[发明专利]用于公路隧道衬砌雷达检测的自动化数据采集装置及方法

说明书

本发明涉及一种用于公路隧道衬砌雷达检测的自动化数据采集装置及方法，所述装置包括动力承载车、伸缩控制杆和行进控制轨道，所述动力承载车内部设置有主控模块，所述伸缩控制杆垂直连接于动力承载车上，并通过一刚性连接机构与所述行进控制轨道滑动连接，所述伸缩控制杆顶部设置有角度调节器和用于安装地质雷达天线的天线承载平台，所述角度调节器与天线承载平台连接，所述主控模块分别连接伸缩控制杆和角度调节器；在进行数据采集时，所述行进控制轨道固定于衬砌边墙，地质雷达天线紧贴于既定测线的衬砌表面。与现有技术相比，本发明具有能够精准定位到设计测线、无需人工操作干预等优点。

技术领域

本发明涉及公路隧道衬砌雷达检测技术领域，尤其是涉及一种用于公路隧道衬砌雷达检测的自动化数据采集装置及方法。

背景技术

混凝土衬砌为隧道结构的重要组成部分。在隧道建设时期，由于各种因素，衬砌容易出现内部空洞、不密实及厚度不足等质量缺陷，严重影响着隧道结构安全，采用地质雷达法对隧道衬砌进行质量检测能够取得较好效果。而现阶段采用地质雷达检测公路隧道衬砌时，大部分是通过人站在升降台车上手持雷达天线进行数据采集工作，该方法存在诸多不足之处：①检测时需人工托举天线，检测人员高空作业，具有安全隐患，升降台车作为行进动力，人为操作难以保持沿设计测线匀速行驶；②设计测线通常是现场随机选定的，不能精准定位，若数据处理后发现缺陷难以在现场精确找到缺陷位置；③检测过程采用人工标记并非自动化控制，人为因素会导致标记不准。

经检索，现有专利技术或采用地质雷达扫查架实现雷达托举，或采用支撑结构实现自动化检测，或是针对有轨铁路隧道的衬砌检测装置。如专利CN110118294B公开一种隧道衬砌质量检测的专用地质雷达扫查架设计方法，该发明只是实现了免去地质雷达的人工托举，但未能实现检测装置的自主行进、自动标记、自动化采集；专利申请CN110687533A公开了一种适用于隧道衬砌质量检测的地质雷达辅助装置及方法，该发明虽然实现了使地质雷达天线沿柔性轨道覆盖的测线进行自动化采集数据，但进行拱顶检测时，安装支撑结构需要高空作业，同时针对不同断面的隧道，支撑结构需要量测定制，十分繁琐；专利CN110146875B公开了一种隧道初砌雷达检测装置，该发明虽然实现了地质雷达天线机械托举、自主行进，但是检测装置无法精准定位测线，在隧道弯道处无法保证小车按照设计测线行进，且未能实现检测装置的自动标记；专利申请CN106814346A提供了一种可自动调节高度和角度的隧道衬砌检测支架及检测方法，该发明虽然实现了地质雷达天线机械托举、自主行走，但是其仅适用于有轨铁路隧道，不能适用于公路隧道衬砌检测。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能够精准定位到设计测线、无需人工操作干预的用于公路隧道衬砌雷达检测的自动化数据采集装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于公路隧道衬砌雷达检测的自动化数据采集装置，包括动力承载车、伸缩控制杆和行进控制轨道，所述动力承载车内部设置有主控模块，所述伸缩控制杆垂直连接于动力承载车上，并通过一刚性连接机构与所述行进控制轨道滑动连接，所述伸缩控制杆顶部设置有角度调节器和用于安装地质雷达天线的天线承载平台，所述角度调节器与天线承载平台连接，所述主控模块分别连接伸缩控制杆和角度调节器；在进行数据采集时，所述行进控制轨道固定于衬砌边墙。

进一步地，所述动力承载车包括车体，该车体底部前进方向前部设置有测距方向轮，前进方向后部设置有动力行进轮。

进一步地，所述行进控制轨道内设置有与所述刚性连接机构连接的轨道轮。

进一步地，所述刚性连接机构包括连接杆锁扣和刚性连接杆，所述刚性连接杆一端通过连接杆锁扣固定于伸缩控制杆上，另一端与所述轨道轮连接。

进一步地，所述刚性连接杆与轨道轮可拆卸式连接。

进一步地，所述行进控制轨道通过固定螺丝固定于衬砌边墙。