[发明专利]一种隧道全断面台架法快速检测系统及其运行控制方法

说明书

本发明涉及一种隧道全断面台架法快速检测系统及其运行控制方法，该检测系统包括自行式检测台车、环向移动小车和检测设备三部分；所述自行式检测台车包括走行系统、动力系统、台车框架、环向轨道、检测操作平台；所述环向移动小车包括沿台车环向轨道移动的环向小车、液压伸缩式机械臂、抓持检测设备天线的弹性接触座、防小车脱落装置、从动滚轮、驱动马达和主动齿轮；所述检测设备由天线、检测设备主机、连接线缆、存储卡、存储卡读卡器、个人终端及“隧道雷达扫描图像疵点区域识别”软件、蓝牙适配器组成。本发明的优点是，整体上设计新颖合理，操作方便，实用性强，使用效果好，工作可靠性高，雷达图像与数据可即时上传，易于推广应用。

技术领域

本发明涉及隧道支护质量检测领域，具体涉及一种隧道全断面台架法快速检测系统及其运行控制方法。

背景技术

隧道支护包括初期支护和二次衬砌，其主要质量问题是支护结构中出现空洞，产生空洞的基本原因有隧道开挖超欠挖控制不好、初期支护时混凝土喷射不饱满、应有的拱架等不能满足设计要求、防水板铺设松弛度控制不好、二次衬砌时浇筑不饱满等等情况单个或多个出现。而这些问题的出现，会直接关系隧道维护费用多少、使用寿命长短和列车行车安全。上世纪八十年代及以前，国内的隧道支护除了加强支护施工时的质量检验和过程控制外，没有进行专项检测的要求，一些运营隧道出现渗漏水、破裂掉块现象，有的甚至出现局部坍塌，因此投入了大量维护资金，或者进行改线施工。上世纪九十年代开始重视隧道支护施工时的质量控制，从国外进口了一批隧道支护质量检测设备，如地质雷达等，同时辅助物理敲击、钻孔取样等方式进行检查，并对检查发现的问题进行有针对性的处理，取得了良好的控制效果。

随着高速铁路建设的兴起和大规模运营线路的开通，高速列车在隧道中行驶时所产生的活塞效应是普速列车运动所没有的，该活塞效应对隧道支护结构的挤压和瞬时半真空状态的拉力，可以使隧道支护结构内隐藏的空洞被迅速撕裂、裂痕扩大，以至出现掉块或局部坍塌。为此，近十年来隧道支护施工一直采取严格的施工过程控制和地质雷达超声波检测，发现问题及时处理，并据此研究和改善施工工艺，以保证正在进行的支护施工质量满足规范要求。

利用超声波进行检测，需要超声波发射面(即“天线”)与被检测面(如：隧道内壁)贴近，或保持某一个规定的气隙值，以一定的速度沿规划的检测线向前移动。在本发明出现之前，一般是利用小型客货车或者装载机铲斗放置检测设备主机，操作人员站立在车厢或铲斗内，手持天线贴近或直接接触隧道内壁进行检测。这样，操作人员非常辛苦，人员在疲劳情况下容易产生偶然误差，且装载机铲斗载人是违反劳动安全的行为。另外，当检测作业开始后，其他工序若对搭载车辆的匀速行驶有影响时，需停工或先行避让，因而妨碍了隧道其他工序的正常作业。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种设计合理、使用效果好、适用范围广泛、经济实用的隧道全断面台架法快速检测系统及其运行控制方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种隧道全断面台架法快速检测系统，包括自行式检测台车(1)、环向移动小车(2)和检测设备(3)三部分，所述自行式检测台车(1)沿隧道纵向走行，并为环向移动小车(2)和检测设备(3)提供作业平台；所述自行式检测台车(1)包括走行系统(1-1)及其一侧设置的动力系统(1-2)、检测操作平台(1-5)，台车框架(1-3)、沿隧道横截面方向设置的环向轨道(1-4)；

所述检测设备(3)包括天线(3-1)、检测设备主机(3-3)、连接天线(3-1)与主机(3-3)的具有屏蔽功能的线缆(3-2)、获取主机(3-3)中检测数据的存储卡(3-4)、存储卡读卡器(3-5)、连接主机(3-3)的个人终端(3-6)，所述个人终端(3-6)连接蓝牙适配器(3-7)，用于进行无线通信；