CN103592689A - 一种组合式自动布设雷达天线轨道设备及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合式自动布设雷达天线轨道设备，包括组合式竖向铝合金支撑、竖向轨道、横向滑锁、组合式横向滑槽和遥控器，其中，竖向轨道固定在组合式竖向铝合金支撑上，组合式横向滑槽分为横向滑槽I和横向滑槽II，横向滑槽I固定在竖向轨道的中上部，横向滑槽II固定在竖向轨道的底部，所述横向滑槽I的顶部设有横向滑锁，所述横向滑槽II的底部固定有横向滑锁，每个横向滑锁和横向滑槽的顶端都带有信号接收元件和小型电机，小型电机通过信号接收元件接收遥控器发送的信号进行相关动作。本发明有利于提高超前地质预报的探测精度，保护探测人员生命安全，指导实际工程的安全施工，不需要人工操作，减少了探测人员的劳动量。

Description

一种组合式自动布设雷达天线轨道设备及测试方法

技术领域

本发明涉及隧道超前地质预报探测技术领域，尤其涉及一种组合式自动布设雷达天线轨道设备及测试方法。

背景技术

随着国内外隧道工程数量越来越多，隧道的长度越修越长，埋深也越来越大。由于对掌子面前方地质情况了解不清，给隧道施工带来很大的盲目性，经常出现塌方、冒顶、突水、突泥等事故。及时对掌子面前进行超前地质预报，便于提前采取有效措施，避免地质灾害的发生，已成为隧道信息化动态设计和确保隧道安全施工不可或缺的部分。

隧道地质雷达探测方法是施工期非破坏性短距离超前地质预报的主要方法之一，已经成为长大隧道信息化施工中应用最广泛的预报方法之一，该方法能够对掌子面前方20～50m范围内的不良地质进行预测预报。可有效指导施工，保证施工安全，规避大型地质灾害风险，减少施工期人员伤亡与经济损失。

探地雷达（Ground Penetrating Radar，简称GPR）是利用频率介于106～109Hz的无线电波来确定地下介质的一种地球物理探测仪器，发射天线将高频短脉冲电磁波定向送入地下，电磁波在传播过程中遇到存在电性差异的地层或目标体就会发生反射和透射，接收天线收到反射波信号并将其数字化，然后由计算机以反射波波形的形式记录下来。对所采集的资料进行相应的处理后，可根据反射波的传播时间、幅度和波形，判断地下目标体的空间位置、结构及其分布。探测的主要方法是将雷达天线紧贴掌子面，进行扫描，接收采集数据。

目前在探地雷达的施作过程中，出于施工现场各种干扰，这样带来了很多弊端，主要表现为：

（1）由于隧道开挖时掌子面凹凸不平，雷达拖动时产生了较大幅度的跳动，产生了干扰信号，影响探测结果；

（2）由于隧道开挖后，拱顶处常常会有钢拱架和钢筋网，产生强烈的干扰信号，严重影响探测精度和结果；

（3）探测时测线往往只能在掌子面下方，掌子面上方无法探测；

（4）探测时需要人工拖动雷达天线，若掌子面前方出现塌方掉块等危险事故，人员生命安全无法保障，可能带来重大安全事故。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种组合式自动布设雷达天线轨道设备及测试方法。本设备可用于隧道内掌子面前方、底板及边墙超前地质预报探测，有利于提高超前地质预报的探测精度，保护探测人员生命安全，指导实际工程的安全施工，同时具有结构简单，组装方便，便于操作的优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种组合式自动布设雷达天线轨道设备，包括组合式竖向铝合金支撑、竖向轨道、横向滑锁、组合式横向滑槽和遥控器，其中，竖向轨道固定在组合式竖向铝合金支撑上，组合式横向滑槽分为横向滑槽I和横向滑槽II，横向滑槽I固定在竖向轨道的中上部，横向滑槽II固定在竖向轨道的底部，所述横向滑槽I的顶部设有横向滑锁，所述横向滑槽II的底部固定有横向滑锁，每个横向滑锁和横向滑槽的顶端都带有信号接收元件和小型电机，小型电机通过信号接收元件接收遥控器发送的信号进行相关动作。

所述组合式竖向铝合金支撑包括N段刚性铝合金支撑，其中N为自然数，每段长度为一米，段与段之间通过螺栓搭接，每段刚性铝合金支撑的两端均设有小孔。

所述组合式竖向铝合金支撑和竖向轨道分别有两个。

所述横向滑槽I和横向滑槽II包括M段，其中M为自然数，每段长度一米，两端均有小孔。

所述竖向轨道通过螺栓固定在组合式竖向铝合金支撑上，横向滑槽I顶部和横向滑槽II底部通过螺栓固定在竖向轨道，横向滑锁通过螺栓固定在横向滑槽I和横向滑槽II上。

所述横向滑锁共4个，固定在横向滑槽I的顶部上侧和横向滑槽II底部下侧分别固定2个横向滑锁。

所述横向滑槽I和横向滑槽II之间的距离自由调节。

一种采用上述组合式自动布设雷达天线轨道设备的测试方法，包括以下步骤：

（1）利用小型电钻在掌子面左、右侧的顶部和底部各钻两个小孔，将组合式竖向铝合金支撑通过螺栓固定在掌子面、边墙或底板的相应位置上；

（2）将竖向轨道通过螺栓固定在组合式竖向铝合金支撑上；

（3）将横向滑槽I和横向滑槽II通过螺栓固定在竖向轨道上，并调整间距；

（4）将横向滑锁通过螺栓固定在横向滑槽I的顶部上侧和横向滑槽II底部下侧，并调整间距，供以后放置雷达天线；

（5）将雷达天线通过横向滑锁嵌入固定；

（6）通过遥控器控制横向滑槽上下、左右移动，进行地质雷达探测；

（7）将探测的数据发送到雷达主机，之后通过雷达自带处理软件进行后处理分析。

本发明的有益效果：

1、本发明采用遥控器进行操作，减少探测人员在未知隧道的危险地方活动，减少了由于掌子面塌方掉块而对探测人员生命安全带来的威胁；

2、本发明采用自动布设的轨道，不需要人工操作，减少了探测人员的劳动量，方便可行；

3、本发明采用遥控器控制雷达天线的滑行速度，保证匀速操作，大大降低滑动带来的信号干扰，对雷达探测信号精度的提高有积极作用；

4、本发明的组合式轨道可以应用于隧道掌子面各个位置，以往难以探测到的拱顶部位也能够通过组合式轨道调节探测。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

其中，1、组合式竖向铝合金支撑；2、竖向轨道；3、横向滑锁；4、横向滑槽I；5、横向滑槽II；6、雷达天线；7、遥控器。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种组合式自动布设雷达天线轨道设备，包括组合式竖向铝合金支撑1、竖向轨道2、横向滑锁3、组合式横向滑槽和遥控器7，其中，竖向轨道2固定在组合式竖向铝合金支撑1上，组合式横向滑槽分为横向滑槽I4和横向滑槽II5，横向滑槽I4固定在竖向轨道2的中上部，横向滑槽II5固定在竖向轨道2的底部，横向滑槽I4的顶部设有横向滑锁3，横向滑槽II5的底部固定有横向滑锁3，每个横向滑锁3和横向滑槽的顶端都带有信号接收元件和小型电机，小型电机通过信号接收元件接收遥控器7发送的信号进行相关动作。

组合式竖向铝合金支撑1包括N段刚性铝合金支撑，其中N为自然数，每段长度为一米，段与段之间通过螺栓搭接，每段刚性铝合金支撑的两端均设有小孔。

组合式竖向铝合金支撑1和竖向轨道2分别有两个。

横向滑槽I4和横向滑槽II5每段长度一米，两端均有小孔。

竖向轨道2通过螺栓固定在组合式竖向铝合金支撑1上，横向滑槽I4顶部和横向滑槽II5底部通过螺栓固定在竖向轨道2，横向滑锁3通过螺栓固定在横向滑槽I4和横向滑槽II5上。

横向滑锁3共4个，固定在横向滑槽I4的顶部上侧和横向滑槽II5底部下侧分别固定2个横向滑锁3。

横向滑槽I4和横向滑槽II5之间的距离自由调节。

一种采用上述组合式自动布设雷达天线轨道设备的测试方法，包括以下步骤：

（1）利用小型电钻在掌子面左、右侧的顶部和底部各钻两个小孔，将组合式竖向铝合金支撑1通过螺栓固定在掌子面、边墙或底板的相应位置上；

（2）将竖向轨道2通过螺栓固定在组合式竖向铝合金支撑1上；

（3）将横向滑槽I4和横向滑槽II5通过螺栓固定在竖向轨道2上，并调整间距，供以后放置雷达天线6；

（4）将横向滑锁3通过螺栓固定在横向滑槽I4的顶部上侧和横向滑槽II5底部下侧，并调整间距，供以后放置雷达天线6；

（5）将雷达天线6通过横向滑锁3嵌入固定；

（6）通过遥控器7控制滑槽上下、左右移动，进行地质雷达探测；

（7）将探测的数据发送到雷达主机，之后通过雷达自带处理软件进行后处理分析。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种组合式自动布设雷达天线轨道设备，其特征是：包括组合式竖向铝合金支撑、竖向轨道、横向滑锁、组合式横向滑槽和遥控器，其中，竖向轨道固定在组合式竖向铝合金支撑上，组合式横向滑槽分为横向滑槽I和横向滑槽II，横向滑槽I固定在竖向轨道的中上部，横向滑槽II固定在竖向轨道的底部，所述横向滑槽I的顶部设有横向滑锁，所述横向滑槽II的底部固定有横向滑锁，每个横向滑锁和横向滑槽的顶端都带有信号接收元件和小型电机，小型电机通过信号接收元件接收遥控器发送的信号进行相关动作。

2.如权利要求1所述的一种组合式自动布设雷达天线轨道设备，其特征是：所述组合式竖向铝合金支撑包括N段刚性铝合金支撑，其中N为自然数，每段长度为一米，段与段之间通过螺栓搭接，每段刚性铝合金支撑的两端均设有小孔。

3.如权利要求1所述的一种组合式自动布设雷达天线轨道设备，其特征是：所述组合式竖向铝合金支撑和竖向轨道分别有两个。

4.如权利要求1所述的一种组合式自动布设雷达天线轨道设备，其特征是：所述横向滑槽I和横向滑槽II包括M段，其中M为自然数，每段长度一米，两端均有小孔。

5.如权利要求1所述的一种组合式自动布设雷达天线轨道设备，其特征是：所述竖向轨道通过螺栓固定在组合式竖向铝合金支撑上，横向滑槽I顶部和横向滑槽II底部通过螺栓固定在竖向轨道，横向滑锁通过螺栓固定在横向滑槽I和横向滑槽II上。

6.如权利要求1所述的一种组合式自动布设雷达天线轨道设备，其特征是：所述横向滑锁共4个，固定在横向滑槽I的顶部上侧和横向滑槽II底部下侧分别固定2个横向滑锁。

7.如权利要求1所述的一种组合式自动布设雷达天线轨道设备，其特征是：所述横向滑槽I和横向滑槽II之间的距离自由调节。

8.一种采用上述组合式自动布设雷达天线轨道设备的测试方法，其特征是：包括以下步骤：

（1）利用小型电钻在掌子面左、右侧的顶部和底部各钻两个小孔，将组合式竖向铝合金支撑通过螺栓固定在掌子面、边墙或底板的相应位置上；

（2）将竖向轨道通过螺栓固定在组合式竖向铝合金支撑上；

（3）将横向滑槽I和横向滑槽II通过螺栓固定在竖向轨道上，并调整间距；

（4）将横向滑锁通过螺栓固定在横向滑槽I的顶部上侧和横向滑槽II底部下侧，并调整间距，供以后放置雷达天线；

（5）将雷达天线通过横向滑锁嵌入固定；

（6）通过遥控器控制横向滑槽上下、左右移动，进行地质雷达探测；

（7）将探测的数据发送到雷达主机，之后通过雷达自带处理软件进行后处理分析。