[發明專利]隧道地質雷達超前預報數據三維采集裝置以及采集方法

在審

• 申請號: 201911355002.1
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN110925546A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 蘇建坤;張維平;王官云;李韶清;李萬寶
• 申請（專利權）人: 云南航天工程物探檢測股份有限公司
• 主分類號: F16M11/04
• 分類號: F16M11/04;F16M11/10;F16M11/18;F16M11/32;F16M11/42;F16F15/28;G01S7/02;G01S13/88
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 席小東

1.一種隧道地質雷達超前預報數據三維采集裝置，其特征在于，包括：地質雷達天線盒(1)、天線盒安裝板(2)、伸縮懸臂(3)、連接座(4)、軸承座(5)、驅動機構、配重桿(8)、配重塊(9)、伸縮立柱(10)、支撐腳連接座(11)、支撐腳(12)和滾輪(14)；

所述伸縮懸臂(3)和所述配重桿(8)同軸固定安裝到所述連接座(4)；所述伸縮懸臂(3)的外端固定安裝所述天線盒安裝板(2)；所述天線盒安裝板(2)上面裝配所述地質雷達天線盒(1)；所述配重桿(8)的外端固定安裝所述配重塊(9)；所述連接座(4)通過所述軸承座(5)與所述驅動機構連接；

所述伸縮立柱(10)的底端固定安裝所述滾輪(14)；所述伸縮立柱(10)的頂端與所述連接座(4)固定；所述支撐腳連接座(11)套于所述伸縮立柱(10)的外面，可沿所述伸縮立柱(10)上下滑動；所述支撐腳連接座(11)的外周均勻鉸接安裝若干個所述支撐腳(12)。

2.根據權利要求1所述的隧道地質雷達超前預報數據三維采集裝置，其特征在于，所述驅動機構包括減速機(6)和伺服電機(7)；

所述伺服電機(7)通過所述減速機(6)與所述軸承座(5)連接。

3.根據權利要求1所述的隧道地質雷達超前預報數據三維采集裝置，其特征在于，所述伸縮懸臂(3)為三節伸縮懸臂，分別為第一伸縮懸臂、第二伸縮懸臂和第三伸縮懸臂；所述第一伸縮懸臂和所述第二伸縮懸臂均為懸臂伺服電機驅動的絲杠線軌結構；所述第三伸縮懸臂為懸臂伺服電機驅動的電伸縮缸結構。

4.根據權利要求1所述的隧道地質雷達超前預報數據三維采集裝置，其特征在于，所述支撐腳(12)為伸縮式支撐腳。

5.根據權利要求1所述的隧道地質雷達超前預報數據三維采集裝置，其特征在于，所述滾輪(14)為橡膠滾輪。

6.根據權利要求1所述的隧道地質雷達超前預報數據三維采集裝置，其特征在于，還包括控制箱(13)；所述控制箱(13)與所述驅動機構電連接。

7.一種權利要求1-6任一項所述的隧道地質雷達超前預報數據三維采集裝置的采集方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，將隧道地質雷達超前預報數據三維采集裝置牽引移動到掌子面前方指定位置；

步驟2，根據隧道掌子面的實際高度調整伸縮立柱(10)的伸縮高度，從而調整隧道地質雷達超前預報數據三維采集裝置的整體高度，使地質雷達天線盒(1)旋轉時經過本次測試所需的數據采集位置；

步驟3，在伸縮立柱(10)的高度調節到位后，沿伸縮立柱(10)滑動支撐腳連接座(11)，同時繞伸縮立柱(10)旋轉支撐腳連接座(11)，從而調節支撐腳連接座(11)的高度和方向，再結合調節支撐腳(12)的打開角度，使支撐腳(12)平衡支撐整體裝置；然后，擰緊螺釘鎖定支撐腳連接座(11)的高度和方向；

步驟4，通過懸臂伺服電機的動作調節伸縮懸臂(3)的長度，使伸縮懸臂(3)伸長到第一指定長度R1；

然后，驅動機構通過軸承座(5)帶動伸縮懸臂(3)、配重桿(8)、配重塊(9)、地質雷達天線盒(1)和天線盒安裝板(2)形成的整體旋轉件以可控并且均勻的速度進行旋轉運動；在整體旋轉件旋轉過程中，地質雷達天線盒(1)同步進行數據采集，從而完成以R1為半徑的圓周方向的數據采集；

當地質雷達天線盒(1)旋轉一圈后，使伸縮懸臂(3)伸長到第二指定長度R2，再使伸縮懸臂(3)旋轉一圈，從而使地質雷達天線盒(1)完成以R2為半徑的圓周方向的數據采集；

依此類推，通過多次改變伸縮懸臂(3)的長度，從而改變旋轉直徑，使地質雷達天線盒(1)完成不同半徑圓周方向的數據采集，直到數據采集點布滿整個掌子面，即得到模擬整個掌子面的超前預報檢測數據。