CN111596275A - 一种适用于隧道地质探测的雷达天线检测设备 - Google Patents

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CN111596275A CN202010641265.5A CN202010641265A CN111596275A CN 111596275 A CN111596275 A CN 111596275A CN 202010641265 A CN202010641265 A CN 202010641265A CN 111596275 A CN111596275 A CN 111596275A
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CN202010641265.5A
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张家松
鲁光银
冷志明
邹俊华
许准
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Hunan Zhili Engineering Science And Technology Co ltd
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Hunan Zhili Engineering Science And Technology Co ltd
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    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
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    • G01S7/40Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4004Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
    • G01S7/4026Antenna boresight

Abstract

本申请属于工程地质探测技术领域,提供了一种适用于隧道地质探测的雷达天线检测设备,包括:具有至少两个水平轨道的主体框架,所述主体框架包括至少两根竖杆和至少两根横杆,各个所述竖杆的两端分别与所述横杆连接以形成框架结构;和滑动设置于至少两个所述水平轨道上并用于检测地质探测数据的雷达天线单元;可准确检测地质探测数据。

Description

一种适用于隧道地质探测的雷达天线检测设备
技术领域
本申请属于工程地质探测技术领域,更具体地说,是涉及一种适用于隧道地质探测的雷达天线检测设备。
背景技术
在公路、铁路等行业隧道工程施工过程中,超前地质预报作为一个强制性检测参数,为隧道掘进过程中可能遇到的突泥、涌水、断层、破碎带、岩溶发育等不良地质体的预报预警,提供了一种准确、可靠的探测手段。地质雷达法作为隧道的一种短距离超前地质预报方法,由于其具有方便快捷、分辨率高、现场数据实时显示等特点,在超前地质预报工作中被广泛应用。
隧道掌子面通常呈扁平的马蹄状,采用地质雷达进行超前地质预报工作时,但是通常发生预报结果不准确的问题。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种适用于隧道地质探测的雷达天线检测设备,以解决现有技术中预报不准确的技术问题。
为实现上述目的,本申请一方面采用的技术方案是:提供一种适用于隧道地质探测的雷达天线检测设备,包括:具有至少两个水平轨道的主体框架,所述主体框架包括至少两根竖杆和至少两根横杆,各个所述竖杆的两端分别与所述横杆连接以形成框架结构;和滑动设置于至少两个所述水平轨道上并用于检测地质探测数据的雷达天线单元。
可选地,所述雷达天线单元包括雷达组件、可容置所述雷达组件的天线搭接壳体、设置于所述天线搭接壳体的外部并用于稳固所述雷达组件的固定件和设置于所述天线搭接壳体底部的至少两个天线套筒,数个所述天线套筒分别套设于对应的所述水平轨道外侧。
可选地,所述天线搭接壳体为矩形壳体,所述固定件为与所述矩形壳体端处相适配的U型固定件。
可选地,所述水平轨道上设置数个滑槽,所述天线套筒设置有与所述滑槽相适配的卡条。
可选地,所述主体框架上设置有测线单元,所述测线单元通过测绳与所述雷达天线单元连接。
可选地,所述主体框架上设置有用于指示所述主体框架方向的垂向指示单元。
可选地,所述垂向指示单元包括水平仪。
可选地,所述适用于隧道地质探测的雷达天线检测设备还包括与所述横杆或所述竖杆连接并用于支撑所述主体框架的支撑组件。
可选地,所述支撑组件为可伸缩的支撑杆,所述支撑杆与所述横杆或所述竖杆连接。
可选地,所述竖杆和所述横杆螺接。
本申请实施例提供的适用于隧道地质探测的雷达天线检测设备的有益效果在于:
与现有技术相比,本申请实施例一方面通过竖杆和横杆搭建“口”字型主体框架,在进行隧道地质监测时,可将主体框架布置于隧道掌子面的正前方,对地质探测数据进行采集;雷达天线单元滑动设置于水平轨道上,在需要具体监测时,可将雷达天线单元滑动至指定位置,且由于雷达天线自身的重量,雷达天线单元不会在无外力作用下自动滑动,且由于雷达天线单元位于水平轨道上,因此雷达天线不会存在角度倾斜,可准确检测地质探测数据,作出预报结果。另一方面,通过设置至少两个水平轨道,雷达天线单元可稳固的设置于水平轨道上,不会发生翻转等情况。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施例提供的适用于隧道地质探测的雷达天线检测设备结构示意图之一;
图2为本申请另一实施例提供的适用于隧道地质探测的雷达天线检测设备部分结构示意图;
图3为图2中去掉一支座侧板的结构示意图;
其中,图中各附图标记:
主体框架 1 水平轨道 2 天线套筒 3
雷达天线单元 4 天线搭接壳体 5 固定件 6
测线单元 7 测绳 8 垂向指示单元 9
支撑组件 10 连接件 11 固定螺丝 12
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
本申请实施例一方面提供了一种适用于隧道地质探测的雷达天线检测设备。
请一并参阅图1~图3,其示出了一种适用于隧道地质探测的雷达天线检测设备的结构示意图,所述适用于隧道地质探测的雷达天线检测设备,包括:
具有至少两个水平轨道2的主体框架1,所述主体框架1包括至少两根竖杆和至少两根横杆,各个所述竖杆的两端分别与所述横杆连接以形成框架结构;
和滑动设置于至少两个所述水平轨道2上并用于检测地质探测数据的雷达天线单元4。
本申请实施例一方面通过竖杆和横杆搭建“口”字型主体框架1,在进行隧道地质监测时,可将主体框架1布置于隧道掌子面的正前方,对地质探测数据进行采集;雷达天线单元4滑动设置于水平轨道2上,在需要具体监测时,可将雷达天线单元4滑动至指定位置,且由于雷达天线自身的重量,雷达天线单元4不会在无外力作用下自动滑动,且由于雷达天线单元4位于水平轨道2上,因此雷达天线不会存在角度倾斜,可准确检测地质探测数据,作出预报结果。另一方面,通过设置至少两个水平轨道2,雷达天线单元4可稳固的设置于水平轨道2上,不会发生翻转等情况。
其中,所述雷达天线单元4可以包括雷达组件、可容置所述雷达组件的天线搭接壳体5、设置于所述天线搭接壳体5的外部并用于稳固所述雷达组件的固定件6和设置于所述天线搭接壳体5底部的至少两个天线套筒3,数个所述天线套筒3分别套设于对应的所述水平轨道2外侧。以及将雷达组件容置于天线搭接壳体5内,通过固定件6稳固天线搭接壳体5,可以防止雷达组件在测量过程中发生晃动。天线套筒3和水平轨道2之间套设,其结构设置简单,方便安装。其中雷达组件可包括天线、发射机、接收机、信号处理机和终端设备等组成,其连接关系可采用现有技术公知的方式。
具体地,所述天线搭接壳体5可以设置为矩形壳体。所述固定件6可以为与所述矩形壳体外部形状相适配的U型固定件,U型固定件可设置为数个。U型固定件的两端可设置为直角状,与矩形壳体相设配;也可于所述U型固定件的两端通过直角状丝口螺丝螺接于所述矩形壳体上,可通过旋紧螺丝口将直角状丝口螺丝与矩形壳体固定。
为了减少天线套筒3和水平轨道2之间的摩擦力,减轻设备磨损情况,可以在所述水平轨道2上设置数个滑槽,所述天线套筒3设置有与所述滑槽相适配的卡条。也可仅在所述水平轨道2上设置数个肋条,以减少摩擦面积。
其中,所述主体框架1上设置有测线单元7,所述测线单元7通过测绳8与所述雷达天线单元4连接。其测线记录长度与数据记录长度保持一致,可大幅度提高预报掌子面前方不良地质体位置的准确性。
具体地,所述测线单元7可以包括测距轮,将测距轮通过固定螺丝12套接于主体框架1的横杆或竖杆上,如套接于相邻的水平轨道2的中间,当然也可设置于竖杆其他位置,在此不作具体限定。
其中,所述主体框架1上设置有用于指示所述主体框架1方向的垂向指示单元9。所述垂向指示单元9可以包括水平仪。可以通过固定螺丝12将水平仪套接于主体框架1的横杆或竖杆上。
其中,所述适用于隧道地质探测的雷达天线检测设备还包括与所述横杆或所述竖杆连接并用于支撑所述主体框架1的支撑组件10。支撑组件10可以为可伸缩的支撑杆,如伸缩钢管,所述支撑杆与所述横杆或所述竖杆连接。作为一具体实施例,可伸缩的支撑杆可以包括第一支撑杆和套设于第一支撑杆内的第二支撑杆,第一支撑杆上设置有数个第一通孔,第二支撑杆上设置有数个第二通孔,通上下调节第二支撑杆的位置,将螺栓穿设于第一通孔和第二通孔内以固定第一支撑杆和第二支撑杆的位置。
上述各实施例中,所述水平轨道2也可设置为横杆结构。
上述各实施例中,所述竖杆和所述横杆螺接。其中,所述竖杆可以为由数根长短的钢管连接组成,短钢管一端为公口螺丝、另一端为母口螺丝,长钢管对应短钢管设置;长钢管和短钢管之间螺接。
所述横杆的组成形式与所述竖杆可相同。通过调节横杆、竖杆的具体钢管数量,可以实现主体框架1结构尺寸的改变,以适用于不同掌子面的地质数据检测。
作为一具体实施例,所述横杆上可开设螺接通孔,所述竖杆的一端可设置与螺接通孔相适配的螺丝接口,所述横杆与所述竖杆螺纹连接。
作为另一具体实施例,所述横杆和所述竖杆通过连接件11连接,所述连接件11分别套设于所述横杆和所述竖杆外侧,所述连接件11、所述横杆和所述竖杆上分别开设通孔,固定螺丝12穿设于各通孔内以将连接件11和横杆、竖杆固定。也可仅在连接件11上开设通孔,固定螺丝12穿设于通孔中,通过旋紧固定螺丝12顶紧长钢管和短钢管,以增加长钢管和短钢管连接稳定性,且不会对横杆、竖杆本身的结构造成损伤。
所述支撑组件10、所述垂向指示单元9、所述测线单元7和主体框架1的具体连接形式也可以是上述通过连接件11连接的形式。连接件11的具体外部形状与需要套设的结构相适配。如支撑组件10为支撑杆,支撑杆和竖杆连接,支撑杆为倾斜设置,竖杆为垂向设置,连接支撑杆和竖杆的连接件11可以为与支撑杆和竖杆外部形状相适配的斜向连接件11。
组装时,可首先通过横杆和竖杆搭建主体框架1,将水平轨道2如横杆套接于主体框架1上,雷达天线单元4套设于水平轨道2上,并将支撑组件10、垂向指示单元9和测线单元7安装于主体框架1上,将主体框架1垂向立起,可通过调节支撑组件10的长度使得主体框架1与掌子面基本平行,由于雷达天线信号发射具有很强的方向性,为了获得隧道掌子面正前方灾害地质体的数据信息,可根据垂向指示单元9指示主体框架1是否垂直,对主体框架1进行微调以保证主体框架1和隧道掌子面平行,微调定位后,支撑组件10可通过丝口螺栓与主体框架1固定,保持雷达天线单元4的正面与隧道走向的轴向垂直。设备搭建完成后,可进行数据测量。
本申请实施例所述适用于隧道地质探测的雷达天线检测设备,在进行地质数据探测,该检测设备可沿掌子面探测测线“井”字布设,“井”字布设可通过移动该检测设备的主体框架位置和方向来实现,该检测设备可以保障雷达天线单元采集掌子面正前方的地质探测数据信息,还可以使得测线记录长度与数据记录长度保持一致,大大提高预报掌子面前方不良地质体位置的准确性,具有良好的应用前景和实际意义。
进行数据测量时,可通过匀速拉动测绳8,使得雷达天线单元4沿着水平轨道2的水平方向移动,同时记录下现场的实际测线长度,测线装置的完成一次数据采集。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于隧道地质探测的雷达天线检测设备,其特征在于,包括:
具有至少两个水平轨道的主体框架,所述主体框架包括至少两根竖杆和至少两根横杆,各个所述竖杆的两端分别与所述横杆连接以形成框架结构;
和滑动设置于至少两个所述水平轨道上并用于检测地质探测数据的雷达天线单元。
2.根据权利要求1所述的适用于隧道地质探测的雷达天线检测设备,其特征在于,所述雷达天线单元包括雷达组件、可容置所述雷达组件的天线搭接壳体、设置于所述天线搭接壳体的外部并用于稳固所述雷达组件的固定件和设置于所述天线搭接壳体底部的至少两个天线套筒,数个所述天线套筒分别套设于对应的所述水平轨道外侧。
3.根据权利要求2所述的适用于隧道地质探测的雷达天线检测设备,其特征在于,所述天线搭接壳体为矩形壳体,所述固定件为与所述矩形壳体端处相适配的U型固定件。
4.根据权利要求2所述的适用于隧道地质探测的雷达天线检测设备,其特征在于,所述水平轨道上设置数个滑槽,所述天线套筒设置有与所述滑槽相适配的卡条。
5.根据权利要求1所述的适用于隧道地质探测的雷达天线检测设备,其特征在于,所述主体框架上设置有测线单元,所述测线单元通过测绳与所述雷达天线单元连接。
6.根据权利要求1所述的适用于隧道地质探测的雷达天线检测设备,其特征在于,所述主体框架上设置有用于指示所述主体框架方向的垂向指示单元。
7.根据权利要求1所述的适用于隧道地质探测的雷达天线检测设备,其特征在于,所述垂向指示单元包括水平仪。
8.根据权利要求1所述的适用于隧道地质探测的雷达天线检测设备,其特征在于,所述适用于隧道地质探测的雷达天线检测设备还包括与所述横杆或所述竖杆连接并用于支撑所述主体框架的支撑组件。
9.根据权利要求1所述的适用于隧道地质探测的雷达天线检测设备,其特征在于,所述支撑组件为可伸缩的支撑杆,所述支撑杆与所述横杆或所述竖杆连接。
10.根据权利要求1所述的适用于隧道地质探测的雷达天线检测设备,其特征在于,所述竖杆和所述横杆螺接。
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