一種隧道檢測放樣裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及隧道檢測領(lǐng)域，特別涉及一種隧道檢測放樣裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隧道建設(shè)，作為隱蔽性工程，其所處地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜多變，施工工藝要求較高。為了避免不必要的損失，保證隧道工程在運(yùn)營期間的安全可靠性，控制隧道工程在修建過程中及交、竣工的工程質(zhì)量尤為重要。
[0003]目前，隧道工程的建設(shè)主要依靠隧道監(jiān)控量測來指導(dǎo)施工。在隧道施工完成后，需要對隧道施工質(zhì)量進(jìn)行評價，并指導(dǎo)修復(fù)完善工程質(zhì)量。在隧道檢測過程中需要快速、全面、準(zhǔn)確了解襯砌結(jié)構(gòu)有無脫空不密實區(qū)域、噴射混凝土厚度、鋼拱架間距等指標(biāo)，并進(jìn)一步指導(dǎo)施工和監(jiān)控施工質(zhì)量。
[0004]作為隧道檢測的主要工具，地質(zhì)雷達(dá)已廣泛應(yīng)用于隧道工程的超前地質(zhì)預(yù)報和質(zhì)量檢測中。它具有分辨率高、無損探測、剖面圖像直觀等特點，為快速、準(zhǔn)確的評價隧道工程質(zhì)量提供了技術(shù)保障。
[0005]如圖1所示，地質(zhì)雷達(dá)主要由雷達(dá)主機(jī)A、傳輸線B和雷達(dá)天線C組成，雷達(dá)天線C通過傳輸線B連接于雷達(dá)主機(jī)A ;其中，雷達(dá)主機(jī)A為雷達(dá)檢測工作的中樞控制系統(tǒng)，傳輸線B具有很強(qiáng)的自屏蔽功能，在雷達(dá)主機(jī)A和雷達(dá)天線C并傳輸相關(guān)信號；雷達(dá)天線C，用于向隧道周圍發(fā)射高頻電磁波(例如200MHz、400MHz、900MH等)并接收不同介質(zhì)反射電磁波。
[0006]在隧道檢測時，地質(zhì)雷達(dá)通過雷達(dá)天線C在隧道襯砌表面向內(nèi)部發(fā)射頻率為數(shù)百兆赫的電磁波。當(dāng)電磁波遇到不同媒質(zhì)的界面時便會發(fā)生反射與透射，反射波返回襯砌表面，被雷達(dá)天線C所接收并發(fā)送給雷達(dá)主機(jī)A。雷達(dá)主機(jī)A記錄下電磁波從發(fā)射到接收的雙程走時形成相關(guān)圖像，檢測完成后通過數(shù)據(jù)后處理軟件對隧道襯砌結(jié)構(gòu)的質(zhì)量進(jìn)行分析。
[0007]襯砌結(jié)構(gòu)是隧道工程的主體組成部分，其工程質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到隧道整體結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性，所以必須加強(qiáng)對隧道襯砌結(jié)構(gòu)在施工中及完工后質(zhì)量的檢測，保證隧道工程的安全可靠性。因此，隧道襯砌結(jié)構(gòu)的檢測需要在隧道中的多個位置處進(jìn)行檢測，才能對隧道襯砌結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體性的評價。進(jìn)而，檢測位置的設(shè)置顯得尤為重要。
[0008]目前，在隧道檢測時，需要進(jìn)行測線的布置，測線布置以縱向(隧道延伸方向)布置為主，橫向(隧道界面)布置為輔。如圖2所示，隧道的檢測至少需要布置5條測線，分別位于隧道的拱頂、左右拱腰、左右邊墻，對于更大的三車道隧道而言，還需要在隧道的拱腰部位增加兩條測線，遇到襯砌有缺陷的地方還需要加密測線。本領(lǐng)域中，拱頂位于隧道的最頂部，左右拱腰與拱頂之間呈45度的弧度關(guān)系，左右邊墻與左右拱腰分別呈45度的弧度關(guān)系O
[0009]在隧道襯砌質(zhì)量檢測前，需要事先進(jìn)行檢測放樣過程，即在隧道內(nèi)每隔5?1m記錄一個里程標(biāo)記。在準(zhǔn)備檢測時，將雷達(dá)天線與雷達(dá)主機(jī)進(jìn)行連接，并保證處于正常工作狀態(tài)，在檢測時，將雷達(dá)天線與襯砌表面密貼，并在測線位置沿隧道的延伸方向進(jìn)行連續(xù)檢測。
[0010]如上所述，對于隧道襯砌質(zhì)量檢測來說，要求在隧道測線上每隔5?1m記錄一個里程標(biāo)記，進(jìn)而在檢測過程中，根據(jù)已標(biāo)記的里程標(biāo)記實時地在雷達(dá)主機(jī)中進(jìn)行標(biāo)記，該檢測放樣過程對于檢測來說具有重要的作用:
[0011]I)保證雷達(dá)圖像與現(xiàn)場隧道襯砌位置相對應(yīng)；
[0012]2)保證在后期雷達(dá)數(shù)據(jù)處理距離歸一化時，所檢測隧道圖像長度與實際里程相一致；
[0013]3)在檢測過程中，根據(jù)雷達(dá)圖像對襯砌結(jié)構(gòu)可能存在缺陷的位置進(jìn)行標(biāo)記，進(jìn)而參照里程標(biāo)記號及時記錄雷達(dá)數(shù)據(jù)與檢測位置對應(yīng)關(guān)系，便于在后期數(shù)據(jù)處理中進(jìn)行重點分析。
[0014]但是，由于目前檢測工作中對檢測放樣過程的并不重視以及人工作業(yè)過程的誤差問題，經(jīng)常存在標(biāo)記模糊、錯誤的現(xiàn)象，檢測人員不能在準(zhǔn)確位置進(jìn)行標(biāo)記，進(jìn)而造成圖像記錄與實際標(biāo)記號之間存在偏差，因此增加了后期數(shù)據(jù)處理的工作量，需重新檢驗核對標(biāo)記號，當(dāng)偏差較大時，甚至需重新進(jìn)行檢測，進(jìn)而帶來重復(fù)工作，使工作效率下降。
[0015]現(xiàn)有的隧道檢測放樣過程的問題主要在于:
[0016]I)現(xiàn)階段的放樣標(biāo)記工作主要依靠施工單位的配合，當(dāng)采用50米直尺量化標(biāo)記時，標(biāo)記的精度完全依靠操作人員的認(rèn)真程度，并且在隧道拐彎處無法準(zhǔn)確獲得彎道長度而會產(chǎn)生誤差；
[0017]2)大多數(shù)施工單位依靠現(xiàn)場施工粧號(施工時的標(biāo)記號)反推到實際運(yùn)營粧號(運(yùn)營時的標(biāo)記號)，而施工粧號并非按照5m的間距進(jìn)行標(biāo)記，進(jìn)而造成粧號偏差；
[0018]3)由于隧道內(nèi)光線較暗，所做標(biāo)記不易看清，報標(biāo)記號人員由于疏漏或檢測人員未聽清等原因，使雷達(dá)標(biāo)記漏打、錯打，進(jìn)而給數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性帶來影響；
[0019]4)因個人對拱腰測線位置的認(rèn)識不同，可能使檢測位置過高或過低，偏離實際要求的拱腰測線位置，這樣會影響檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]有鑒于此，本發(fā)明提供一種隧道檢測放樣裝置和方法，以提高放樣標(biāo)記過程的效率和的放樣標(biāo)記位置的準(zhǔn)確。
[0021]本申請的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0022]一種隧道檢測放樣裝置，包括:
[0023]位于隧道中線，并沿所述隧道中線行進(jìn)的測距車；
[0024]安裝于所述測距車上的放樣平臺；
[0025]位于所述放樣平臺上并存儲放樣液體的存儲罐；
[0026]一端通過噴射器連接于所述存儲罐，另一端連接于一四通管的引流管；
[0027]垂直于隧道地面，且一端連接于所述四通管，另一端延伸至所述隧道拱頂?shù)墓绊攪娚涔埽?br>[0028]一端連接于所述四通管，另一端延伸至所述隧道拱腰處的拱腰噴射管。
[0029]進(jìn)一步，所述拱腰噴射管為兩根，分別位于所述拱頂噴射管的兩側(cè)。
[0030]進(jìn)一步，所述隧道檢測放樣裝置還包括:
[0031]安裝于所述拱頂噴射管，且出光方向垂直于隧道地面向上的激光器。
[0032]進(jìn)一步，所述放樣液體為油漆。
[0033]進(jìn)一步，所述拱頂噴射管、拱腰噴射管、引流管和四通管均為PVC管。
[0034]進(jìn)一步，所述測距車具有安裝于其車輪以檢測車體行進(jìn)距離的距離編碼器。
[0035]進(jìn)一步，所述隧道檢測放樣裝置還包括安裝于所述測距車和放樣平臺之間以支撐所述放樣平臺升降的升降架。
[0036]一種隧道檢測放樣方法，采用如上任一項所述的隧道檢測放樣裝置，包括:
[0037]將所述測距車停放于待檢測隧道中線處，并將所述拱頂噴射管的另一端對準(zhǔn)所述隧道拱頂，將所述拱腰噴射管的另一端對準(zhǔn)所述隧道拱腰；
[0038]所述測距車沿所述隧道中線方向移動，以使所述拱頂噴射管的另一端在移動時始終對準(zhǔn)所述隧道拱頂；
[0039]在所述測距車沿所述隧道中線方向移動時，記錄所述測距測的移動距離，且每當(dāng)所述測距車移動單位距離時，觸發(fā)所述噴射器執(zhí)行一次放樣操作，使得所述存儲罐中的放樣液體噴射到隧道拱頂和拱腰處以進(jìn)行標(biāo)記。
[0040]進(jìn)一步，所述單位距離為5米或者10米。
[0041 ] 進(jìn)一步，首次執(zhí)行放樣操作的標(biāo)記位置位于隧道洞口處施工粧號中的整粧號位置處。
[0042]從上述方案可以看出，在進(jìn)行隧道襯砌雷達(dá)掃描之前，采用本發(fā)明的隧道檢測放樣裝置和方法在隧道拱頂和拱腰進(jìn)行的放樣標(biāo)記，在提高放樣標(biāo)記工作效率的同時使得放樣標(biāo)記位置更加準(zhǔn)確，為后續(xù)的地質(zhì)雷達(dá)掃描隧道數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性提供了可靠的保障。
【附圖說明】
[0043]圖1為地質(zhì)雷達(dá)的組成示意圖；
[0044]圖2為隧道橫截面示意圖；
[0045]圖3為本發(fā)明提供的隧道檢測放樣裝置實施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖4為本發(fā)明提供的隧道檢測放樣方法實施例流程圖。
【具體實施方式】
[0047]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0048]如圖3所示，本發(fā)明提供的隧道檢測放樣裝置實施例包括測距車1、放樣平臺2、存儲罐31、噴射器32、引流管33、四通管34、拱頂噴射管35和拱腰噴射管36。其中，所述測距車I位于隧道8的中線位置處，并沿所述隧道8的中線行進(jìn)；所述放樣平臺2安裝于所述測距車I上；所述存儲罐31位于所述放樣平臺2上并存儲放樣液體；所述引流管33的一端通過噴射器32連接于所述存儲罐31，所述引流管33的另一端連接于四通管34 ;所述拱頂噴射管35垂直于隧道8的地面81，且所述拱頂噴射管35的一端連接于所述四通管34，所述拱頂噴射管35的另一端延伸至所述隧道8的拱頂82 ;所述拱腰噴射管36的一端連接于所述