[發明專利]工程隧洞雷達檢測方法及裝置

在審

• 申請號: 201310068926.X
• 申請日: 2013-03-05
• 公開（公告）號: CN104035092A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 王波
• 申請（專利權）人: 中國水電顧問集團貴陽勘測設計研究院
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88;G01S7/02
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 劉楠

技術領域

本發明涉及一種工程隧洞雷達檢測方法及裝置，屬于隧洞（道）工程無損檢測技術領域。

背景技術

在隧洞工程中，常采用地質雷達對隧洞進行檢測，檢測中的重要技術條件是必須將雷達天線貼緊隧洞的表面，以保證雷達檢測信號的質量。然而，由于很多隧洞的斷面十分大，隧洞頂到隧洞底的高度十分高，在檢測隧洞頂部時，雷達天線如何貼緊隧洞的表面就成了一個問題。現有技術中，為了保證雷達天線與隧洞頂表面的貼壁效果，一般采用在工程車上加載人工支架，將人托到高空，采用人手操作的方式。這種方式由于使用工程車，成本高，安全性差，而且由于隧洞檢測多是與施工交叉作業，有些洞段檢測車到達不了，造成無法檢測，因此這樣的檢測方式還是不夠理想。

發明內容

本發明的目的是提供一種安全性好的工程隧洞雷達檢測方法及裝置，使隧洞雷達檢測不依賴于檢測車就能容易地檢測隧洞頂部，不僅便于操作，且成本更低，以克服現有技術的不足。?

由于隧洞雷達檢測均采用重量較輕的400MHz、900MHz天線，該類型天線重量一般在3～8kg，體積尺寸小于1米的偏平天線，便于采用支桿方式進行托舉檢測。本發明的方法采用了一種用于地質雷達隧洞檢測的無重支架，并且使用一個以上的氦輕氣球產生的浮力將雷達天線托舉到隧洞頂部以使雷達天線緊貼在隧洞頂表面；該無重支架的檢測支架桿用短桿進行接長以使之能到達足夠的高度；操作人員人工控制檢測支架桿進行定位以及控制裝置平衡。

因此，本發明的用于地質雷達隧洞檢測的無重支架，包括用于隧洞檢測的雷達天線、雷達儀以及連接二者的天線電纜，其中雷達天線設有一個能夠將其貼緊隧洞的頂表面的支架裝置，該支架裝置設有一個以上的氦輕氣球以產生浮力將該支架裝置托舉起來。這樣采用一個組合支架裝置和一套圓柱體氦輕氣球進行組合，利用氦輕氣球的浮力托舉雷達天線至隧洞頂表面，檢測人員只使用較少的力量平衡、移動支架裝置就可完成現場檢測工作。

進一步的，支架裝置包括檢測支架桿以及在其頂端連接的用于支撐所述雷達天線的天線托盤，氦輕氣球設在天線托盤的下方并疊合穿在檢測支架桿上。天線托盤是是作為雷達天線定位的基礎，能夠借助其下方氦輕氣球的上浮力將雷達天線緊貼在需要檢測的隧洞部位。

更進一步的，氦輕氣球為PVC材料制成的圓柱體型結構，其中心位置設有用于穿過所述檢測支架桿的支架桿孔。氦輕氣球的材料厚度以0.2mm為宜，這樣既能保證不漏氣，也不會增加氣球的制造成本和自重。氦輕氣球設計成圓柱體型結構，便于多個氣球的疊合產生共同的浮力。

更進一步的，氦輕氣球底面直徑為100～300cm，單個高度為50～150cm。根據隧洞斷面的不同，氦輕氣球的數量可以在3～10個不等，它們相互重疊穿在檢測支架桿上。氦輕氣球中部的支架桿孔的內徑與檢測支架桿相匹配，以使檢測支架桿穿過氦輕氣球后氦輕氣球能夠在檢測支架桿上穩定固定住為宜。

更進一步的，天線托盤的底部設有螺紋頭用于與檢測支架桿頂端連接，相應的檢測支架桿的頂端設有可與前述的螺紋頭連接的螺紋孔。采用螺紋連接使整個裝置的穩定性更好，且連接速度也快，工作效率高。

更進一步的，檢測支架桿可采用螺紋連接加長。也就是多段短桿連接，這些短桿一端設有螺紋頭，另一端是螺孔，將短桿的螺紋頭與其它短桿的螺孔相連，使檢測支架桿可以任意加長或減短，以適應不同的隧洞斷面檢測。

更進一步的，天線托盤和檢測支架桿是采用聚酯材料制成的結構。聚酯材料是現有的常規材料，是非金屬物，不對天線造成信號干擾。

更進一步的，檢測支架桿的單段長度為150cm。也就是每一根短桿的長度為150cm，因為大部分隧洞內徑都在10m以內，以150cm為一根短桿的尺寸，通過的檢測只需要將5～6根短桿相連成檢測支架桿就能達到檢測的要求。

本發明采用多個氦輕圓柱體氣球進行組合，可以托舉重達10kg以內的物體，可以方便地將雷達天線托舉到隧洞頂部人員無法到達的區域，操作人員只需要控制檢測支架桿的位置以及平衡即可進行雷達檢測，解決了地質雷達隧洞檢測天線操作問題，實現了無重托舉操作，輕便，大大減少了雷達隧洞檢測成本，保證了天線與隧洞表面的接觸效果，提高了檢測成果質量。而且，還能夠避免現有技術中因人員高空作業可能導致的安全事故。

附圖說明??

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是天線托盤和檢測支架桿的連接方式；

圖3是氦輕氣球正立面視圖；

圖4是氦輕氣球俯視圖。