[实用新型]隧道脱空探测头及隧道脱空检测仪

说明书

技术领域

本实用新型属于隧道脱空检测领域，具体涉及对隧道脱空进行检测的探测头和具有该探测头的检测仪，可用于对隧道二衬表面进行脱空检测。

背景技术

隧道二次衬砌背后存在脱空情况会给隧道后期运营埋下安全隐患，如何采用有效的检测方法，以及如何准确的判定脱空程度和脱空的位置，为在建隧道二衬脱空问题整改提供强力数据支持，使相关技术人员可以及时发现、排除隐患，为存在的隐患做修补和应急方案，是本领域一直想要解决的问题。

CN104155365A公开了一种隧道衬砌混凝土脱空的检测方法及装置，其方法是采用衬砌混凝土模块上确定声波反射基频，然后在待测衬砌混凝土表面布置测点，在各待测点安置声波频率收发拾振器和声波频率发射接收仪，通过声波频率发射接收仪测量待测衬砌混凝土各测点的声波反射参数，并将各测点的声波反射参数与标准参数进行比较，根据比较结果得出各测点处衬砌混凝土的脱空情况。

CN201306192Y公开了一种隧道衬砌脱空检测装置，其公开了支架、可编程控制器4、信号处理器6、计算机8、蓄电瓶5、空气压缩机、麦克风2等，其采用与隧道形状相同的支架式结构，使整个装置的尺寸变大，不利于运输和使用；而其支架上布置的若干个振动电机，在同时工作时会产生相互之间的信号干扰，造成检测结果的误差增大。

实用新型内容

本实用新型的首要目的是提供一种隧道脱空探测头，其便于进行自动锤击检测脱空。

本实用新型的该目的通过以下技术方案来具体实现：

隧道脱空探测头，其包括锤击部分、声波接收装置和两个轮子，其中，所述声波接收装置相对于所述锤击部分固定，所述两个轮子同轴地布置在所述锤击部分的两侧，并且相对于所述锤击部分可枢转。

优选地，所述锤击部分具有锤头，所述锤头具有锤击位置和缩回位置，其中，在所述锤头处于所述缩回位置中时，所述锤击部分全部位于所述轮子的轮缘范围以内，在所述锤头处于所述锤击位置中时，所述锤头突出于所述轮子的轮缘范围以外。

优选地，所述锤击部分包括基座，所述声波接收装置固定至所述基座，所述两个轮子可枢转地附装至所述基座。

优选地，所述锤击部分包括电动锤，所述电动锤包括锤头、锤杆、锤体和压缩弹簧，所示压缩弹簧套设在所述锤杆上位于所述锤头和所述锤体之间，锤体内部设置有电磁发生装置，所述电磁发生装置通电时使所述锤头缩回至所述缩回位置中，所述电磁发生装置断电时所述压缩弹簧将所述锤头弹射出去；和/或，所述声波接收装置包括声波接收传感器和检波器。

优选地，所述声波接收传感器的数目为两个，所述两个声波接收传感器以与所述锤击部分的锤头等距的方式大致对称地布置在所述锤击部分的两侧，并且所述两个声波接收器的连线大致平行于所述两个轮子之一所处的平面。

优选地，所述声波接收传感器借助于传感器连接板固定至所述基座，使得所述声波接收传感器的测头朝向所述锤头。

优选地，至少一个轮子的轮辋内侧上设置有触发装置，所述锤击部分的与所述触发装置相对的侧面上设置有控制开关，所述控制开关用于控制所述电磁发生装置的通电状态，所述轮子在转动时带动所述触发装置经过所述控制开关以便进行触发。

优选地，所述触发装置包括多个，所述多个触发装置围绕所述轮子的枢转中心等间隔地布置在相同的半径处。

本实用新型的第二方面的目的是提供一种隧道脱空检测仪，其能够实现对隧道内壁的脱空检测。此外，该隧道脱空检测仪的检测速度快，检测结果准确，使用方便，并且可以对脱空位置进行定位。该目的通过以下技术方案实现：

隧道脱空检测仪，其包括推进部分、信号处理部分、脱空识别与判定部分、以及前述的探测头，所述探测头附装至所述推进部分，所述声波接收装置连接至所述信号处理部分，所述信号处理部分连接至脱空识别与判定部分。

优选地，所述推进部分包括支撑臂，所述探测头通过所述锤击部分的基座附装至所述支撑臂的上端，所述支撑臂的下端适于固定至可移动的底座支架上。

本实用新型的隧道脱空探测头及具有该探测头的隧道脱空检测仪，是通过对隧道二衬砌表面进行锤击，激励隧道二衬混凝土产生声波，通过拾取振动波形的声学特征来判定隧道二衬是否脱空及脱空程度。

本实用新型的隧道脱空检测仪，根据需要可调锤击频率(即相邻两个检测点的距离)，且根据滚轮行走圈数，可计算隧道里程长度，并且可以在滚轮行走的过程中自动判断脱空，并记录脱空缺陷的位置，检测效率高，可实现不停车连续检测，便于定位，检测过程通过监测车驱动一机械伸缩手臂完成整个动作，操作简单，比常规的大型检测设备更灵活有效。