[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

本發明提供一種隧道地質雷達超前預報數據三維采集裝置以及采集方法，裝置包括：地質雷達天線盒、天線盒安裝板、伸縮懸臂、連接座、軸承座、驅動機構、配重桿、配重塊、伸縮立柱、支撐腳連接座、支撐腳和滾輪；伸縮懸臂和配重桿同軸固定安裝到連接座；伸縮懸臂的外端固定安裝天線盒安裝板；天線盒安裝板上面裝配地質雷達天線盒；配重桿的外端固定安裝配重塊；連接座通過軸承座與驅動機構連接。本發明大大降低人工操作難度，減小操作人員工作強度，保障操作人員和設備的安全；數據采集點可以布滿整個掌子面并且提高采集數據的精確程度；通過三維建模以及后續的數據分析處理技術，可得到更精確的超前預報數據；節省空間并且方便搬運。

技術領域

本發明屬于地質雷達超前預報檢測技術領域，具體涉及一種隧道地質雷達超前預報數據三維采集裝置以及采集方法。

背景技術

隧道施工過程中往往面臨著較為復雜的地質條件，比如斷層、溶洞、破碎巖體等不良地質體形成的隧道塌腔，在強風化作用下形成的軟性圍巖以及富水環境下不穩定巖層形成的塌方。為了保證施工人員以及財產的安全，超前地質預報成為隧道施工過程中必不可少的工作環節。地質雷達探測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，在隧道施工過程中，地質雷達探測采取的主要方式為：人工手持地質雷達天線接觸巖體的方式進行探測，此種探測方法存在以下缺點：(1)操作人員必須近距離接觸掌子面，但是，掌子面附近的隧道沒有進行支護，存在掉塊、坍塌的可能，從而使操作人員和設備的安全得不到保證；(2)人工手持雷達天線探測時，雷達天線移動的速度完全取決于操作人員的運動能力，移動速度不均勻，最終用于三維建模的數據與坐標點對應關系不準確，導致分析結果與實際不符，檢測效果不佳；(3)由于地質雷達天線自重比較大，而且掌子面附近地面情況比較復雜，人工抬舉地質雷達天線的方式大大增加了操作人員的工作難度，工作強度大；(4)人工手持地質雷達天線運動，運動軌跡占整個掌子面的比例比較小，采集到的數據較少。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明提供一種隧道地質雷達超前預報數據三維采集裝置以及采集方法，可有效解決上述問題。

本發明采用的技術方案如下：

本發明提供一種隧道地質雷達超前預報數據三維采集裝置，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)。

優選的，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。

優選的，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。

優選的，所述支撐腳(12)為伸縮式支撐腳。

優選的，所述滾輪(14)為橡膠滾輪。

優選的，還包括控制箱(13)；所述控制箱(13)與所述驅動機構電連接。