[发明专利]一种地铁盾构隧道管片损伤测试系统及方法

说明书

本发明涉及地铁盾构隧道管片损伤测试系统，包括便携式主机、电源适配器、综合控制电缆线、高频电磁波发射测试设备和超声波显微成像测试设备；所述电源适配器通过综合控制电缆线与便携式主机相连；所述高频电磁波发射测试设备包括收发天线和触发线；所述收发天线通过触发线与便携式主机相连；所述收发天线包括弧面天线主设备、滚轮、第二触发线连接端口和连接支座。本发明的有益效果是：本发明的便携式主机结合高频电磁波发射测试系统和超声波显微成像测试系统，充分整合设备，方便携带，节省了人力物力和财力，并且多系统协同作业的检测方法节省了大量时间。

技术领域

本发明涉及地铁隧道结构损伤检测领域，具体涉及一种检测地铁盾构隧道管片内部和外部损伤的无损检测系统及方法。

背景技术

随着城市地铁隧道建设的不断发展，越来越多的城市已开通了多条城市地铁线路。但是，在地铁隧道的运营过程中，由于近距离近接施工、地铁列车运行振动等影响，隧道管片结构不可避免地会出现裂缝、接缝张开、渗水等病害，如若不及时采取有效措施，严重时则会对地铁的运营安全造成影响。

目前，大多数已运营地铁隧道病害都主要依靠人工测量和定期巡视，这种传统的人工检测耗费人力物力大、工作效率低、可操作性较差、结果可靠性不足，而且许多地铁隧道管片内部潜在的病害较难被发现，存在一定的局限性。此外，现有的管片损伤探测技术一般需要通过人工手持的方式将探测设备附于隧道管片的表面，对隧道顶部的探测则需要升降台作业，长时间的操作易造成工人手臂疲劳，效率低且安全性差。而且目前的探测设备常见为方形结构，与隧道的弧形截面不相称，导致探测设备与检测面接触不好，影响检测效率及检测数据质量，引起较大的误差。隧道病害探伤领域缺乏系统化集成化的一体设备，对于要求检测时间短、精度要求高、操作快捷方便的运营地铁隧道病害检测具有更高要求。

总的来说，目前的已运营地铁盾构隧道管片损伤的综合无损检测技术尚缺少，急需研发一种小型化便携式、稳定性强、效率高、探测精度高、协同操作简便、综合性强且不影响地铁隧道运营的地铁盾构隧道管片内部和外部损伤的无损检测系统及方法。

发明内容

为了克服现有地铁盾构隧道管片检测方法成本高、操作复杂繁琐、准确度低、效率低、设备携带不便等问题，本发明提供一种地铁盾构隧道管片损伤测试系统及方法。

这种地铁盾构隧道管片损伤测试系统，包括便携式主机、电源适配器、综合控制电缆线、高频电磁波发射测试设备和超声波显微成像测试设备；所述电源适配器通过综合控制电缆线与便携式主机相连；

所述高频电磁波发射测试设备包括收发天线和触发线；所述收发天线通过触发线与便携式主机相连；所述收发天线包括弧面天线主设备、滚轮、第二触发线连接端口和连接支座；弧面天线主设备通过连接支座与曲杆铰接相连固定；所述弧面天线主设备底面为弧形面，滚轮设置于弧面天线主设备的弧形底面上；弧面天线主设备上设有第二触发线连接端口；

所述超声波显微成像测试设备包括换能器、信号线和摄像头；所述换能器包括发射换能器和接收换能器，发射换能器和接收换能器分别通过信号线连接便携式主机；所述信号线一端连接便携式主机的换能器接口，另一端连接换能器的信号线接口；所述摄像头设有摄像头连接线和连接线接口，摄像头通过摄像头连接线连接便携式主机上的摄像头接口；摄像头底部设有突起构件；所述的换能器和摄像头均通过连接支座与曲杆连接，所述换能器和摄像头的底面均设置为弧形面；

所述曲杆分别与收发天线、换能器和摄像头相连，曲杆通过转动电机与伸缩杆连接，所述转动电机中心固定连接激光定位探头；所述伸缩杆包括内杆和外杆，内外杆通过套接使伸缩杆压短和拉长；外杆上设有滑套，滑套上设有手柄；所述滑套内表面设有螺旋丝扣，并在内杆外表面设有相匹配的螺旋丝扣；所述外杆上端设置摩擦型握套。

作为优选：所述便携式主机和高频电磁波发射测试设备组成高频电磁波发射测试系统。

作为优选：所述便携式主机和超声波显微成像测试设备组成超声波显微成像测试系统。