[實用新型]一種大斷面隧道掌子面施工中地質雷達操作輔助裝置

有效

• 申請號: 201520403200.1
• 申請日: 2015-06-11
• 公開（公告）號: CN204649996U
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 武科;張文;吳昊天
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01V9/00
• 分類號: G01V9/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙妍

技術領域

本實用新型專利涉及巖土工程技術領域，尤其適用于改善大斷面隧道掌子面施工過程中，地質雷達在超前地質預報中的應用方面。

背景技術

隨著我國隧道技術的發展，隧道施工面臨的地質條件也越來越復雜，為保證施工人員、財產的安全，超前地質預報技術已成為不良地質地區隧道施工的必要工作。地質雷達作為一種方便快捷的無損短程物探方法，在超前地質預報中得到了廣泛應用。目前在實地操作中，存在以下問題：

1、地質雷達操作人員一般采用手持雷達天線接觸巖體的方式進行探測，這種探測方法不可避免的要近距離的接觸掌子面和隧道未支護段，未及時支護的隧道頂板和掌子面可能存在掉塊、坍塌等問題，特別是在雷達天線底面的擾動下，人員、設備的安全無法保證。

2、目前施工中普遍采用人工抬舉天線的操作方式探測，在大跨度隧道探測中，受臺車形式和人員活動范圍所限，目前的測線往往布置比較單一，不能很好的覆蓋整個掌子面，特別是針對掌子面斜上方一旦突出危害性極大的溶洞等地質災害體，目前還沒有特別方便的探測方法。

3、即使是技術熟練的人員手持沉重的天線探測，也不能精確的控制移動速度，而國內目前普遍采用時間測量方式，若單位時間內移動的距離不一致，就無法準確定位測線網中地質災害體的位置。

中國第CN203056076U號實用新型專利公開了一種地質雷達探測輔助裝置，包括支撐柱、水平設置在兩根支撐柱之間的橫梁、設置在橫梁上的滑軌以及用于懸掛地質雷達天線的懸吊線，采用該地質雷達探測輔助裝置，可以人工控制天線的移動。但是這種裝置，首先自動化程度低，使用時仍然需要操作人員始終在掌子面前工作，存在巨大的安全隱患；其次，采用人工操作，天線移動速度控制問題沒有得到有效解決；再次，測線布置單一，無法布置常規的“井”字形測線，也不能調整角度，對掌子面斜上方等重點區域也無法實現全面的覆蓋。

實用新型內容

本實用新型專利為了解決上述問題，提供了一種大斷面隧道掌子面施工中地質雷達操作輔助裝置，該方法能夠使操作人員在安全距離控制雷達天線沿指定路徑掃描，保證操作人員的安全；并能使測線布置更加均勻合理，可覆蓋整個掌子面，以減少預報誤差。

為了實現上述目的，本實用新型專利采用如下技術方案：

一種大斷面隧道掌子面施工中地質雷達操作輔助裝置，包括使用時布置于掌子面前的框架，所述框架的頂端設有卷揚機，所述框架通過伸縮裝置調整框架傾斜角度，所述框架上設有用于調整牽引路徑的可拆卸的若干滑輪，所述卷揚機的線纜繞過相應的滑輪通過牽引繩與雷達天線連接；雷達測線水平布置時，在所述框架上設有可以調整傾斜角度的水平軌道，所述雷達天線沿所述軌道移動探測；測線垂直布置時，所述雷達天線由牽引線懸掛，垂直升降進行探測；探測時，卷揚機的線纜帶動所述雷達天線在預設測線上自動行走，實現自動探測。

所述軌道包括兩條的導軌和四個導軌滑輪，所述導軌滑輪安裝于雷達天線的四角。

所述卷揚機、滑輪、和導軌通過快速夾具固定在所述框架裝置上。

所述軌道兩端通過角度調節器與所述快速夾具連接，通過調整所述角度調節器來調整所述軌道的傾斜角度。

所述導軌通過電動推桿與所述快速夾具連接，所述快速夾具固定在臺車上，通過調整電動推桿的長度，來調整所述軌道的傾斜角度。

所述卷揚機為可變速遙控卷揚機。

所述牽引繩有兩根，分別固定于雷達天線的兩側；其中一根牽引繩連接所述卷揚機的線纜，另一根牽引繩連接溜尾繩。

所述框架通過帶有伸縮桿的夾具與臺車固定連接。

本實用新型專利的有益效果為：

本裝置是將目前在隧道施工地質雷達掌子面探測通常采用的人力操作轉化為機械操作。運用該裝置主要有以下優點：

該裝置通過可固定在剛性框架任意位置的滑輪及可調傾斜角度的導軌為雷達天線提供框架范圍內任意位置的水平、垂直運動路線。可以覆蓋絕大部分掌子面區域，特別是人力無法探測到的掌子面中心附近，通過調節導軌使其具有向上或向下傾斜的角度，可以測量掌子面斜上方和斜下方的區域，增大了探測區域面積。較目前更為合理豐富的測線布置可以有效的提高預報的準確性。

該裝置運用有線遠距離遙控小型卷揚機，操作人員可以在安全距離對設備進行遙控操作，減少人員暴露于相對危險范圍的時間，有效保證人員安全。