CN111880151A - 一种可同时检测多测区地质雷达辅助测量装置 - Google Patents

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CN111880151A CN202010562514.1A CN202010562514A CN111880151A CN 111880151 A CN111880151 A CN 111880151A CN 202010562514 A CN202010562514 A CN 202010562514A CN 111880151 A CN111880151 A CN 111880151A
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王志钢
马山青
董超
刘赫
刘俊博
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Abstract

本发明涉及一种可同时检测多测区地质雷达辅助测量装置，所述辅助测量装置设置于基础与衬砌之间，包括：雷达天线固定装置(4)、转角控制装置(3)和运动支撑装置，所述转角控制装置(3)为空心圆盘结构，通过空心固定于所述运动支撑装置顶部，所述雷达天线固定装置(4)包括支撑杆和固定板，所述固定板用于固定地质雷达，所述支撑杆的一端固定于圆盘边缘，另一端与所述固定板中部转动连接，本发明提供一种可同时检测多测区地质雷达辅助测量装置，有效解决传统地质雷达重、人工托举费劲，并且隧道内表面不平整，怎样保证雷达天线与隧道内表面紧密贴合的技术问题。

Description

一种可同时检测多测区地质雷达辅助测量装置
技术领域
本发明属于地下结构质量检测领域，具体涉及一种可同时检测多测区地质雷达辅助测量装置。
背景技术
地质雷达是一种利用高频电磁波技术探测地下物体的电子设备，常常被用于电缆隧道结构质量或隧道外部空洞的检测。检测过程中，为了保证测量信号的准确性，需要将地质雷达天线与被检隧道内表面紧密贴合，并沿指定的测线前进。
通常在电缆通道结构检测中使用较多的地质雷达天线型号有500MHZ、800MHZ和900MHZ等，这些天线的重量加上配套附件的重量通常都在3kg以上，人员在隧道中需长时间手持天线工作，非常辛苦，而且往往难以保证天线与待检测隧道衬砌体表面时刻贴合，影响检测信号的采集质量；另外，电缆隧道的断面直径通常在2.5m以上，由于人的身高有限，对于隧道顶板或顶弧位置常常难以直接进行测量，目前检测时，检测人员往往需要用地质雷达配套的支杆托举天线进行检测，但实际操作难度极大，人员效率和工作效率很低，也难以保证雷达天线与隧道内表面的紧密贴合，因此，导致检测信号的质量难以保证。
并且，往往在检测过程中，一条隧道需要在拱顶/顶板、侧墙等部位设置多条测线，由此造成检测人员需要多次往返检测，检测效率低。
发明内容
为了解决现有技术中所存在的传统地质雷达重、人工托举费劲，并且隧道内表面不平整，怎样保证雷达天线与隧道内表面紧密贴合的技术问题，本发明提供一种可同时检测多测区地质雷达辅助测量装置，所述辅助测量装置设置于基础与衬砌之间，包括：雷达天线固定装置(4)、转角控制装置(3)和运动支撑装置；
所述转角控制装置(3)为空心圆盘结构，通过空心固定于所述运动支撑装置顶部；
所述雷达天线固定装置(4)包括支撑杆和固定板；所述固定板用于固定地质雷达，所述支撑杆的一端固定于圆盘边缘，另一端与所述固定板中部转动连接。
优选的，所述固定板包括两个凹型杆(401)、弹性杆和支撑固定件；
所述弹性杆为具有弹性的杆状结构，其两端分别连接一个凹型杆(401)；
所述支撑固定件与所述弹性杆中部连接，每个凹型杆(401)都具有凹槽，所述地质雷达卡接在所述凹槽内。
优选的，所述支撑固定件包括底托(403)和螺旋铆钉(404)；
所述底托(403)与所述支撑杆活动连接，所述螺旋铆钉(404)设置于所述凹型杆(401)边缘，用于对所述地质雷达进行固定。
优选的，所述支撑杆包括柔性杆(405)和支撑连接件；
所述柔性杆(405)为具有弹性的杆状结构，一端与所述支撑连接件固定连接，另一端与所述底托(403)固定连接。
优选的，所述支撑连接件包括螺栓(406)和伸缩杆；
所述螺栓(406)设置于所述伸缩杆上，用于对所述伸缩杆进行固定；所述伸缩杆与所述柔性杆(405)固定连接。
优选的，所述转角控制装置(3)包括：穿心杆(301)和转盘；
所述转盘通过所述穿心杆(301)连接。
优选的，所述转盘包括小转盘(302)、大转盘(303)和销栓；
所述小转盘(302)与所述穿心杆(301)固定连接；所述大转盘(303)与所述穿心杆(301)活动连接，且所述大转盘(303)和小转盘(302)上均设有等角度的小孔；所述销栓插入所述等角度的小孔中。
优选的，所述小转盘(302)和所述大转盘(303)呈对出现，且可为多对。
优选的，所述运动支撑装置包括万向轮装置(1)、定向运动装置(2)和支撑连接装置(5)；
所述万向轮装置(1)和所述定向运动装置(2)与所述支撑连接装置(5)底部连接；所述支撑连接装置(5)顶部与所述转角控制装置(3)连接。
优选的，所述万向轮装置(1)包括滚轮一(101)、穿心轴(102)、旋转轴(103)、螺纹杆(104)和连接杆(105)；
所述连接杆(105)的一端与所述支撑连接装置(5)连接，另一端为带螺纹的母口；所述螺纹杆(104)拧在所述连接杆(105)的母口上；所述穿心轴(102)通过所述旋转轴(103)与所述螺纹杆(104)活动连接；所述滚轮一(101)固定设置于所述穿心轴(102)上。
优选的，所述定向运动装置(2)包括弹簧(201)、滚轮二(202)、轴承一(203)、凹型轴(204)、中部连接轴(205)、伸缩轴(206)、平衡轮(207)、轴承二(208)、导轮(209)、限位螺丝(210)和倒钩(211)；
所述倒钩(211)设置于所述凹型轴(204)上；所述弹簧(201)通过所述倒钩(211)连接在凹型轴(204)上；所述滚轮二(202)通过所述轴承一(203)安装于所述凹型轴(204)上；
所述凹型轴(204)一端为方形杆，一端为圆形杆；所述方形杆中间段为凹型，可抽动的插在中部连接轴(205)内部；所述中部连接轴(205)为两端空心中间实心的杆，位于所述滚轮二(202)之间；在所述中部连接轴(205)边缘设置有限位螺丝(210)；
所述伸缩轴(206)设置于所述滚轮二(202)和平衡轮(207)之间，所述平衡轮(207)通过轴承二(208)安装在伸缩轴(206)上；且所述平衡轮(207)的半径与所述滚轮二(202)半径相同；
所述凹型轴(204)包括外伸板，所述导轮(209)安装于所述外伸板上。
优选的，所述支撑连接装置(5)包括外套杆(501)、内嵌杆(502)和固定螺栓(503)；
所述外套杆(501)一端为空心，所述内嵌杆(502)插在所述外套杆(501)内，所述固定螺栓(503)设置在外套杆(501)上，固定所述内嵌杆(502)的位置。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明提供的一种可同时检测多测区地质雷达辅助测量装置，所述辅助测量装置设置于基础与衬砌之间，包括：雷达天线固定装置(4)、转角控制装置(3)和运动支撑装置，所述转角控制装置(3)为空心圆盘结构，通过空心固定于所述运动支撑装置顶部，所述雷达天线固定装置(4)包括支撑杆和固定板，所述固定板用于固定地质雷达，所述支撑杆的一端固定于圆盘边缘，另一端与所述固定板中部转动连接，本发明提供一种可同时检测多测区地质雷达辅助测量装置，有效解决传统地质雷达重、人工托举费劲，并且隧道内表面不平整，怎样保证雷达天线与隧道内表面紧密贴合的技术问题。
2、本发明提供的一种可同时检测多测区地质雷达辅助测量装置，实现地质雷达天线机械化托举，提高雷达天线与隧道内表面的贴合度。
3、本发明提供的一种可同时检测多测区地质雷达辅助测量装置，实现地质雷达对于拱顶或顶弧位置难以直接测量的问题，提高地质雷达在大断面电缆隧道中的适用性。
4、本发明提供的一种可同时检测多测区地质雷达辅助测量装置，实现了可一次测量多个区域的功能，大大提高了检测效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明辅助测量装置的主体图；
图2为本发明辅助测量装置的底盘俯视图；
图3为本发明部件4正视图；
图4为本发明部件4左视图；
图5为本发明部件401放大图；
图6为本发明部件401剖面图；
图7为本发明部件3正视图；
图8为本发明部件3左视图；
图9为本发明部件1放大图；
图10为本发明部件2正视图；
图11为本发明部件2放大图；
图12为本发明部件205放大图；
图13为本发明部件206放大图；
图14为本发明部件5的放大图；
图中：1-万向轮装置；101-滚轮一；102-穿心轴；103-旋转轴；104-螺纹杆；105-连接杆；2-定向运动装置；201-弹簧；202-滚轮二；203-轴承一；204-凹型轴；205-中部连接轴；206-伸缩轴；207-平衡轮；208-轴承二；209-导轮；210-限位螺丝；211-倒钩；3-转角控制装置；301-穿心杆；302-小转盘；303-大转盘；4-雷达天线固定装置；401-凹型杆；402-弹簧连接杆；403-底托；404-螺旋铆钉；405-柔性杆；406-螺栓；407-撑杆；5-支撑连接装置；501-外套杆；502-内嵌杆；503-固定螺栓。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1为本发明辅助测量装置的主体图，如图2为本发明辅助测量装置的底盘俯视图所示，本发明提供一种可同时检测多测区地质雷达辅助测量装置，所述辅助测量装置设置于基础与衬砌之间，包括：雷达天线固定装置4、转角控制装置3和运动支撑装置，所述转角控制装置3为空心圆盘结构，通过空心固定于所述运动支撑装置顶部，所述雷达天线固定装置4包括支撑杆和固定板，所述固定板用于固定地质雷达，所述支撑杆的一端固定于圆盘边缘，另一端与所述固定板中部转动连接；
本装置有效解决传统地质雷达重、人工托举费劲，并且隧道内表面不平整，怎样保证雷达天线与隧道内表面紧密贴合的技术问题。
并且，本装置可以实现地质雷达天线机械化托举，提高雷达天线与隧道内表面的贴合度，还可以实现地质雷达对于拱顶或顶弧位置难以直接测量的问题，提高地质雷达在大断面电缆隧道中的适用性。
如图3为部件4正视图，如图4为部件4左视图，如图5为部件401放大图和如图6为部件401剖面图所示，所述固定板包括两个凹型杆401、弹性杆和支撑固定件；
所述弹性杆为具有弹性的杆状结构，其两端分别连接一个凹型杆401；
所述支撑固定件与所述弹性杆中部连接，每个凹型杆401都具有凹槽，所述地质雷达卡接在所述凹槽内；
所述支撑固定件包括底托403和螺旋铆钉404；
所述底托403与所述支撑杆活动连接，所述螺旋铆钉404设置于所述凹型杆401边缘，用于对所述地质雷达进行固定；
所述支撑杆包括柔性杆405和支撑连接件；
所述柔性杆405为具有弹性的杆状结构，一端与所述支撑连接件固定连接，另一端与所述底托403固定连接；
所述支撑连接件包括螺栓406和伸缩杆；
所述螺栓406设置于所述伸缩杆上，用于对所述伸缩杆进行固定；所述伸缩杆与所述柔性杆405固定连接。
如图7和图8所示分别为部件3正视图和部件3左视图，所述转角控制装置3包括：穿心杆301和转盘；
所述转盘通过所述穿心杆301连接；
所述转盘包括小转盘302、大转盘303和销栓；
所述小转盘302与所述穿心杆301固定连接；所述大转盘303与所述穿心杆301活动连接，且所述大转盘303和小转盘302上均设有等角度的小孔；所述销栓插入所述等角度的小孔中；
所述小转盘302和所述大转盘303呈对出现，且可为多对。
其中，所述运动支撑装置包括万向轮装置1、定向运动装置2和支撑连接装置5；
所述万向轮装置1和所述定向运动装置2与所述支撑连接装置5底部连接；所述支撑连接装置5顶部与所述转角控制装置3连接。
如图9所示，所述万向轮装置1包括滚轮一101、穿心轴102、旋转轴103、螺纹杆104和连接杆105；
所述连接杆105的一端与所述支撑连接装置5连接，另一端为带螺纹的母口；所述螺纹杆104拧在所述连接杆105的母口上；所述穿心轴102通过所述旋转轴103与所述螺纹杆104活动连接；所述滚轮一101固定设置于所述穿心轴102上。
如图10为部件2正视图，如图11为部件2放大图，如图12为部件205放大图和如图13为部件206放大图所示，所述定向运动装置2包括弹簧201、滚轮二202、轴承一203、凹型轴204、中部连接轴205、伸缩轴206、平衡轮207、轴承二208、导轮209、限位螺丝210和倒钩211；
所述倒钩211设置于所述凹型轴204上；所述弹簧201通过所述倒钩211连接在凹型轴204上；所述滚轮二202通过所述轴承一203安装于所述凹型轴204上；
所述凹型轴204一端为方形杆，一端为圆形杆；所述方形杆中间段为凹型，可抽动的插在中部连接轴205内部；所述中部连接轴205为两端空心中间实心的杆，位于所述滚轮二202之间；在所述中部连接轴205边缘设置有限位螺丝210；
所述伸缩轴206设置于所述滚轮二202和平衡轮207之间，所述平衡轮207通过轴承二208安装在伸缩轴206上；且所述平衡轮207的半径与所述滚轮二202半径相同；
所述凹型轴204包括外伸板，所述导轮209安装于所述外伸板上。
如图14所示，所述支撑连接装置5包括外套杆501、内嵌杆502和固定螺栓503；
所述外套杆501一端为空心，所述内嵌杆502插在所述外套杆501内，所述固定螺栓503设置在外套杆501上，固定所述内嵌杆502的位置。
实施例2
基于同一发明构思，本发明还提供一种可同时检测多测区地质雷达辅助测量方法；包括：调整定向运动装置2和万向轮装置1；
将支撑连接装置5与所述定向运动装置2和万向轮装置1进行连接；
将地质雷达固定在雷达天线固定装置4上，并且调整转角控制装置3和雷达天线固定装置4；
进行平衡调整，完成测量。
本方法实现了可一次测量多个区域的功能，大大提高了检测效率；
所述调整定向运动装置2和万向轮装置1包括：
调整定向运动装置2中两个滚轮之间的轴间距，使两个滚轮能卡在步道上，并且调整万向轮装置1的高度，使装置微微前倾；
所述将支撑连接装置5与所述定向运动装置2和万向轮装置1进行连接包括：
将支撑连接装置5的三根撑杆，分别安装在定向运动装置2和万向轮装置1预留的安装孔中，插进拧死；
所述将地质雷达固定在雷达天线固定装置4上，并且调整转角控制装置3和雷达天线固定装置4包括：
根据待检测结构预设测线的位置，调整转角控制装置3的旋转角度和雷达天线固定装置4的伸缩长度，将雷达天线与待检测结构紧密贴合；
所述进行平衡调整，完成测量包括：
调整平衡轮207的位置，保证装置的稳定性，并且按照预设的测线前进方向，推动地质雷达辅助测量装置前进，完成测量。
最后应当说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (12)

1.一种可同时检测多测区地质雷达辅助测量装置，其特征在于，所述辅助测量装置设置于基础与衬砌之间，包括：雷达天线固定装置(4)、转角控制装置(3)和运动支撑装置；
所述转角控制装置(3)为空心圆盘结构，通过空心固定于所述运动支撑装置顶部；
所述雷达天线固定装置(4)包括支撑杆和固定板；所述固定板用于固定地质雷达，所述支撑杆的一端固定于圆盘边缘，另一端与所述固定板中部转动连接。
2.根据权利要求1所述的辅助测量装置，其特征在于，所述固定板包括两个凹型杆(401)、弹性杆和支撑固定件；
所述弹性杆为具有弹性的杆状结构，其两端分别连接一个凹型杆(401)；
所述支撑固定件与所述弹性杆中部连接，每个凹型杆(401)都具有凹槽，所述地质雷达卡接在所述凹槽内。
3.根据权利要求2所述的辅助测量装置，其特征在于，所述支撑固定件包括底托(403)和螺旋铆钉(404)；
所述底托(403)与所述支撑杆活动连接，所述螺旋铆钉(404)设置于所述凹型杆(401)边缘，用于对所述地质雷达进行固定。
4.根据权利要求3所述的辅助测量装置，其特征在于，所述支撑杆包括柔性杆(405)和支撑连接件；
所述柔性杆(405)为具有弹性的杆状结构，一端与所述支撑连接件固定连接，另一端与所述底托(403)固定连接。
5.根据权利要求4所述的辅助测量装置，其特征在于，所述支撑连接件包括螺栓(406)和伸缩杆；
所述螺栓(406)设置于所述伸缩杆上，用于对所述伸缩杆进行固定；所述伸缩杆与所述柔性杆(405)固定连接。
6.根据权利要求1所述的辅助测量装置，其特征在于，所述转角控制装置(3)包括：穿心杆(301)和转盘；
所述转盘通过所述穿心杆(301)连接。
7.根据权利要求6所述的辅助测量装置，其特征在于，所述转盘包括小转盘(302)、大转盘(303)和销栓；
所述小转盘(302)与所述穿心杆(301)固定连接；所述大转盘(303)与所述穿心杆(301)活动连接，且所述大转盘(303)和小转盘(302)上均设有等角度的小孔；所述销栓插入所述等角度的小孔中。
8.根据权利要求7所述的辅助测量装置，其特征在于，所述小转盘(302)和所述大转盘(303)呈对出现，且可为多对。
9.根据权利要求1所述的辅助测量装置，其特征在于，所述运动支撑装置包括万向轮装置(1)、定向运动装置(2)和支撑连接装置(5)；
所述万向轮装置(1)和所述定向运动装置(2)与所述支撑连接装置(5)底部连接；所述支撑连接装置(5)顶部与所述转角控制装置(3)连接。
10.根据权利要求9所述的辅助测量装置，其特征在于，所述万向轮装置(1)包括滚轮一(101)、穿心轴(102)、旋转轴(103)、螺纹杆(104)和连接杆(105)；
所述连接杆(105)的一端与所述支撑连接装置(5)连接，另一端为带螺纹的母口；所述螺纹杆(104)拧在所述连接杆(105)的母口上；所述穿心轴(102)通过所述旋转轴(103)与所述螺纹杆(104)活动连接；所述滚轮一(101)固定设置于所述穿心轴(102)上。
11.根据权利要求9所述的辅助测量装置，其特征在于，所述定向运动装置(2)包括弹簧(201)、滚轮二(202)、轴承一(203)、凹型轴(204)、中部连接轴(205)、伸缩轴(206)、平衡轮(207)、轴承二(208)、导轮(209)、限位螺丝(210)和倒钩(211)；
所述倒钩(211)设置于所述凹型轴(204)上；所述弹簧(201)通过所述倒钩(211)连接在凹型轴(204)上；所述滚轮二(202)通过所述轴承一(203)安装于所述凹型轴(204)上；
所述凹型轴(204)一端为方形杆，一端为圆形杆；所述方形杆中间段为凹型，可抽动的插在中部连接轴(205)内部；所述中部连接轴(205)为两端空心中间实心的杆，位于所述滚轮二(202)之间；在所述中部连接轴(205)边缘设置有限位螺丝(210)；
所述伸缩轴(206)设置于所述滚轮二(202)和平衡轮(207)之间，所述平衡轮(207)通过轴承二(208)安装在伸缩轴(206)上；且所述平衡轮(207)的半径与所述滚轮二(202)半径相同；
所述凹型轴(204)包括外伸板，所述导轮(209)安装于所述外伸板上。
12.根据权利要求9所述的辅助测量装置，其特征在于，所述支撑连接装置(5)包括外套杆(501)、内嵌杆(502)和固定螺栓(503)；
所述外套杆(501)一端为空心，所述内嵌杆(502)插在所述外套杆(501)内，所述固定螺栓(503)设置在外套杆(501)上，固定所述内嵌杆(502)的位置。
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CN202010562514.1A Pending CN111880151A (zh) 2020-06-18 2020-06-18 一种可同时检测多测区地质雷达辅助测量装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112780886A (zh) * 2020-12-22 2021-05-11 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所 一种运营铁路隧道多测线雷达同步检测拖车

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