shí)施例打破以往人工托舉方式進(jìn)行檢測(cè)的模式，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的機(jī)械化和同步化，并保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以用各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。