[發明專利]一種用于硬巖隧道開挖的金屬透鏡天線微波輻射裝置

有效

• 申請號: 202010043819.1
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111163545B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 鄭彥龍;趙堅;趙曉豹;馬中駿;李建春;何磊
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21C37/18;E21C37/16;E21B7/00;H05B6/80
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 周蔚然

1.一種用于硬巖隧道開挖的金屬透鏡天線微波輻射裝置，其特征在于：包括微波電源、微波發生器，連接波導、喇叭口天線、金屬透鏡天線、屏蔽箱、激光位移傳感器、紅外熱成像儀、萬向移動平臺車，所述微波電源通過電源連接線與微波發生器連接，所述微波發生器通過連接波導以及法蘭盤與喇叭口天線連接，所述喇叭口天線、金屬透鏡天線以及屏蔽箱固定在萬向移動平臺車上，且處于同一軸線上，所述激光位移傳感器和紅外熱成像儀固定于屏蔽箱上；所述金屬透鏡天線由若干組平行金屬板構成，形狀為雙凹曲面，中間薄，四周厚，金屬透鏡天線采用的是鍍銅鋁合金材料；所述平行金屬板包括豎向平行金屬板和橫向平行金屬板，所述豎向平行金屬板和所述橫向平行金屬板相互垂直設置；所述豎向平行金屬板和所述橫向平行金屬板的方向與微波傳播方向平行。

2.根據權利要求1所述的一種用于硬巖隧道開挖的金屬透鏡天線微波輻射裝置，其特征在于：所述屏蔽箱包裹于喇叭口天線與金屬透鏡天線外部，形狀為圓柱筒。

3.根據權利要求2所述的一種用于硬巖隧道開挖的金屬透鏡天線微波輻射裝置，其特征在于：所述屏蔽箱采用鍍銅鋁合金材料。

4.根據權利要求書1中所述的一種用于硬巖隧道開挖的金屬透鏡天線微波輻射裝置的使用方法，其特征在于：微波電源通過電源連接線向微波發生器供電，微波發生器中的磁控管在交變電流的作用下會產生微波，微波通過法蘭盤和連接波導的傳遞，到達了喇叭口天線，經過金屬透鏡天線的聚焦以及屏蔽罩的屏蔽，最終在隧道掌子面上聚焦，得到高微波功率密度的焦斑；通過激光位移傳感器測量透鏡天線與掌子面的實時距離，通過紅外熱成像儀測量掌子面的實時溫度，保證焦點位于掌子面上，通過調節萬向移動平臺的位置和高度，從而使金屬透鏡天線微波輻射裝置作用于隧道掌子面不同的位置，到達破碎巖石、開挖硬巖隧道的目的。