一种隧道监理用防水卷材空鼓检测装置

技术领域

本申请涉及隧道检测技术领域，尤其是涉及一种隧道监理用防水卷材空鼓检测装置。

背景技术

隧道工程中通常采用防水卷材用作隧道的防水结构，以使得隧道的内壁不易发生渗水现象。防水卷材铺设时，往往由于基层潮湿、找平层表面被泥水污染等原因致使防水卷材与基层黏结不良而产生空鼓现象，进而致使防水卷材的防水效果不佳，因此防水卷材铺设完成后，还需要检查防水卷材的空鼓部位。对于防水卷材的空鼓部位，应剪开重新分层粘接。

防水卷材空鼓部位的检测通常通过施工人员的目测、触摸等人力方式进行检测。随着科技的不断进步以及时代的不断发展，也逐渐出现了用于防水卷材空鼓检测的检测装置，如授权公告号为CN210071628U的中国实用新型专利公开的一种监理用防水卷材空鼓检测装置，其包括检测机架，检测机架设有驱动电机，驱动电机上设有驱动轴，驱动轴两侧设有驱动轮，驱动轮安装在检测机架底部，检测机架下方设有检测装置，检测装置包括激光灯条、成像物镜、升降轴、光敏接收器、蜂鸣提示器和滑动杆，激光灯条与光敏接收器从左往右安装在检测装置底面且光敏接收器与蜂鸣提示器电性连接，蜂鸣提示器安装在检测机架表面，成像物镜位于激光灯条下方，成像物镜其横截面为直角梯形，成像物镜的镜面左高右低倾斜，升降轴安装成像物镜与激光灯条之间。

针对上述中的相关技术，发明人认为即便是采用该检测装置进行防水卷材的空鼓检测，仍未解决大量依赖人力劳动、效率较低、耗时耗力的问题。

发明内容

为了使得隧道防水卷材空鼓部位的检测更加便捷，效率更高，本申请提供一种隧道监理用防水卷材空鼓检测装置。

本申请提供的一种隧道监理用防水卷材空鼓检测装置采用如下的技术方案：

一种隧道监理用防水卷材空鼓检测装置，包括检测机构、驱动机构、调节机构和升降机构，所述检测机构用于与防水卷材相抵接，所述检测机构固定在驱动机构上，所述驱动机构驱使检测机构沿隧道的延伸方向进行滑移，所述驱动机构固定在调节机构上，所述调节机构驱使驱动机构在竖直平面内旋转，所述调节机构固定在升降机构上，所述升降机构驱使调节机构进行升降。

通过采用上述技术方案，先通过调节机构驱使驱动机构在竖直平面内进行旋转，以调节驱动机构和检测机构在竖直平面内的角度，然后通过升降机构驱使调节机构进行升降，以使得检测机构与隧道的防水卷材相抵接，再通过驱动机构驱使检测机构沿隧道的延伸方向进行滑移，即可实现对隧道防水卷材空鼓部位的自动检测，减少了对人力劳动的依赖，且检测效率更高。

可选的，所述检测机构包括检测套筒、滑移活塞、支撑滑杆、抵接辊轮和测量组件，所述检测套筒一端开口且另一端封闭，所述测量组件固定在检测套筒的封闭端内，所述滑移活塞滑移在检测套筒内，所述支撑滑杆的一端设在滑移活塞远离测量组件的一侧上，支撑滑杆的另一端伸出检测套筒外，所述抵接辊轮转动设置在支撑滑杆伸出检测套筒的端部上。

通过采用上述技术方案，当抵接辊轮滑移至防水卷材的空鼓部位时，抵接辊轮被空鼓部位抬起，并驱使支撑滑杆沿远离隧道内壁的方向进行滑移，支撑滑杆移动时，驱使滑移活塞沿靠近测量组件的方向滑移，此时测量组件检测到滑移活塞的位置变化，从而达到检测出防水卷材空鼓部位的目的。

可选的，所述测量组件包括并排设置的红外发射模块和红外接收模块以及用于数据处理的集成模块，所述滑移活塞靠近测量组件一侧设有红外反光板。

通过采用上述技术方案，具体检测时，红外发射模块发射出红外光线，红外光线经红外反光板反射后被红外接收模块重新接收，因此红外反光板随滑移活塞在检测套筒内进行滑移时，集成模块可以检测到红外反光板与红外发射模块之间距离的变化得出红外反光板在检测套筒内的位置，从而得出滑移活塞在检测套筒内的位置，进而将防水卷材的空鼓位置检测而出。

可选的，所述抵接辊轮通过辊座转动设置在支撑滑杆上，所述辊座和检测套筒的开口端之间设有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧套设在支撑滑杆上。

通过采用上述技术方案，滑移活塞沿靠近测量组件的方向进行滑移时，对缓冲弹簧进行压缩，缓冲弹簧可以对滑移活塞起到缓冲作用，从而使得滑移活塞的滑移更加平稳；当抵接辊轮越过防水卷材的空鼓部位后，缓冲弹簧恢复形变并驱使滑移活塞复位，因此抵接辊轮越过防水卷材的空鼓部位时，抵接辊轮必然驱使滑移活塞产生往复运动，通过对该往复运动进行检测，可以实现对弯曲隧道防水卷材的空鼓部位的检测。

可选的，所述检测机构在驱动机构上设有多组，多组检测机构呈一定夹角设置，且多组检测机构均与防水卷材相抵接。

通过采用上述技术方案，使得驱动机构可以同时驱使多组检测机构以不同的角度同时对防水卷材的空鼓部位进行检测，从而使得检测作业的效率进一步提高。

可选的，所述驱动结构包括驱动滑块、驱动丝杠、驱动滑轨和驱动电机，所述检测机构设在驱动滑块上，所述驱动滑块与驱动丝杠螺纹连接，且驱动滑块滑移设置在驱动滑轨上，所述驱动电机固定在驱动滑轨上，所述驱动丝杠与驱动电机的输出端固定连接。

通过采用上述技术方案，驱动电机驱使驱动丝杠转动，驱动丝杠可以带动驱动滑块在驱动滑轨上进行滑移，从而达到使得检测机构对防水卷材的空鼓部位进行自动检测的目的。

可选的，所述调节机构包括调节底板、龙门支架、主动链轮、从动链轮、调节传动链和调节电机，所述龙门支架沿隧道的延伸方向并排设有两个，所述调节底板转动设置在两个龙门支架之间，所述驱动机构设在调节底板上，所述调节电机固定在龙门支架上，所述从动链轮固定在调节底板上，所述主动链轮固定在调节电机的输出端上，所述调节传动链张紧设置在主动链轮和从动链轮之间。

通过采用上述技术方案，调节电机驱使主动链轮转动时，主动链轮可以通过调节传动链带动从动链轮进行转动，从而使得调节底板发生转动；调节底板转动时，可以带动驱动机构进行转动，从而达到使检测机构以不同的角度与隧道的防水卷材相抵接的目的。

可选的，所述升降机构包括行走车体、沿竖直方向滑移设置在行走车体正上方的升降台、固定在升降台靠近行走车体一侧的螺纹套筒、与螺纹套筒螺纹连接的顶升螺杆、驱使顶升螺杆进行旋转的升降电机以及设在行走车体和升降台之间的限位组件，所述顶升螺杆通过转动座转动设置在行走车体上，所述顶升螺杆上固定有从动锥齿，所述升降电机固定在行走车体上，且升降电机的输出端设有与从动锥齿相啮合的主动锥齿，所述调节机构（3）固定在升降台上。

通过采用上述技术方案，顶升螺杆转动时，顶升螺杆可以逐渐伸入或者伸出螺纹套筒，以使得升降台可以沿靠近或者远离行走车体的方向进行滑移，升降台滑移时可以带动调节机构、驱动机构和检测机构进行升降，从而达到控制检测机构与防水卷材相互远离或者相互抵接的目的。

可选的，所述行走车体靠近地面的一侧设有万向轮，所述行走车体的外沿设有液压顶杆，所述液压顶杆的输出端为靠近地面的一端，液压顶杆的输出端设有支撑盘。

通过采用上述技术方案，通过万向轮可以实现行走车体在隧道内的移动，以使得检测机构可以对防水卷材沿隧道延伸方向的不同位置进行检测。

可选的，所述限位组件包括限位套筒和限位杆，所述限位套筒与限位杆相互靠近的一端插接配合，所述限位套筒上设有将限位套筒锁紧固定在限位杆上的锁止盘，所述限位套筒远离限位杆的一端固定在升降台上，所述限位杆固定在行走车体上。

通过采用上述技术方案，限位套筒和限位杆之间形成限位，以使得螺纹套筒和顶升螺杆之间可以发生相对转动，从而使得升降台可以沿竖直方向的滑移运动；调节好升降台的高度后，可以通过锁止盘将限位套筒与限位杆之间锁紧固定，可以使得升降台更加平稳，从而使得检测机构的测量更加准确。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.先通过调节机构驱使驱动机构在竖直平面内进行旋转，以调节驱动机构和检测机构在竖直平面内的角度，然后通过升降机构驱使调节机构进行升降，以使得检测机构与隧道的防水卷材相抵接，再通过驱动机构驱使检测机构沿隧道的延伸方向进行滑移，即可实现对隧道防水卷材空鼓部位的自动检测，减少了对人力劳动的依赖，且检测效率更高；

2.检测机构设有多组，使得驱动机构可以同时驱使多组检测机构以不同的角度同时对防水卷材的空鼓部位进行检测，从而使得检测作业的效率进一步提高。

附图说明

图1是本申请实施例检测装置整体的结构示意图；

图2是本申请实施例中检测机构的剖视图；

图3是本申请实施例中调节机构的爆炸图；

图4是本申请实施例检测装置的正视图；

图5是本申请实施例中限位组件的剖视图。

附图标记说明：1、检测机构；11、检测套筒；12、滑移活塞；121、红外反光板；13、支撑滑杆；14、抵接辊轮；141、辊座；15、测量组件；151、红外发射模块；152、红外接收模块；153、集成模块；16、缓冲弹簧；2、驱动机构；21、驱动滑块；22、驱动丝杠；23、驱动滑轨；24、驱动电机；3、调节机构；31、调节底板；311、转轴；32、龙门支架；33、主动链轮；34、从动链轮；35、调节传动链；36、调节电机；361、横梁；4、升降机构；41、行走车体；411、万向轮；412、液压顶杆；413、支板；414、支撑盘；42、升降台；43、螺纹套筒；44、顶升螺杆；441、转动座；442、从动锥齿；45、升降电机；451、主动锥齿；46、限位组件；461、限位套筒；462、限位杆；463、锁止盘；4631、盘体；4632、锁止螺杆。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种隧道监理用防水卷材空鼓检测装置。参照图1，检测装置包括检测机构1、驱动机构2、调节机构3和升降机构4。

检测机构1用于与隧道的防水卷材相抵接，以使得检测机构1可以检测到隧道防水卷材的空鼓部位。检测机构1固定在驱动机构2上，驱动机构2可以驱使检测机构1沿隧道的延伸方向进行滑移，以实现检测机构1的自动检测。驱动机构2固定在调节机构3上，调节机构3用于驱使驱动机构2在竖直平面内进行旋转，以使得驱动机构2可以以不同的角度与隧道的防水卷材相抵接，从而使得检测机构1可以对隧道整个弧形的内壁进行检测。调节机构3固定在升降机构4上，升降机构4用于驱使调节机构3进行升降，以控制检测机构1与隧道防水卷材之间的抵接与分离。具体施工时，检测机构1将一段距离内的隧道检测完成后，通过升降机构4驱使检测机构1与防水卷材分离，并使升降机构4移动至下一段隧道，再驱使检测机构1重新与防水卷材相抵接，即可对下一段隧道进行空鼓的检测。

参照图1和图2，检测机构1包括检测套筒11、滑移活塞12、支撑滑杆13、抵接辊轮14和测量组件15。检测套筒11可以采用钢材制成，以使得其具有较强的结构强度。检测套筒11的一端开口且另一端封闭，检测套筒11的开口端为靠近隧道内壁的一端，检测套筒11的封闭端为远离隧道内壁的一端。

测量组件15固定在检测套筒11的封闭端内，测量组件15包括红外发射模块151、红外接收模块152和集成模块153，红外发射模块151和红外接收模块152并排设置，红外发射模块151可以发射出红外光线，红外光线经反射后可以被红外接收模块152重新接收，集成模块153可以对数据进行处理，并通过计算红外光线从发出到被重新接收的时间差得出反射点与红外发射模块151之间的距离。

滑移活塞12呈圆柱状，其材质可以与检测套筒11相同。滑移活塞12滑移在检测套筒11内，且滑移活塞12外侧壁与检测套筒11的内侧壁之间的表面粗糙度应较小，以使得滑移活塞12的滑移更加顺畅，必要时，还可以通过涂抹润滑油的方式减小二者之间的摩擦阻力。

滑移活塞12靠近测量组件15的一端粘接固定有红外反光板121，红外发射模块151发射的红外光线可以在红外反光板121上发生反射，以使得红外管线重新被红外接收模块152接收到。滑移活塞12在检测套筒11内滑移时，红外反光板121与红外发射模块151之间的距离产生变化，并且集成模块153可以通过监测二者之间距离的变化得出红外反光板121在检测套筒11内的位置，从而得出滑移活塞12在检测套筒11内的位置。

支撑滑杆13的一端焊接固定在滑移活塞12远离测量组件15的一侧上，支撑滑杆13的另一端伸出检测套筒11外，支撑滑杆13用于驱使滑移活塞12进行滑移。抵接辊轮14通过辊座141转动设置在支撑滑杆13伸出检测套筒11的一端上，辊座141与支撑滑杆13之间焊接固定，抵接辊轮14用于与隧道的防水卷材相抵接。

对于防水卷材的平整部位，驱动机构2驱使检测机构1沿隧道的延伸方向进行滑移时，抵接辊轮14能够在防水卷材上实现平稳地移动，此时支撑滑杆13和滑移活塞12在检测套筒11内的位置均保持不变；当抵接辊轮14滑移至防水卷材的空鼓部位时，抵接辊轮14被空鼓部位抬起，并驱使支撑滑杆13沿远离隧道内壁的方向进行滑移，支撑滑杆13移动时，驱使滑移活塞12沿靠近测量组件15的方向滑移，此时测量组件15检测到滑移活塞12的位置变化，从而达到检测出防水卷材空鼓部位的目的；并且检测人员还可以根据滑移活塞12的位置变化量得出空鼓部位的具体高度。

为使得检测机构1可以对弯曲隧道的防水卷材进行检测，辊座141和检测套筒11的开口端之间设有缓冲弹簧16。缓冲弹簧16的一端与辊座141相抵接，缓冲弹簧16的另一端与检测套筒11的开口端相抵接。缓冲弹簧16套设在支撑滑杆13上。滑移活塞12沿靠近测量组件15的方向进行滑移时，对缓冲弹簧16进行压缩，缓冲弹簧16可以对滑移活塞12起到缓冲作用，从而使得滑移活塞12的滑移更加平稳。当抵接辊轮14越过防水卷材的空鼓部位后，缓冲弹簧16恢复形变并驱使滑移活塞12复位。

对于弯曲隧道而言，抵接辊轮14由于隧道内壁的弯曲，隧道内壁与检测机构1之间的距离本身就会逐渐增大或者逐渐减小，因此仅仅观察滑移活塞12单次的位置变化来测量空鼓部位的方式并不准确。但是抵接辊轮14要越过防水卷材的空鼓部位，抵接辊轮14必然会先被抬起再被放下，此时滑移活塞12也必须会出现一次先靠近再远离测量组件15的往复运动，通过对该往复运动进行检测，即可实现对弯曲隧道防水卷材的空鼓部位的检测。

检测机构1在驱动机构2上设置有多组。本实施例中，以两组为例进行说明。多组检测机构1呈一定夹角设置，本实施例中，两组检测机构1之间的夹角为20度。多组检测机构1均与防水卷材相抵接，以使得驱动机构2可以同时驱使多组检测机构1以不同的角度同时对防水卷材的空鼓部位进行检测，从而使得检测作业的效率进一步提高。

驱动机构2包括驱动滑块21、驱动丝杠22、驱动滑轨23和驱动电机24。检测套筒11固定在驱动滑块21上，本实施例中，两组检测机构1的检测套筒11呈20度夹角并排固定在驱动滑块21上。驱动滑轨23沿隧道的延伸方向进行设置，驱动滑块21滑移设置在驱动滑轨23上。驱动丝杠22与驱动滑轨23平行设置，且驱动滑块21与驱动丝杠22螺纹连接。驱动丝杠22转动时，可以驱使驱动滑块21在驱动滑轨23上进行滑移，从而达到使得检测机构1对防水卷材的空鼓部位进行自动检测的目的。驱动丝杠22固定在驱动电机24的输出端上，驱动电机24固定在驱动滑轨23上，驱动丝杠22的转动由驱动电机24所驱动。

参照图1和图3，调节机构3包括调节底板31、龙门支架32、主动链轮33、从动链轮34、调节传动链35和调节电机36。龙门支架32可以采用钢材制成，龙门支架32沿隧道的延伸方向并排设置两个。调节底板31转动设置在两个龙门支架32之间，调节底板31沿隧道延伸方向的两端均设有穿设在龙门支架32上的转轴311。驱动滑轨23固定在调节底板31上，以使得调节底板31在龙门支架32上转动时，调节底板31可以带动驱动机构2进行转动，从而达到使检测机构1以不同的角度与隧道的防水卷材相抵接的目的。

调节电机36通过横梁361固定在一个龙门支架32上，调节电机36可以采用伺服电机，以提高控制精度。主动链轮33固定在调节电机36的输出端上，从动链轮34固定在调节底板31靠近调节电机36的转轴311上，调节传动链35张紧设置在主动链轮33和从动链轮34之间。调节电机36驱使主动链轮33转动时，主动链轮33可以通过调节传动链35带动从动链轮34进行转动，从而使得调节底板31发生转动。

参照图1和图4，升降机构4包括行走车体41、升降台42、螺纹套筒43、顶升螺杆44、升降电机45和限位组件46。行走车体41用作承载基础，其呈长方体状，行走车体41靠近地面的一侧固定有万向轮411，通过万向轮411可以实现行走车体41在隧道内的移动，以使得检测机构1可以对防水卷材沿隧道延伸方向的不同位置进行检测。行走车体41的外沿设有液压顶杆412，行走车体41上设有供液压顶杆412进行固定的支板413。液压顶杆412的输出端为靠近地面的一端，以使得液压顶杆412的输出端伸长时，液压顶杆412可以将行走车体41抬起，从而实现行走车体41在隧道内的固定。液压顶杆412的输出端固定有支撑盘414，支撑盘414用于增强行走车体41固定时的平稳性。

升降台42为长方体状的台体，升降台42沿竖直方向滑移设置在行走车体41的正上方，调节机构3的两个龙门支架32均固定在升降台42上。螺纹套筒43固定在升降台42靠近行走车体41的一侧，顶升螺杆44通过转动座441转动设置在行走车体41上，且螺纹套筒43与顶升螺杆44螺纹连接。转动座441固定在行走车体41上，转动座441内设有套设在顶升螺杆44上的滚珠轴承。顶升螺杆44转动时，顶升螺杆44可以逐渐伸入或者伸出螺纹套筒43，以使得升降台42可以沿靠近或者远离行走车体41的方向进行滑移，升降台42滑移时可以带动调节机构3、驱动机构2和检测机构1进行升降，从而达到控制检测机构1与防水卷材相互远离或者相互抵接的目的。

升降电机45固定在行走车体41上，升降电机45的输出端固定有主动锥齿451。顶升螺杆44上固定有从动锥齿442，从动锥齿442与主动锥齿451相啮合。升降电机45驱使主动锥齿451转动时，主动锥齿451带动从动锥齿442转动，从动锥齿442带动顶升螺杆44进行转转动，从而达到驱使升降台42沿竖直方向进行滑移的目的。

升降台42和行走车体41之间设有限位组件46，限位组件46设在升降台42的四角。限位组件46用于对升降台42进行限位，以使得螺纹套筒43和顶升螺杆44之间可以发生相对转动，从而保证升降台42沿竖直方向的滑移运动。限位组件46包括一端插接配合的限位套筒461和限位杆462，限位套筒461远离限位杆462的一端与升降台42固定连接，限位杆462远离限位套筒461的一端与行走车体41固定连接。升降台42沿竖直方向进行滑移时，限位杆462在限位套筒461内进行滑移，并限制升降台42发生转动。

参照图1和图5，限位套筒461上设有将限位套筒461锁紧固定在限位杆462上的锁止盘463。锁止盘463包括盘体4631和锁止螺杆4632，锁止螺杆4632与限位套筒461的外侧壁螺纹连接，且锁紧固定时，锁止螺杆4632与限位杆462相抵接。盘体4631固定在锁止螺杆4632远离限位杆462的一端，通过盘体4631可以便捷省力地将锁止螺杆4632进行转动。调节好升降台42的高度后，可以通过锁止盘463将限位套筒461与限位杆462之间锁紧固定，可以使得升降台42更加平稳，从而使得检测机构1的测量更加准确。

本申请实施例一种隧道监理用防水卷材空鼓检测装置的实施原理为：具体施工时，先驱使液压顶杆412的输出端缩短，并使得万向轮411与地面相抵接，然后驱使行走车体41行走至隧道内，并使得行走车体41位于隧道防水卷材检测位置的下方，行走车体41需沿隧道的延伸方向进行放置。再驱使液压顶杆412的输出端伸长，以使得万向轮411远离地面，此时行走车体41固定在隧道内。

然后通过调节电机36驱使主动链轮33转动，主动链轮33通过调节传动链35带动从动链轮34转动，从动链轮34带动调节底板31转动，从而使得检测机构1可以以不同的角度与隧道的防水卷材相抵接。

然后将锁止盘463松开，然后通过升降电机45驱使主动锥齿451转动，主动锥齿451带动从动锥齿442转动，从动锥齿442带动顶升螺杆44转动，以使得顶升螺杆44逐渐伸出螺纹套筒43外，此时限位杆462和限位套筒461之间形成限位，可以使得升降台42沿远离行走车体41的方向进行滑移，从而使得检测机构1的抵接辊轮14与隧道的防水卷材相抵接。

然后通过驱动电机24驱使驱动丝杠22转动，以使得驱动滑块21在驱动滑轨23上进行滑移。驱动滑块21滑移时，可以检测机构1一起进行滑移，从而以使得检测机构1对防水卷材的空鼓部位进行检测。

当抵接辊轮14滑移至防水卷材的空鼓部位时，抵接辊轮14要越过防水卷材的空鼓部位，必然会先被抬起再被放下，因此抵接辊轮14可以依次驱使支撑滑杆13和滑移活塞12在检测套筒11内先沿靠近测量组件15的方向进行滑移，再沿远离测量组件15的方向进行滑移，如此进行一次往复运动。

测量组件15中的红外发射模块151发射出的红外光线经过红外反光板121的反射后可以被红外接收模块152接收到，集成模块153可以对数据进行处理，并通过计算红外光线从发出到被重新接收的时间差得出反射点距离红外发射模块151的距离，因此测量组件15可以检测到空鼓部位致使滑移活塞12产生往复运动时的信号变化，从而将防水卷材的空鼓部位检测出来。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。