1.自行车式隧道勘测用测量设备,其特征在于:包括测量机构(1)和支撑运输机构(2),隧道(4)内部安装有轨道(3),所述支撑运输机构(2)下方与轨道(3)活动连接,所述测量机构(1)安装于所述支撑运输机构(2)上方,且所述测量机构(1)一端与隧道(4)内壁活动连接;
所述测量机构(1)包括探测单元(11)和连接单元(12),所述探测单元(11)一端与隧道(4)内壁接触并与其滚动连接,所述探测单元(11)另一端安装在所述连接单元(12)上,所述连接单元(12)固定安装于支撑运输机构(2)上方;
所述探测单元(11)包括主臂(1101)、滚轮座(1105)、滚轮叉(1106)、滚轮(1107)、第一电机(1108)和第一减速器(1109),所述主臂(1101)下端与连接单元(12)连接,所述滚轮座(1105)安装于所述主臂(1101)下端,所述滚轮(1107)通过所述滚轮叉(1106)安装于所述滚轮座(1105)上端,所述第一电机(1108)和第一减速器(1109)均通过安装座(1117)安装在所述滚轮叉(1106)上,所述第一电机(1108)的输出轴通过第一联轴器与所述第一减速器(1109)的主动轴连接,所述第一减速器(1109)的从动轴与所述滚轮(1107)连接;
所述连接单元(12)包括连接底板(121)、内壁(122)、复位组件(123)、形变量转换组件(124)、数据处理发射器(125)和侧板(128),所述连接底板(121)固定安装于支撑运输机构(2)上方,所述内壁(122)与所述连接底板(121)连接,且均安装于所述侧板(128)内侧,所述复位组件(123)安装于所述内壁(122)外侧,且主臂(1101)穿过所述复位组件(123)并与其固定连接,所述形变量转换组件(124)与数据处理发射器(125)电线连接,且均安装在所述侧板(128)上,主臂(1101)下端与所述形变量转换组件(124)活动连接。
2.根据权利要求1所述的自行车式隧道勘测用测量设备,其特征在于:所述形变量转换组件(124)包括转盘(1241)、电阻(1243)、L型指针(1244)和导线(1246),所述转盘(1241)安装在侧板(128)上,主臂(1101)下端通过第一固定座(1242)与所述转盘(1241)滑动连接,所述电阻(1243)固定安装在主臂(1101)上,所述L型指针(1244)一端与电阻(1243)滑动连接,所述L型指针(1244)另一端通过第二固定座(1245)与所述转盘(1241)固定连接,所述电阻(1243)和L型指针(1244)均通过导线(1246)与数据处理发射器(125)连接。
3.根据权利要求2所述的自行车式隧道勘测用测量设备,其特征在于:所述复位组件(123)包括第三固定座(1231)、弹簧(1232)和第三滑块(1233),主臂(1101)穿过所述弹簧(1232),且所述弹簧(1232)上端通过所述第三固定座(1231)与主臂(1101)固定连接,所述第三滑块(1233)上开有第三贯通滑孔,主臂(1101)穿过第三贯通滑孔与所述第三滑块(1233)活动连接,所述弹簧(1232)通过所述第三滑块(1233)与内壁(122)外侧连接。
4.根据权利要求3所述的自行车式隧道勘测用测量设备,其特征在于:所述支撑运输机构(2)包括支撑底座(21)、数个轨道滑轮(22)和支撑臂(25),数个所述轨道滑轮(22)安装于所述支撑底座(21)下方,且数个所述轨道滑轮(22)与轨道(3)滚动连接,所述支撑底座(21)上方通过所述支撑臂(25)与连接底板(121)固定连接。
5.根据权利要求4所述的自行车式隧道勘测用测量设备,其特征在于:所述探测单元(11)还包括第一液压油缸(1102)、第一伸缩杆(1103)、从臂(1104)、第一滑杆固定座(1113)、数根第一滑杆(1114)和第一滑块(1115),所述第一伸缩杆(1103)下端在所述第一液压油缸(1102)内部并与其活动连接,第一伸缩杆(1103)上端通过所述第一滑块(1115)与所述从臂(1104)下端固定连接,所述从臂(1104)上端与滚轮座(1105)连接,所述第一液压油缸(1102)通过连接座(1116)与主臂(1101)上端固定连接,数根所述第一滑杆(1114)平行等距放置在第一伸缩杆(1103)外侧,且数根所述第一滑杆(1114)下端均通过所述第一滑杆固定座(1113)固定在第一液压油缸(1102)上,所述第一滑块(1115)上开有与每根所述第一滑杆(1114)相对应的第一贯通滑孔,每根所述第一滑杆(1114)上端穿过相对应的第一贯通滑孔与所述第一滑块(1115)滑动连接。
6.根据权利要求5所述的自行车式隧道勘测用测量设备,其特征在于:所述探测单元(11)还包括第一齿轮(1110)、第二齿轮、第二减速器(1111)和第二电机(1112),所述第二减速器(1111)和第二电机(1112)均安装在从臂(1104)上,从臂(1104)上端与滚轮座(1105)活动连接,所述第二齿轮固定安装在滚轮座(1105)下端,所述第二电机(1112)的输出轴通过第二联轴器与所述第二减速器(1111)的主动轴连接,所述第一齿轮(1110)安装在所述第二减速器(1111)的从动轴上,所述第一齿轮(1110)与所述第二齿轮齿轮连接;
形变量转换组件(124)还包括转轴(1247),转盘(1241)通过所述转轴(1247)与侧板(128)转动连接;
内壁(122)外侧设有滑轨,所述滑轨设置在内壁(122)的圆周方向上,第三滑块(1233)与所述滑轨滑动连接。
7.根据权利要求6所述的自行车式隧道勘测用测量设备,其特征在于:所述支撑运输机构(2)还包括第二液压油缸(23)、第二伸缩杆(24)、第二滑杆固定座(27)、数根第二滑杆(28)和第二滑块(29),所述第二液压油缸(23)下端通过第四固定座(26)固定在支撑底座(21)上端,所述第二伸缩杆(24)下端在所述第二液压油缸(23)内部并与其活动连接,所述第二伸缩杆(24)上端通过第二滑块(29)与支撑臂(25)下端固定连接,数根所述第二滑杆(28)平行等距放置在第二伸缩杆(24)外侧,且数根所述第二滑杆(28)下端均通过所述第二滑杆固定座(27)固定在第二液压油缸(23)上,所述第二滑块(29)上开有与每根所述第二滑杆(28)相对应的第二贯通滑孔,每根所述第二滑杆(28)上端穿过相对应的第二贯通滑孔与所述第二滑块(29)滑动连接。
8.根据权利要求7所述的自行车式隧道勘测用测量设备,其特征在于:包括多个所述探测单元(11),多个所述探测单元(11)均匀安装在连接单元(12)上,且每个所述探测单元(11)与连接单元(12)的连接方式均相同。
9.根据权利要求8所述的自行车式隧道勘测用测量设备,其特征在于:所述连接单元(12)还包括外壁(126)和数个防干涉梁(127),所述外壁(126)置于内壁(122)外侧,且所述外壁(126)与连接底板(121)连接,所述外壁(126)安装于所述侧板(128)内侧,数个所述防干涉梁(127)分别安装在一个探测单元(11)两侧,且每个防干涉梁(127)两端分别与内壁(122)和外壁(126)固定连接。
10.如权利要求9所述的自行车式隧道勘测用测量设备的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,调试准备;
步骤一,将本设备置于待测隧道(4)内部,数个轨道滑轮(22)放置到轨道(3)上,通过第二液压油缸(23)带动第二伸缩杆(24)上下伸缩运动,调节测量机构(1)的高度,使连接单元(12)处于隧道(4)中心位置;
步骤二,在一个探测单元(11)中,通过第一液压油缸(1102)带动第一伸缩杆(1103)沿数根第一滑杆(1114)方向伸长,使滚轮(1107)接触到隧道(4)的内壁;
步骤三,每一个探测单元(11)均通过上一步骤完成调试,且每一个探测单元(11)可独立调试;
S2,检测路径调节;
步骤一,在一个探测单元(11)中,第二电机(1112)输出的动力经第二减速器(1111)减速增矩后,通过第一齿轮(1110)带动第二齿轮和滚轮座(1105)绕从臂(1104)旋转,调整滚轮(1107)在隧道(4)内壁上的滚动方向,使探测单元(11)能够在隧道(4)的圆周方向上以转轴(1247)为圆心往复摆动;
步骤二,每一个探测单元(11)均通过上一步骤完成检测路径调节,且每一个探测单元(11)可独立调节控制;
S3,检测动力调节;
每一个探测单元(11)的检测动力调节相同,且可独立调节,在一个探测单元(11)中,第一电机(1108)输出的动力经第一减速器(1109)减速增矩后,带动滚轮(1107)在隧道(4)内壁上滚动,从而驱动本设备在轨道(3)上移动;
S4,隧道变形测量;
步骤一,通过S2和S3的协调配合,每一个探测单元(11)在隧道(4)内壁上沿隧道(4)轴线方向的直线或者波浪线前进,当滚轮(1107)运动到隧道(4)变形处时,隧道(4)的形变量使主臂(1101)向外或者向内滑动,从而改变L型指针(1244)在电阻(1243)上的位置,使数据处理发射器(125)接收到的电信号发生改变,数据处理发射器(125)将该电信号转换为隧道(4)的形变量,即完成该位置隧道的勘测;
步骤二,在复位组件(123)的作用下使滚轮(1107)始终接触到隧道(4)的内壁,在勘测前进的过程中进行不间断测量,得到隧道(4)连续的形变数据。