CN106970425B - 一种公路隧道地质雷达超前预报辅助检测车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种公路隧道地质雷达超前预报辅助检测车，包括操作台、第一移动单元、第二移动单元、连接杆单元、平衡单元和雷达天线；第一移动单元设于操作台上方，第二移动单元设于操作台下方，第一移动单元与第二移动单元的移动方向垂直，雷达天线通过连接杆单元与第二移动单元连接。通过本发明的第一移动单元的滑动，并结合第一连接杆的升降便可基本实现对掌子面范围内的全部覆盖，使得检测点基本能均匀分布于掌子面的范围内；滑移导轨保证检测车在检测过程中的平稳移动，保证检测结果的准确性。通过第二移动单元的移动和第二连接杆的弹性压缩，确保在检测过程中天线与掌子面围岩进行紧密接触，达到保护仪器及检测车装置的目的。
Description
技术领域
本发明属于隧道检测技术领域，具体涉及一种相关交通检测部门在进行公路隧道地质超前预报过程中所采用地质雷达仪器的辅助检测车。
背景技术
目前，公路隧道在进行地质超前预报过程中主要采用国外的GSSI探地雷达进行。测量期间首先将主机及雷达天线运往至所需检测的掌子面处将其主机与天线进行连接，同时由两名施工人员将天线的下底面按压在隧道开挖掌子面上并与其紧密接触，进而由操作主机的技术人员进行当前数据的获取，之后将天线进行移动获取下一组数据，对于单个隧道开挖掌子面每检测一次应当在当前开挖面上不同位置获取20组数据进行综合评定，以期进行掌子面前方位置围岩较为准确的预报。但检测期间存在以下问题：
首先由于贴近掌子面支护强度较为薄弱，而且掌子面容易产生碎石崩落、掌子面塌方等一系列事故，在以往的检测经验中砸伤工人的事屡有发生，故而该检测方案危险性较高。而且在数据采集过程中是人为的将天线进行移动以获得多组数据，但由于人的移动范围相对有限，比如对于掌子面中部及上部的位置基本不能进行数据采集，故而该检测方案所获得的数据并不能较好的反应掌子面前方的围岩。对于施工过程中掌子面工况较差，例如出现渗水、掉土及落石等人员无法完全接近掌子面时，则该检测方案完全不能实行。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种公路隧道地质雷达超前预报辅助检测车，克服采用传统的公路隧道地质雷达超前预报方法中所出现的威胁检测人员安全、数据结果不合理以及掌子面工况差时不能进行检测等方面的缺点，实现了地质雷达进行超前预报的机械化操作。
为了解决上述技术问题，本发明用如下技术方案予以实现：
一种公路隧道地质雷达超前预报辅助检测车，包括操作台、第一移动单元、第二移动单元、连接杆单元、平衡单元和雷达天线；
所述的第一移动单元包括滚轮、连接轴和滑移导轨，所述的滑移导轨设于操作台下方，所述的滚轮置于滑移导轨中，所述的滚轮通过连接轴与操作台连接；
所述的第二移动单元包括滑道和滑移板，所述的滑道固接在操作台上，所述的滑移板与滑道配合连接使滑移板沿着滑道板往复运动；
所述的连接杆单元包括第一连接杆和第二连接杆，所述的第一连接杆和第二连接杆的长度均可伸缩，所述的第一连接杆的一端固接在滑移板上，第一连接杆的另一端与第二连接杆的一端连接，第二连接杆的另一端与雷达天线连接，所述的第一连接杆和第二连接杆相互垂直；
所述的平衡单元设于操作台两侧，所述的平衡单元包括第一套筒、第一弹簧、第三连接杆和导轮，所述的第一套筒一端与操作台连接，所述的第一弹簧设于第一套筒中，所述的第三连接杆的一端置于第一套筒中与第一弹簧连接，第三连接杆的另一端置于第一套筒外与导轮连接。
本发明还具有如下区别技术特征：
所述的第一套筒的两端封闭，其中一端设有连接孔，所述的第三连接杆通过连接孔与第一套筒内的第一弹簧连接。
所述的操作台与第一套筒之间设有横杆。
所述的滑移导轨为“H”型板体，所述的“H”型板体的两个竖板上设有导槽，所述的滚轮置于导槽中。
所述的滑道为方形块体，沿块体上设有滑槽，所述的滑槽沿块体表面延伸至内部，所述的滑道有两个，通过滑移板连接；所述的滑槽壁上均布有多个孔，所述的孔中设有限位钉，限定滑移板的运动位置。
所述的第一连接杆为液压升降杆；
所述的第二连接杆包括第二套筒、第二弹簧和第四连接杆，所述的第二套筒一端与第一连接杆连接，所述的第二弹簧设于第二套筒中，所述的第四连接杆的一端置于第二套筒中与第二弹簧连接，第四连接杆的另一端置于第二套筒外与雷达天线连接。
所述的滚轮为偏心轮，所述的滚轮与连接轴之间通过横轴连接。
所述的雷达天线与第二连接杆之间设有角度限位装置，所述的角度限位装置由L型横杆和Y型横杆铰接形成，所述的L型横杆的竖端置于Y型横杆的开口处。
所述的操作台下方设有配重块。
所述的操作台上设有第一把手，所述的连接杆单元有两个，其中两个第一连接杆之间设有第二把手。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)通过本发明的第一移动单元的滑动，并结合第一连接杆的升降便可基本实现对掌子面范围内的全部覆盖，使得检测点基本能均匀分布于掌子面的范围内；滑移导轨保证检测车在检测过程中的平稳移动，保证检测结果的准确性。
(2)本发明通过第二移动单元的移动和第二连接杆的弹性压缩，可以确保在检测过程中雷达天线与掌子面围岩进行紧密接触，并可以达到保护仪器及检测车装置的目的。
(3)利用本发明的检测车可基本避免掌子面落石、渗漏水、塌方等一系列不良工况，确保地质预报的顺利实施；避免了利用工人在掌子面前端进行托举地质雷达天线，保护了检测人员安全。
附图说明
图1是本发明的整体结构的正视图。
图2是本发明的整体结构的侧视图。
图3是本发明的滑移导轨示意图。
图4是本发明的第二连接杆的示意图。
图5是本发明的平衡单元的结构示意图。
图6是本发明的连接杆单元与第二移动单元的连接示意图。
图7是本发明的滑道的结构示意图。
图8是本发明的角度限位装置的结构示意图。
附图中各标号表示为：1-操作台，5-雷达天线，7-角度限位装置，8-配重块，9-第一把手，10-第二把手；
(2-1)-滚轮，(2-2)-连接轴，(2-3)-滑移导轨，(2-3-1)-导槽，(2-4)-横轴；
(3-1)-滑道，(3-1-1)-滑槽，(3-1-2)-孔，(3-1-3)-限位钉，(3-2)-滑移板；
(4-1)-第一连接杆，(4-1-1)-第二套筒，(4-1-2)-第二弹簧，(4-1-3)-第四连接杆，(4-2)-第二连接杆，
(6-1)-第一套筒，(6-2)-第一弹簧，(6-3)-第三连接杆，(6-4)-导轮，(6-5)-横杆；
(7-1)-L型横杆，(7-2)-Y型横杆。
以下结合附图和具体实施方式对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
在检测过程中，一般掌子面附近地面皆存在碎石、坑洼以及少量水等问题，为了确保检测质量，本发明装置特采用滑移导轨2-3保证检测车在检测过程中的平稳移动，滑移导轨有两节，在横向滑移过程中由两节进行轮换交替铺设，从而实现滑移功能。
本发明在操作台两侧设有平衡单元以及配重块，避免检测过程中产生较大的偏斜，第一套筒6-1与操作台1之间通过一横杆6-5连接，使得平衡单元与操作台1之间相距一定距离，以此来优化平衡单元在实现平衡过程的功能，第一套筒6-1中的第一弹簧6-2允许其在竖直方向上产生一定的压缩，避免了导轮6-4与地面“硬碰硬”，防止了检测过程中装置发生单边翘起。
本发明的第二移动单元用于控制检测车在纵向的移动，通过在滑道3-1上设置一系列等间距的限位孔3-1-2和限位钉，当滑移至合适位置后利用限位钉3-1-3实现限位功能。
本发明的第一连接杆4-1为液压升降杆，可实现在检测过程中的雷达天线的上升与下降，进而实现在章子面不同部位进行检测，液压升降杆的动力主要是通过检测车自身所携带的蓄电池提供。
由于隧道开挖掌子面并不是完全的垂直于水平面，其会产生正、反的倾角，在第四连接杆4-1-3的端头设置角度限位装置7，并允许其端头在竖直面内向上及向下产生一定角度的摆动，在检测过程中保证雷达天线的下底面与掌子面围岩进行密贴，保证所检测数据的可靠性。
本发明的滚轮2-1为偏心轮，避免了在横向滑移过程中外部因素使检测车偏移，导致滚轮与导槽2-3-1严重摩擦；同时避免了在两节导槽衔接不规整导致的滚轮与导槽严重摩擦。
本发明的角度限位装置7由L型横杆7-1和Y型横杆铰7-2接形成，L型横杆的竖端置于Y型横杆的开口处，使得雷达天线5与第二连接杆4-2在Y型横杆的开口范围内转动。
以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
实施例1
本实施例给出了一种公路隧道地质雷达超前预报辅助检测车，包括操作台1、第一移动单元、第二移动单元、连接杆单元、平衡单元和雷达天线5；
第一移动单元包括滚轮2-1、连接轴2-2和滑移导轨2-3，滑移导轨2-3设于操作台1下方，滚轮2-1置于滑移导轨2-3中，滚轮2-1通过连接轴2-2与操作台1连接；滚轮2-1为偏心轮，滚轮2-1与连接轴2-2之间通过横轴2-4连接；
滑移导轨2-3为“H”型板体，“H”型板体的两个竖板上设有导槽2-3-1，滚轮2-1置于导槽2-3-1中。
第二移动单元包括滑道3-1和滑移板3-2，滑道3-1固接在操作台1上，滑移板3-2与滑道3-1配合连接使滑移板3-2沿着滑道板3-1往复运动；
滑道3-1为方形块体，沿块体上设有滑槽3-1-1，滑槽3-1-1沿块体表面延伸至内部，滑道3-1有两个，通过滑移板3-2连接；滑槽3-1-1壁上均布有多个孔3-1-2，孔3-1-2中设有限位钉3-1-3，限定滑移板3-2的运动位置。
连接杆单元包括第一连接杆4-1和第二连接杆4-2，第一连接杆4-1和第二连接杆4-2的长度均可伸缩，第一连接杆4-1的一端固接在滑移板3-2上，第一连接杆4-1的另一端与第二连接杆4-2的一端连接，第二连接杆4-2的另一端与雷达天线5连接，第一连接杆4-2和第二连接杆4-2相互垂直；
第一连接杆4-1为液压升降杆；第二连接杆4-2包括第二套筒4-1-1、第二弹簧4-1-2和第四连接杆4-1-3，第二套筒4-1-1一端与第一连接杆4-1连接，第二弹簧4-1-2设于第二套筒4-1-1中，第四连接杆4-1-3的一端置于第二套筒4-1-1中与第二弹簧4-1-2连接，第四连接杆4-1-3的另一端置于第二套筒4-1-1外与雷达天线5连接；
平衡单元设于操作台1两侧，平衡单元包括第一套筒6-1、第一弹簧6-2、第三连接杆6-3和导轮6-4，第一套筒6-1一端与操作台1连接，第一弹簧6-2设于第一套筒6-1中，第三连接杆6-3的一端置于第一套筒6-1中与第一弹簧6-2连接，第三连接杆6-3的另一端置于第一套筒6-1外与导轮6-4连接；
第一套筒6-1的两端封闭，其中一端设有连接孔，第三连接杆6-3通过连接孔与第一套筒6-1内的第一弹簧6-2连接。
另一个技术方案与实施例1的区别在于：操作台1与第一套筒6-1之间设有横杆6-5，优化平衡导轮在实现平衡过程的功能。
另一个技术方案与实施例1的区别在于：雷达天线5与第二连接杆4-2之间设有角度限位装置7，角度限位装置7由L型横杆7-1和Y型横杆铰7-2接形成，L型横杆7-1的竖端置于Y型横杆7-2的开口处，使第二连接杆4-2在竖直面内向上及向下产生一定角度的摆动，保证天线的下底面与掌子面围岩进行密贴。
另一个技术方案与实施例1的区别在于：操作台1下方设有配重块8，使装置平衡。
另一个技术方案与实施例1的区别在于：操作台1上设有第一把手9，连接杆单元有两个，其中两个第一连接杆4-1之间设有第二把手10，方便移动。
Claims (8)
1.一种公路隧道地质雷达超前预报辅助检测车，其特征在于：包括操作台(1)、第一移动单元、第二移动单元、连接杆单元、平衡单元和雷达天线(5)；
所述的第一移动单元包括滚轮(2-1)、连接轴(2-2)和滑移导轨(2-3)，所述的滑移导轨(2-3)设于操作台(1)下方，所述的滚轮(2-1)置于滑移导轨(2-3)中，所述的滚轮(2-1)通过连接轴(2-2)与操作台(1)连接；
所述的第二移动单元包括滑道(3-1)和滑移板(3-2)，所述的滑道(3-1)固接在操作台(1)上，所述的滑移板(3-2)与滑道(3-1)配合连接使滑移板(3-2)沿着滑道板(3-1)往复运动；
所述的连接杆单元包括第一连接杆(4-1)和第二连接杆(4-2)，所述的第一连接杆(4-1)和第二连接杆(4-2)的长度均可伸缩，所述的第一连接杆(4-1)的一端固接在滑移板(3-2)上，第一连接杆(4-1)的另一端与第二连接杆(4-2)的一端连接，第二连接杆(4-2)的另一端与雷达天线(5)连接，所述的第一连接杆(4-2)和第二连接杆(4-2)相互垂直；
所述的平衡单元设于操作台(1)两侧，所述的平衡单元包括第一套筒(6-1)、第一弹簧(6-2)、第三连接杆(6-3)和导轮(6-4)，所述的第一套筒(6-1)一端与操作台(1)连接，所述的第一弹簧(6-2)设于第一套筒(6-1)中，所述的第三连接杆(6-3)的一端置于第一套筒(6-1)中与第一弹簧(6-2)连接，第三连接杆(6-3)的另一端置于第一套筒(6-1)外与导轮(6-4)连接，所述的第一套筒(6-1)的两端封闭，其中一端设有连接孔，所述的第三连接杆(6-3)通过连接孔与第一套筒(6-1)内的第一弹簧(6-2)连接，所述的操作台(1)与第一套筒(6-1)之间设有横杆(6-5)。
2.如权利要求1所述的公路隧道地质雷达超前预报辅助检测车，其特征在于：所述的滑移导轨(2-3)为“H”型板体，所述的“H”型板体的两个竖板上设有导槽(2-3-1)，所述的滚轮(2-1)置于导槽(2-3-1)中。
3.如权利要求1所述的公路隧道地质雷达超前预报辅助检测车，其特征在于：所述的滑道(3-1)为方形块体，沿块体上设有滑槽(3-1-1)，所述的滑槽(3-1-1)沿块体表面延伸至内部，所述的滑道(3-1)有两个，通过滑移板(3-2)连接；所述的滑槽(3-1-1)壁上均布有多个孔(3-1-2)，所述的孔(3-1-2)中设有限位钉(3-1-3)，限定滑移板(3-2)的运动位置。
4.如权利要求1所述的公路隧道地质雷达超前预报辅助检测车，其特征在于：所述的第一连接杆(4-1)为液压升降杆；
所述的第二连接杆(4-2)包括第二套筒(4-1-1)、第二弹簧(4-1-2)和第四连接杆(4-1-3)，所述的第二套筒(4-1-1)一端与第一连接杆(4-1)连接，所述的第二弹簧(4-1-2)设于第二套筒(4-1-1)中，所述的第四连接杆(4-1-3)的一端置于第二套筒(4-1-1)中与第二弹簧(4-1-2)连接，第四连接杆(4-1-3)的另一端置于第二套筒(4-1-1)外与雷达天线(5)连接。
5.如权利要求1所述的公路隧道地质雷达超前预报辅助检测车，其特征在于：所述的滚轮(2-1)为偏心轮，所述的滚轮(2-1)与连接轴(2-2)之间通过横轴(2-4)连接。
6.如权利要求1所述的公路隧道地质雷达超前预报辅助检测车，其特征在于：所述的雷达天线(5)与第二连接杆(4-2)之间设有角度限位装置(7)；所述的角度限位装置(7)由L型横杆(7-1)和Y型横杆(7-2)铰接形成，所述的L型横杆(7-1)的竖端置于Y型横杆(7-2)的开口处。
7.如权利要求1所述的公路隧道地质雷达超前预报辅助检测车，其特征在于：所述的操作台(1)下方设有配重块(8)。
8.如权利要求1所述的公路隧道地质雷达超前预报辅助检测车，其特征在于：所述的操作台(1)上设有第一把手(9)，所述的连接杆单元有两个，其中两个第一连接杆(4-1)之间设有第二把手(10)。
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