隧道衬砌养检一体化装备的制作方法

1.本发明涉及隧道衬砌养护检测技术领域，具体为隧道衬砌养检一体化装备。


背景技术：

2.目前，常用的隧道衬砌混凝土养护方法有自然养护、喷淋养护、汽雾养护、标准养护等。自然养护指在隧道环境温湿度条件下不采取任何辅助方式的养护，仅适用于隧道内温湿度接近标准值的特定情况，普适性差。喷淋养护指利用一定的压力将水喷洒在混凝土表面进行保湿养护，费用低，应用最普遍，但遇低温环境对养护作业有影响，需要控制水温与混凝土内部温度相差不能太大。蒸汽养护指使用蒸汽发生器或蒸汽锅炉产生高温高湿气体对混凝土进行养护，养护效果较好，能够缩短工期并保证冬季施工的养护效果，但是养护成本高，经济性差，不易大范围推广使用。标准养护指在标准温度(20
±
1)℃下向混凝土试件表面洒水或将混凝土试件浸泡在水中，以保持混凝土表面湿度达95%以上，在实验室内普遍采用，但不适用隧道衬砌的实际养护。
3.根据《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》（tb 10223—2004），地质雷达法、超声波法、回弹法等无损检测技术被广泛应用在隧道建设过程的质量验收与运营期病害检测环节，可进行衬砌厚度、钢拱架分布、背后空洞或不密实、强度不足、含水衬砌内部缺陷的检测。采用人工作业的方式进行隧道衬砌质量检测，受人员工作状态及经验水平的影响，数据采集质量无法保证，工作量大、效率低、稳定性差，只能针对重点区域进行点测，无法实现隧道衬砌全空间的大规模批量检测，而且存在人员及设备碰撞、跌落的风险。
4.而采用隧道衬砌台车类的设备对隧道衬砌进行养检作业，因台车的体积和质量大，台车的转场和搬运组装十分不便。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是提供一种转场方便灵活，养检覆盖效果好的隧道衬砌养检一体化装备。
6.为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：一种隧道衬砌养检一体化装备，其包括：运载卡车；机械臂机构，设置在所述运载卡车上；操作平台，设置在所述机械臂机构上；支撑机构，其包括通过两对称设置的铰连固定组件设置在所述操作平台上的水平轨道架、沿隧道的纵向可移动设置在所述水平轨道架上的环向轨道架和均匀分布设置在所述水平轨道架上的多组定位机构；检测装置，可移动设置在所述环向轨道架的弧形的环向轨道上；养护机构，其包括沿所述环向轨道设置的弧形的喷淋管、设置在所述运载卡车上的水源组件和用于连接所述喷淋管与水源组件的送水管，所述喷淋管上间隔分布设置有若
干喷头；通过调整所述铰连固定组件和/或所述机械臂机构，使得所述支撑机构沿隧道的环向移动，进而使得所述检测装置和养护机构完成隧道衬砌的环向养检作业；所述环向轨道架沿所述隧道的纵向移动，以使所述检测装置和养护机构完成隧道衬砌一段的纵向养检作业；所述运载卡车移动用于驱动所述支撑机构移动至隧道衬砌下一段的养检作业处。
7.作为一种优选的实施方式，所述水平轨道架整体呈矩形状，其包括两对称设置的承重梁和两对称设置的水平轨道梁，所述水平轨道梁设置在两所述承重梁上，所述承重梁与所述操作平台通过所述铰连固定组件连接，所述环向轨道架上对称设置有两组水平行走组件，所述环向轨道架通过两所述水平行走组件移动设置在两所述水平轨道梁上。
8.作为一种优选的实施方式，所述水平轨道架的四个角部均设置有一组所述定位机构，所述定位机构包括设置在所述承重梁上的定位调节杆和固设在所述定位调节杆上的打标器；所述定位调节杆的自由端与隧道的衬砌相抵用于支撑定位所述支撑机构；所述打标器包括标头和控制所述标头伸缩的打标气缸，所述标头上设置有定位灯，所述标头用于在隧道衬砌上留下标记，所述定位灯与所述标记重合以指示所述水平轨道架移动到位。
9.作为一种优选的实施方式，所述环向轨道架包括环向支撑架、设置在所述环向支撑架上的所述环向轨道和对称设置在所述环向支撑架两端的两所述水平行走组件；所述水平行走组件包括水平行走驱动部件和水平行走移动部件，所述水平行走移动部件包括设置在所述环向支撑架上的水平行走竖板和设置在所述水平行走竖板上的若干水平行走轮，所述水平轨道梁的一侧对应所述水平行走轮设置有行走轮容置槽，所述水平行走轮滑动设置在所述行走轮容置槽内进而使所述环向支撑架滑动设置在所述水平轨道梁上。
10.作为一种优选的实施方式，所述水平行走驱动部件包括通过水平行走横板设置在所述环向支撑架上的水平行走驱动电机和设置在所述水平行走驱动电机的输出轴上的水平行走齿轮；所述水平轨道梁的另一侧上对应所述水平行走齿轮设置有齿条轨道，所述水平行走齿轮与所述齿条轨道啮合，所述水平行走驱动电机驱动所述水平行走齿轮旋转进而使所述环向轨道架沿所述水平轨道梁移动，所述水平行走驱动电机自锁进而使所述水平行走齿轮停止转动以所述环向轨道架停止移动。
11.作为一种优选的实施方式，所述检测装置包括可移动设置在所述环向轨道上的检测行走机构和设置在所述检测行走机构上的检测组件；所述检测行走机构包括滑车底座、旋转设置在所述滑车底座一侧的行走驱动轴、设置在所述滑车底座上的行走驱动电机、设置在所述行走驱动轴上的行走齿轮和均匀设置在所述滑车底座下端面上的若干导向轮组件；所述环向轨道整体呈弧形的板状，其上对应所述行走齿轮排布设置有若干齿轮孔，所述导向轮组件包括下部导向轮和上部导向轮，所述环向轨道夹持设置在所述下部导向轮和上部导向轮之间，所述行走齿轮与所述齿轮孔咬合；
所述行走驱动电机驱动所述行走齿轮旋转进而使所述检测装置沿所述环向轨道移动。
12.作为一种优选的实施方式，所述喷淋管通过若干喷淋管架架设在所述环向轨道一侧，所述喷淋管架包括管架横部、竖直设置在所述管架横部一端的管架连接部和竖直设置在所述管架横部另一端的管架支撑部，所述管架支撑部与所述环向轨道的下端面相连接，所述管架支撑部的上端设置有连接环，所述喷淋管固设在所述连接环内，所述管架横部用于所述管架支撑部避让所述滑车底座，以避免干涉所述检测装置移动。
13.作为一种优选的实施方式，所述铰连固定组件包括设置在所述承重梁中部朝向所述操作平台一侧上的承重梁连接盘和对应所述承重梁连接盘设置在所述操作平台上的平台铰连座；所述承重梁连接盘上设置有连接盘轴孔，所述平台铰连座上对应连接盘轴孔设置有连接轴孔，所述连接盘轴孔与所述连接轴孔相对穿设连接轴以将所述承重梁和所述操作平台旋转连接。
14.作为一种优选的实施方式，所述承重梁连接盘上以所述连接盘轴孔为圆心周向等间隔设置有若干个连接盘销钉孔，所述平台铰连座上对应连接盘销钉孔设置有一个固定销孔，所述固定销孔与所述连接盘销钉孔相对穿设销钉以将旋转至预设角度的所述承重梁与所述操作平台相固定。
15.作为一种优选的实施方式，两所述铰连固定组件穿设有同一连接轴，所述连接轴上设置有连接轴摆动气缸，所述连接轴摆动气缸用于旋转连接轴以使所述承重梁相对所述操作平台旋转。
16.采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明的养护机构设置在支撑机构上，支撑机构可旋转设置在操作平台上，操作平台通过机械臂机构设置在运载卡车上，通过展开并调节机械臂机构可使操作平台和支撑机构抵达预设位置以对隧道衬砌进行养检，通过折叠机械臂机构可将操作平台和支撑机构收于运载卡车上方便转场。
17.本发明的支撑机构和养护机构对应隧道衬砌的环向的一段，旋转支撑机构以改变支撑机构相对操作平台的角度和/或调整机械臂结构的形态，进而使支撑机构环向转动，完成隧道衬砌环向整体的养检；完成环向的隧道衬砌养检后，运载卡车移动，使支撑机构沿隧道纵向移动到下一段环向养检的位置，进而完成隧道整体的养检。该过程中通过4组定位机构的交替打标定位，实现了隧道环向和纵向的全覆盖养检，使得本发明在保证能灵活转场的同时，还保证了隧道养检的质量和效果。
附图说明
18.图1是实施例的主视图。
19.图2是实施例的立体结构示意图。
20.图3是实施例的机械臂结构展开后操作平台和支撑机构的结构示意图。
21.图4是实施例的支撑机构和养护机构的结构示意图。
22.图5是实施例的支撑机构的俯视图。
23.图6是实施例的环向轨道架和水平轨道架分开后的结构示意图。
24.图7是图6中a处的结构示意图。
25.图8是图6中b处的结构示意图。
26.图9是实施例的定位机构的结构示意图。
27.图10是图9中c处的结构示意图。
28.图11是图6另一角度的结构示意图。
29.图12是实施例的检测装置的结构示意图。
30.图13是图12另一角度的结构示意图。
31.图14是实施例的检测装置隐藏了部分结构后的结构示意图。
32.图15是图14另一角度的结构示意图。
33.其中：100 运载卡车；200 机械臂机构；300 操作平台；301 平台铰连座；301-1 固定销孔；302 连接轴孔；400支撑机构；500 环向移动轨迹；600 隧道纵向移动轨迹；700 养护机构；701 水源组件；702 送水管；703 喷淋管；704 喷淋管架；704-1 管架横部；704-2 管架支撑部；704-3管架连接部；1 水平轨道架；1-1 水平轨道梁；1-2齿条轨道；1-3 承重梁；1-3-1 承重梁连接盘；2 环向轨道架；2-1 环向轨道；2-2 环向支撑架；2-3 水平行走组件；2-3-1 水平行走横板；2-3-2 水平行走竖板；2-3-3 水平行走驱动电机；2-3-4 水平行走齿轮；2-3-5 水平行走轮；3 检测装置；3-1 检测行走机构；3-1-1 滑车底座；3-1-2 行走驱动电机；3-1-3行走驱动轴；3-1-4 行走齿轮；3-1-5 下部导向轮；3-1-6 上部导向轮；3-2 升降仓；3-2-1 升降仓连杆导向孔；3-3 升降驱动电推杆；3-4 连杆组件；3-5 升降台；3-5-1 升降台连杆导向孔；3-5-2 升降台转接部；3-6 摆动气缸；3-7 支撑柱；3-8 检测元件；4 定位机构；4-1 定位调节杆；4-2 打标器；4-3 照明灯；4-4 前端安装板；4-5 后端安装板；4-6 标头；4-6-1 标头本体；4-6-2 定位灯容置槽；4-6-3 标头凸楞；4a 第一定位机构；4b；第二定位机构；4c 第三定位机构；4d 第四定位机构；4a1 第一定位机构标点；4b1 第二定位机构标点。
具体实施方式
34.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对发明进行清楚、完整的描述。
35.如图1至图15所示的隧道衬砌养检一体化装备，其包括：运载卡车100，参见图1和图2，运载卡车100的尾部设置有平衡装置，用于稳固运载卡车100和导向运载卡车100移动；机械臂机构200，设置在所述运载卡车100上，可使支撑机构收缩存放在运载卡车100上，方便运输，参见图1和图2，其包括依次连接的机械臂底座、机械臂旋转座、第一机械臂、第二机械臂和连接机械臂；机械臂底座设置在运载卡车100上，机械臂旋转座水平旋转
设置在机械臂底座上，第一机械臂可相对机械臂旋转座在竖直平面内旋转，第二机械臂可相对第一机械臂在竖直平面内旋转，连接机械臂可相对第二机械臂在竖直平面内旋转；操作平台300，设置在所述机械臂机构200上，连接机械臂的自由端与操作平台300法兰连接；支撑机构400，参见图3，其包括通过两对称设置的铰连固定组件设置在所述操作平台300上的水平轨道架1、沿隧道的纵向移动设置在所述水平轨道架1上的环向轨道架2和均匀分布设置在所述水平轨道架1上的多组定位机构4；检测装置3，可移动设置在所述环向轨道架2上，所述检测装置3沿所述环向轨道架2上的弧形的环向轨道2-1移动；养护机构700，参见图3和图4，其包括沿所述环向轨道2-1设置的弧形的喷淋管703、设置在所述运载卡车100上的水源组件701和用于连接所述喷淋管703与水源组件701的送水管702，所述喷淋管703上间隔分布设置有若干喷头。
36.通过调整所述铰连固定组件和/或所述机械臂机构200，使得所述支撑机构400沿隧道的环向移动，进而使得所述检测装置3和养护机构700完成隧道衬砌的环向养检作业。所述环向轨道架2沿所述隧道的纵向移动，以使所述检测装置3和养护机构700完成隧道衬砌一段的纵向养检作业。所述运载卡车100移动用于驱动所述支撑机构400移动至隧道衬砌下一段的养检作业处。
37.参见图4和图6，所述水平轨道架1整体呈矩形状，其包括两对称设置的承重梁1-3和两对称设置的水平轨道梁1-1，所述水平轨道梁1-1设置在两所述承重梁1-3上，所述承重梁1-3与所述操作平台300通过所述铰连固定组件连接，所述环向轨道架2上对称设置有两组水平行走组件2-3，所述环向轨道架2通过两所述水平行走组件2-3可移动设置在两所述水平轨道梁1-1上。
38.参见图1至图5，所述水平轨道架1的四个角部均设置有一组所述定位机构4，参见图9和图10，所述定位机构4包括设置在所述承重梁1-3上的定位调节杆4-1和固设在所述定位调节杆4-1上的打标器4-2。
39.所述定位调节杆4-1的自由端与隧道的衬砌相抵用于支撑所述支撑机构。定位调节杆4-1采用电推杆结构，其活塞杆伸长并与隧道衬砌相抵，以使支撑机构400在机械臂机构200和四组定位调节杆4-1的作用下支撑固定，增加支撑机构400在工作中的稳定性。
40.参见图9和图10，所述打标器4-2包括标头4-6和控制所述标头4-6伸缩的打标气缸，所述标头4-6上设置有定位灯，所述标头4-6用于在隧道衬砌上留下标记，所述定位灯与所述标记重合以指示所述水平轨道架1移动到位。优选的，所述定位调节杆4-1的缸体上设置有后端安装板4-5，所述定位调节杆4-1的缸体的自由端上设置有前端安装板4-4，所述前端安装板4-4上对应所述打标器4-2开设有打标器通孔，所述后端安装板4-5上对应打标器4-2设置有打标器凹槽，所述打标器的缸体的一端穿过有打标器通孔后通过螺母组件压紧固定在前端安装板4-4上，所述打标器的缸体的另一端卡设在所述打标器凹槽内。所述前端安装板4-4上还固设有照明灯4-3，以清楚的显示出标头4-6留下的标记。
41.参见图10，所述标头4-6上设置有十字交叉的标头凸楞4-6-3，相邻所述标头凸楞4-6-3之间设置有定位灯容置槽4-6-2 ，所述定位灯采用嵌合设置在定位灯容置槽4-6-2内，工作时标头凸楞4-6-3用于在隧道衬砌上留下交叉形标记，当另一打标器4-2的定位灯
发出的光点与交叉形标记的位置相对应时，指示支撑机构400位移到位。
42.定位机构4具体原理如下：所述水平轨道架1一侧的承重梁1-3两端的两打标器4-2的标头4-6在隧道衬砌上留下标记，运载卡车100移动至下一作业处后，所述水平轨道架1另一侧的承重梁1-3两端的打标器4-2的定位灯与上述标记相重合，以指示支撑机构400在隧道纵向的位移移动到位。
43.所述水平轨道架1一侧的齿条轨道1-2的两端的两打标器4-2的标头4-6在隧道衬砌上留下标记，水平轨道架1环向移动到位后，所述水平轨道架1另一侧的齿条轨道1-2的两端的两打标器4-2的定位灯与上述标记相重合，以指示支撑机构400在隧道环向的位移移动到位。
44.综上述，支撑机构400通过多组定位机构4的配合以指示位移到位，使得隧道衬砌被完整的被衬砌养检，避免了遗漏现象，增加了衬砌养检的质量和效果。
45.以图1为例，当第三定位机构4c的打标器4-2的标头4-6在隧道衬砌留下标记后，旋转支撑机构400使第4定位机构4d的打标器4-2的定位灯的光点与第三定位机构4c留下的标记位置相对应，以指示支撑机构400环向位移到位。
46.以图5为例，当第一定位机构4a和第二定位机构4b的打标器4-2的标头4-6在隧道衬砌留下标记后，运载卡车100前进，使第三定位机构4c和第四定位机构4d的打标器4-2的定位灯的光点和标记相对应，以指示支撑机构400沿隧道纵向位移到位。
47.参见图6至图8，所述环向轨道架2包括环向支撑架2-2、设置在所述环向支撑架2-2上的所述环向轨道2-1和对称设置在所述环向支撑架2-2两端的两所述水平行走组件2-3.所述水平行走组件2-3包括水平行走驱动部件和水平行走移动部件，所述水平行走移动部件包括设置在所述环向支撑架2-2上的水平行走竖板2-3-2和设置在所述水平行走竖板2-3-2上的若干水平行走轮2-3-5，所述水平轨道梁1-1的一侧对应所述水平行走轮2-3-5设置有行走轮容置槽，所述水平行走轮2-3-5滑动设置在所述行走轮容置槽内进而使所述环向支撑架2-2滑动设置在所述水平轨道梁1-1上。所述水平行走驱动部件包括通过水平行走横板2-3-1设置在所述环向支撑架2-2上的水平行走驱动电机2-3-3和设置在所述水平行走驱动电机2-3-3的输出轴上的水平行走齿轮2-3-4。所述水平轨道梁1-1的另一侧上对应所述水平行走齿轮2-3-4设置有齿条轨道1-2，所述水平行走齿轮2-3-4与所述齿条轨道1-2啮合，所述水平行走驱动电机2-3-3驱动所述水平行走齿轮2-3-4旋转进而使所述环向轨道架2沿所述水平轨道梁1-1移动，所述水平行走驱动电机2-3-3自锁进而使所述水平行走齿轮2-3-4停止转动以所述环向轨道架2停止移动。
48.参见图6、图11、图12和图13，所述检测装置3包括可移动设置在所述环向轨道2-1上的检测行走机构3-1和设置在所述检测行走机构3-1上的检测组件。所述检测行走机构3-1包括滑车底座3-1-1、旋转设置在所述滑车底座3-1-1一侧的行走驱动轴3-1-3、设置在所述滑车底座3-1-1上的行走驱动电机3-1-2、设置在所述行走驱动轴3-1-3上的行走齿轮3-1-4和均匀设置在所述滑车底座3-1-1下端面上的若干导向轮组件。所述环向轨道2-1整体呈弧形的板状，其上对应所述行走齿轮3-1-4排布设置有若干齿轮孔，所述导向轮组件包括下部导向轮3-1-5和上部导向轮3-1-6，所述环向轨道2-1被夹持设置在所述下部导向轮3-1-5和上部导向轮3-1-6之间，使检测装置3可移动设置在所述环向轨道2-1上。所述行走齿轮3-1-4与所述齿轮孔咬合，所述行走驱动电机3-1-2驱动所述行走齿轮3-1-4旋转进而使
所述检测装置3沿所述环向轨道2-1移动，以使所述检测组件环向检测隧道的衬砌。
49.参见图12至图15，所述检测组件包括设置在所述滑车底座3-1-1上的升降仓3-2、对称设置在所述升降仓3-2内的两升降驱动电推杆3-3、对称设置在所述升降仓3-2上的两连杆组件3-4、设置在两所述连杆组件3-4上的升降台3-5、设置在所述升降仓3-2内并与所述升降台3-5相连接的摆动气缸3-6、设置在所述摆动气缸3-6上的支撑柱3-7和通过半月型法兰结构可拆卸设置在所述支撑柱3-7上端的检测元件3-8，所述检测元件3-8可采用超声波检测仪、雷达检测仪或回弹检测仪。两所述连杆组件3-4、两所述升降驱动电推杆3-3、所述升降仓3-2和所述升降台3-5形成剪式升降机构，摆动气缸3-6的一侧通过升降台转接部3-5-2与升降台3-5的下端面相连接，使得所述升降台3-5升降时驱动摆动气缸3-6升降，所述升降台3-5上开设有支撑柱通孔用于支撑柱3-7通过，所述摆动气缸3-6驱动支撑柱3-7旋转进而驱动检测元件3-8旋转，配合升降台3-5的升降，可调整检测元件3-8与隧道衬砌的相对位置，进而保证采集到的数据的准确性。同时摆动气缸3-6设置在升降仓3-2内，并与剪式升降机构的升降台3-5相连接，减小了检测组件整体的占用空间，在隧道内的使用更灵活，进一步增加了检测组件的覆盖性和准确性。
50.图12至图15中的检测元件3-8采用超声波检测仪，检测元件3-8周围均匀设置有四组弹簧式到位开关，在检测过程中弹簧式到位开关与隧道衬砌相接触以获得超声波检测仪和隧道衬砌之间的位置关系，进而控制升降台3-5升降和/或支撑柱3-7旋转，进而调整超声波检测仪与隧道衬砌之间的相对位置，以使超声波检测仪处于最优的检测位置。支撑柱3-7采用半管状，配合半月型的法兰结构形成支撑柱容置槽，可用于放置检测元件的线束和器件，以减少检测元件3-8的占用空间，同时半管状结构减少了检测行走机构3-1的负载，并使检测元件3-8与支撑柱3-7的组装更简捷。
51.参见图4，所述喷淋管703通过若干喷淋管架704架设在所述环向轨道2-1一侧，所述喷淋管架704包括管架横部704-1、竖直设置在所述管架横部704-1一端的管架连接部704-3和竖直设置在所述管架横部704-1另一端的管架支撑部704-2，所述管架支撑部704-2与所述环向轨道2-1的下端面相连接，所述管架支撑部704-2的上端设置有连接环，所述喷淋管703固设在所述连接环内，所述管架横部704-1用于所述管架支撑部704-2避让所述滑车底座3-1-1，以避免干涉所述检测装置3移动。
52.参见图6和图8，所述铰连固定组件包括设置在所述承重梁1-3中部朝向所述操作平台300一侧上的承重梁连接盘1-3-1和对应所述承重梁连接盘1-3-1设置在所述操作平台300上的平台铰连座301。所述承重梁连接盘1-3-1上设置有连接盘轴孔，所述平台铰连座301上对应连接盘轴孔设置有连接轴孔302，所述连接盘轴孔与所述连接轴孔302相对穿设连接轴以将所述承重梁1-3和所述操作平台300旋转连接。所述承重梁连接盘1-3-1上以所述连接盘轴孔为圆心周向等间隔设置有3个连接盘销钉孔，所述平台铰连座301上对应连接盘销钉孔设置有一个固定销孔301-1，所述固定销孔301-1与所述连接盘销钉孔相对穿设销钉以将旋转至预设角度的所述承重梁1-3与所述操作平台300相固定（中间的连接盘销钉孔与固定销孔301-1穿设销钉后可将承重梁1-3固定在水平的位置）。
53.优选的，两所述铰连固定组件穿设有同一连接轴，所述连接轴上设置有连接轴摆动气缸（图中未示出），所述连接轴摆动气缸用于旋转连接轴以使所述承重梁1-3相对所述操作平台300旋转。
54.本实施例中，养检步骤可以采用：（1）环向优先，运载卡车100居中，调整机械臂机构200左倾、居中或右倾，操作平台300保持水平，通过调节铰连固定组件以调节支撑机构400相对操作平台300的角度，通过环向3个连接盘销钉孔分别与固定销孔301-1穿设销钉实现支撑机构400整环的转动，进而完成隧道衬砌一段的环向的养检，之后运载卡车10沿隧道纵向移动，使支撑机构400进入下一段隧道衬砌进行养检。
55.（2）纵向优先，挪动运载卡车100的位置，使其具有居中、靠左或靠右行走3种状态，居中行走时支撑机构400水平对隧道衬砌顶部进行养检，靠左或靠右行走时，机械臂机构整体的倾斜一定角度（相比于方式（1）小一些）同时调整支撑机构400倾斜以对隧道衬砌的左段或右段进行养检，此方式稳定性更好，适合主要沿隧道纵向进行检测。具体的，沿纵向对衬砌环向左部检测较长长度后，再调整运载卡车100在隧道中的位置以及机械臂机构的位置，完成中部检测，最后再完成右部检测。
56.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域技术人员依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种隧道衬砌养检一体化装备，其特征在于，其包括：运载卡车（100）；机械臂机构（200），设置在所述运载卡车（100）上；操作平台（300），设置在所述机械臂机构（200）上；支撑机构（400），其包括通过两对称设置的铰连固定组件设置在所述操作平台（300）上的水平轨道架（1）、沿隧道的纵向可移动设置在所述水平轨道架（1）上的环向轨道架（2）和均匀分布设置在所述水平轨道架（1）上的多组定位机构（4）；检测装置（3），其可移动设置在所述环向轨道架（2）的弧形的环向轨道（2-1）上；养护机构（700），其包括沿所述环向轨道（2-1）设置的弧形的喷淋管（703）、设置在所述运载卡车（100）上的水源组件（701）和用于连接所述喷淋管（703）与水源组件（701）的送水管（702），所述喷淋管（703）上间隔分布设置有若干喷头；通过调整所述铰连固定组件和/或所述机械臂机构（200），使得所述支撑机构（400）沿隧道的环向移动，进而使得所述检测装置（3）和养护机构（700）完成隧道衬砌的环向养检作业；所述环向轨道架（2）沿所述隧道的纵向移动，以使所述检测装置（3）和养护机构（700）完成隧道衬砌一段的纵向养检作业；所述运载卡车（100）移动用于驱动所述支撑机构（400）移动至隧道衬砌下一段的养检作业处。2.根据权利要求1所述的隧道衬砌养检一体化装备，其特征在于，所述水平轨道架（1）整体呈矩形状，其包括两对称设置的承重梁（1-3）和两对称设置的水平轨道梁（1-1），所述水平轨道梁（1-1）设置在两所述承重梁（1-3）上，所述承重梁（1-3）与所述操作平台（300）通过所述铰连固定组件连接，所述环向轨道架（2）上对称设置有两组水平行走组件（2-3），所述环向轨道架（2）通过两所述水平行走组件（2-3）可移动设置在两所述水平轨道梁（1-1）上。3.根据权利要求2所述的隧道衬砌养检一体化装备，其特征在于，所述水平轨道架（1）的四个角部均设置有一组所述定位机构（4），所述定位机构（4）包括设置在所述承重梁（1-3）上的定位调节杆（4-1）和固设在所述定位调节杆（4-1）上的打标器（4-2）；所述定位调节杆（4-1）的自由端与隧道的衬砌相抵用于支撑定位所述支撑机构（400）；所述打标器（4-2）包括标头（4-6）和控制所述标头（4-6）伸缩的打标气缸，所述标头（4-6）上设置有定位灯，所述标头（4-6）用于在隧道衬砌上留下标记，所述定位灯与所述标记重合以指示所述水平轨道架（1）移动到位。4.根据权利要求2所述的隧道衬砌养检一体化装备，其特征在于，所述环向轨道架（2）包括环向支撑架（2-2）、设置在所述环向支撑架（2-2）上的所述环向轨道（2-1）和对称设置在所述环向支撑架（2-2）两端的两所述水平行走组件（2-3）；所述水平行走组件（2-3）包括水平行走驱动部件和水平行走移动部件，所述水平行走移动部件包括设置在所述环向支撑架（2-2）上的水平行走竖板（2-3-2）和设置在所述水平行走竖板（2-3-2）上的若干水平行走轮（2-3-5），所述水平轨道梁（1-1）的一侧对应所述水平行走轮（2-3-5）设置有行走轮容置槽，所述水平行走轮（2-3-5）滑动设置在所述行走轮容置槽内进而使所述环向支撑架（2-2）滑动设置在所述水平轨道梁（1-1）上。
5.根据权利要求4所述的隧道衬砌养检一体化装备，其特征在于，所述水平行走驱动部件包括通过水平行走横板（2-3-1）设置在所述环向支撑架（2-2）上的水平行走驱动电机（2-3-3）和设置在所述水平行走驱动电机（2-3-3）的输出轴上的水平行走齿轮（2-3-4）；所述水平轨道梁（1-1）的另一侧上对应所述水平行走齿轮（2-3-4）设置有齿条轨道（1-2），所述水平行走齿轮（2-3-4）与所述齿条轨道（1-2）啮合，所述水平行走驱动电机（2-3-3）驱动所述水平行走齿轮（2-3-4）旋转进而使所述环向轨道架（2）沿所述水平轨道梁（1-1）移动，所述水平行走驱动电机（2-3-3）自锁进而使所述水平行走齿轮（2-3-4）停止转动以所述环向轨道架（2）停止移动。6.根据权利要求1所述的隧道衬砌养检一体化装备，其特征在于，所述检测装置（3）包括可移动设置在所述环向轨道（2-1）上的检测行走机构（3-1）和设置在所述检测行走机构（3-1）上的检测组件；所述检测行走机构（3-1）包括滑车底座（3-1-1）、旋转设置在所述滑车底座（3-1-1）一侧的行走驱动轴（3-1-3）、设置在所述滑车底座（3-1-1）上的行走驱动电机（3-1-2）、设置在所述行走驱动轴（3-1-3）上的行走齿轮（3-1-4）和均匀设置在所述滑车底座（3-1-1）下端面上的若干导向轮组件；所述环向轨道（2-1）整体呈弧形的板状，其上对应所述行走齿轮（3-1-4）排布设置有若干齿轮孔，所述导向轮组件包括下部导向轮（3-1-5）和上部导向轮（3-1-6），所述环向轨道（2-1）被夹持设置在所述下部导向轮（3-1-5）和上部导向轮（3-1-6）之间，所述行走齿轮（3-1-4）与所述齿轮孔咬合；所述行走驱动电机（3-1-2）驱动所述行走齿轮（3-1-4）旋转进而使所述检测装置（3）沿所述环向轨道（2-1）移动。7.根据权利要求6所述的隧道衬砌养检一体化装备，其特征在于，所述喷淋管（703）通过若干喷淋管架（704）架设在所述环向轨道（2-1）一侧，所述喷淋管架（704）包括管架横部（704-1）、竖直设置在所述管架横部（704-1）一端的管架连接部（704-3）和竖直设置在所述管架横部（704-1）另一端的管架支撑部（704-2），所述管架支撑部（704-2）与所述环向轨道（2-1）的下端面相连接，所述管架支撑部（704-2）的上端设置有连接环，所述喷淋管（703）固设在所述连接环内，所述管架横部（704-1）用于所述管架支撑部（704-2）避让所述滑车底座（3-1-1），以避免干涉所述检测装置（3）移动。8.根据权利要求2所述的隧道衬砌养检一体化装备，其特征在于，所述铰连固定组件包括设置在所述承重梁（1-3）中部朝向所述操作平台（300）一侧上的承重梁连接盘（1-3-1）和对应所述承重梁连接盘（1-3-1）设置在所述操作平台（300）上的平台铰连座（301）；所述承重梁连接盘（1-3-1）上设置有连接盘轴孔，所述平台铰连座（301）上对应连接盘轴孔设置有连接轴孔（302），所述连接盘轴孔与所述连接轴孔（302）相对穿设连接轴以将所述承重梁（1-3）和所述操作平台（300）旋转连接。9.根据权利要求8所述的隧道衬砌养检一体化装备，其特征在于，所述承重梁连接盘（1-3-1）上以所述连接盘轴孔为圆心周向等间隔设置有若干个连接盘销钉孔，所述平台铰连座（301）上对应连接盘销钉孔设置有一个固定销孔（301-1），所述固定销孔（301-1）与所述连接盘销钉孔相对穿设销钉以将旋转至预设角度的所述承重梁（1-3）与所述操作平台（300）相固定。
10.根据权利要求8所述的隧道衬砌养检一体化装备，其特征在于，两所述铰连固定组件穿设有同一连接轴，所述连接轴上设置有连接轴摆动气缸，所述连接轴摆动气缸用于旋转连接轴以使所述承重梁（1-3）相对所述操作平台（300）旋转。

技术总结
本发明涉及一种隧道衬砌养检一体化装备，其包括运载卡车；机械臂机构，设置在运载卡车上；操作平台，设置在机械臂机构上；支撑机构，其包括通过两铰连固定组件设置在操作平台上的水平轨道架、设置在水平轨道架上的环向轨道架、和多组定位机构；检测装置，沿环向轨道架上的弧形的环向轨道可移动设置；养护机构，其包括沿环向轨道设置的弧形的喷淋管、水源组件和送水管，喷淋管上设置有若干喷头；调整铰连固定组件和/或机械臂机构，使支撑机构沿隧道的环向移动；环向轨道架沿隧道的纵向移动以使检测装置和养护机构完成隧道衬砌的纵向养检作业；运载卡车移动用驱动支撑机构移动至下一养检作业处完成隧道衬砌整体的养检作业。检作业处完成隧道衬砌整体的养检作业。检作业处完成隧道衬砌整体的养检作业。


技术研发人员：马伟斌 安哲立 袁振宇 张民庆 郭小雄 刘卫东 寇发斌 单宇 陈德健 刘艳青 王勇 王志伟 赵鹏 李尧 程爱君 王子洪 许学良 柴金飞 韩嘉强 马召辉 王辰
受保护的技术使用者：中国铁道科学研究院集团有限公司
技术研发日：2023.08.24
技术公布日：2023/9/22