[发明专利]一种用于城市轨道交通隧道结构的微创探查方法及装置

说明书

本发明提供一种用于城市轨道交通隧道结构的微创探查方法及装置，所述微创探查方法包括以下步骤：A、在隧道衬砌结构上钻取直径≤Φ20mm的微孔；B、利用内窥镜探查衬砌间脱空以及钻孔内各种缺陷；C、利用内窥镜结合取样器，在钻孔内提取衬砌周边围岩土样；D、利用测量尺对衬砌厚度进行测量；E、利用四爪取物器抓取隧道结构内异物进行测试。本发明从隧道结构内部进行微创探查的方法，在既有的隧道衬砌结构上钻取直径仅为Φ20mm的微孔，对结构仅仅是可忽略不计的微创，综合采用取样器、取物器、内窥镜、测量尺设备，实现结构内部损伤探查、尺寸测量、取样取物等综合探查功能，提高了探查的精度，并且节约了成本。

技术领域

本发明涉及市政管网设计技术领域，具体而言，涉及一种用于城市轨道交通隧道结构的微创探查方法及装置。

背景技术

复合式衬砌地铁隧道结构混凝土在长期服役的情况下，结构会发生不同程度渗漏、变形、破损等病害。为了针对此类病害进行治理，需要对地铁结构损伤状态及原因进行详细探查，目前已有的探查技术包括无损和有损两类。

其中，无损探查法如地质雷达法、瞬变电磁法等，探查方便、连续，对结构没有损坏，但是探查深度和精度不够，且无法描述地铁结构周边土层性质；

有损检测法包括地质钻孔法等，探查精度高，可以定量描述结构周边土体性质，但是为了了解地铁结构周边地质状态，需要从地面钻取长钻孔（一般深度大于10m）才能达到目的（参见图1所示），耗资较大。

此外，由于地面钻孔不能伤及地铁结构，因此无法检测地铁结构衬砌自身损伤状态。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于开发一种从隧道结构内部进行微创探查的方法及装置，在既有的隧道衬砌结构上钻取直径仅为Φ20mm的微孔，综合采用取样器、取物器、内窥镜、测量尺设备，实现结构内部损伤探查、尺寸测量、取样取物等综合探查功能。

本发明提供一种用于城市轨道交通隧道结构的微创探查方法，包括以下步骤：

A、在隧道衬砌结构上钻取直径≤Φ20mm的微孔；

B、利用内窥镜探查衬砌间脱空以及钻孔内各种缺陷；

C、利用内窥镜结合取样器，在钻孔内提取衬砌周边围岩土样；

D、利用测量尺对衬砌厚度进行测量；

E、利用带内窥镜的四爪取物器可抓取隧道结构内异物进行测试。

进一步地，所述B、C步骤的所述内窥镜为可转弯式。

进一步地，所述B步骤的所述内窥镜的直径≤Φ4mm。

进一步地，所述C步骤的所述取样器的外径≤Φ16mm，内径≤Φ10mm。

进一步地，所述D步骤的所述测量尺的直径≤Φ15mm。

进一步地，所E步骤的所述四爪取物器的头部直径≤Φ15mm，爪子完全张开的张开尺寸≤3厘米。

进一步地，所述四爪取物器带有内窥镜。

本发明还提供一种用于城市轨道交通隧道结构的微创探查装置，使用如上述所述的用于城市轨道交通隧道结构的微创探查方法，包括：内窥镜、取样器、测量尺、四爪取物器；

所述内窥镜用于探查衬砌间脱空以及钻孔内各种缺陷；

所述取样器通过与所述内窥镜结合用于在钻孔内提取衬砌周边围岩土样；

所述测量尺用于对衬砌厚度进行测量；

所述四爪取物器用于抓取隧道结构内异物进行测试。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：