阅读说明：本技术 一种可同时检测多测区的地质雷达辅助测量装置 (Geological radar auxiliary measuring device capable of simultaneously detecting multiple measuring areas ) 是由 马山青 王志钢 贺雷 董超 刘赫 刘俊博 于 2020-06-18 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种可同时检测多测区的地质雷达辅助测量装置,包括：滚动装置、升降装置、转角控制装置和至少一个雷达天线固定装置；所述升降装置安装于滚动装置上,雷达天线固定装置通过所述转角控制装置安装于升降装置上；所述升降装置具有液压升降结构；所述雷达天线固定装置包括：支撑杆和固定板；所述支撑杆一端与所述转角控制装置连接,另一端与所述固定板中部连接,所述转角控制装置通过所述支撑杆带动所述固定板转动；所述固定板固定安装地质雷达。实现地质雷达天线机械化托举,解决人工长时间作业的问题,降低检测人员劳作强度,实现了可一次测量多个区域的功能,大大提高了检测效率。(The invention provides a geological radar auxiliary measuring device capable of detecting multiple measuring areas simultaneously, which comprises: the device comprises a rolling device, a lifting device, a corner control device and at least one radar antenna fixing device; the lifting device is arranged on the rolling device, and the radar antenna fixing device is arranged on the lifting device through the corner control device; the lifting device is provided with a hydraulic lifting structure; the radar antenna fixing device includes: a support rod and a fixing plate; one end of the supporting rod is connected with the corner control device, the other end of the supporting rod is connected with the middle part of the fixed plate, and the corner control device drives the fixed plate to rotate through the supporting rod; and the fixed plate is fixedly provided with a geological radar. Realize that geological radar antenna mechanization lifts, solve the problem of artifical long-time operation, reduce measurement personnel working strength, realized the function that can once measure a plurality of regions, improved detection efficiency greatly.)

一种可同时检测多测区的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的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(高度)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

为克服现有技术的缺陷，提供了一种可同时检测多测区的地质雷达辅助测量装置。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的：

一种可同时检测多测区的地质雷达辅助测量装置，包括：滚动装置(1)、升降装置、转角控制装置(4)和至少一个雷达天线固定装置(5)；

所述升降装置安装于滚动装置(1)上，雷达天线固定装置(5)通过所述转角控制装置(4)安装于升降装置上；所述升降装置具有液压升降结构；

所述雷达天线固定装置(5)包括：支撑杆和固定板；所述支撑杆一端与所述转角控制装置(4)连接，另一端与所述固定板中部连接，所述转角控制装置(4)通过所述支撑杆带动所述固定板转动；所述固定板固定安装地质雷达。

优选的，所述支撑杆包括：柔性撑杆(505)、液压控制器(506)和液压杆(507)；

所述柔性撑杆(505)为柔性结构，一端与所述液压杆(507)的一端连接，另一端与所述固定板连接，所述液压杆(507)的另一端与所述转角控制装置(4)连接；

所述液压控制器(506)设置在所述液压杆(507)上，用于调节液压杆(507)的高度。

优选的，所述固定板包括：具有凹槽的凹型板(501)、扣件(502)、弹簧连接杆(503)、底托(504)和转轴(508)；

所述柔性撑杆(505)的另一端与所述底托(504)的中心位置连接，所述底托(504)为板状结构，所述板状结构的中部具有平行设置的通孔，供所述弹簧连接杆(503)穿过，所述弹簧连接杆(503)两端分别与凹型板(501)连接；

所述地质雷达设置与所述底托(504)上，在所述弹簧连接杆(503)的弹性作用下，使地质雷达的把手卡接在所述凹型板(501)凹槽内，所述扣件(502)通过所述转轴(508)设置在所述凹型板(501)上，固定所述地质雷达的把手。

优选的，所述升降装置包括：液压提升装置(2)、竖向支撑装置(3)和链条；

所述液压提升装置(2)和竖向支撑装置(3)分别与所述滚动装置(1)连接，所述转角控制装置(4)与所述竖向支撑装置(3)连接，所述链条一端与转角控制装置(4)连接，另一端与所述竖向支撑装置(3)连接，所述液压提升装置(2)通过所述链条控制所述转角控制装置(4)上下移动。

优选的，所述竖向支撑装置(3)包括：两个具有凹槽的竖向凹型杆(301)和多个螺栓(305)；

所述竖向凹型杆(301)的一端与所述滚动装置(1)连接，竖向凹型杆(301)的凹槽开口向内，两个竖向凹型杆(301)左右对称设置；

所述多个螺栓(305)滑动连接在所述竖向支撑装置(3)的凹槽内，所述竖向支撑装置(3)通过所述螺栓(305)与所述转角控制装置(4)连接。

优选的，所述竖向支撑装置(3)还包括：具有凹槽的横向凹型杆(302)、第二链条固定孔(303)和把手(304)；

所述横向凹型杆(302)的两端固定连接所述两个竖向凹型杆(301)的中部，所述横向凹型杆(302)的上部设有所述第二链条固定孔(303)，所述链条的另一端与所述第二链条固定孔(303)固定连接；所述把手(304)固定连接在所述横向凹型杆(302)的凹槽内。

优选的，所述液压提升装置(2)包括：液压缸(201)、横支撑(202)、齿轮(203)和阀门(204)；

所述液压缸(201)的一端与所述滚动装置(1)连接，另一端与所述横支撑(202)连接；所述横支撑(202)为圆形杆，两端分别与齿轮(203)连接，所述齿轮(203)设置在所述链条内部，所述液压提升装置(2)通过齿轮(203)带动链条控制所述转角控制装置(4)上下移动；所述阀门(204)设置于所述液压缸(201)上。

优选的，所述转角控制装置(4)包括：双L型板(401)、电动机(402)、多个预留孔(403)和第一链条固定孔(404)；

所述双L型板(401)为板状结构，所述预留孔(403)设置在所述双L型板(401)的一端，所述预留孔(403)的数量与所述螺栓(305)的数量一致，所述竖向支撑装置(3)通过所述螺栓(305)与所述转角控制装置(4)的预留孔(403)连接；

所述第一链条固定孔(404)设置在所述双L型板(401)同一端的上方，所述链条的一端与所述第一链条固定孔(404)固定连接；所述电动机(402)设置在所述双L型板(401)的中心位置上；

所述转角控制装置(4)通过电动机(402)的转轴与所述雷达天线固定装置(5)的液压杆(507)焊接。

优选的，所述转角控制装置(4)的电动机(402)可以设置多个，数量与安装的雷达天线固定装置(5)的数量相同。

优选的，所述滚动装置(1)为两组，每组滚动装置(1)均包括：滚轮(101)、轴承(102)、内嵌轴(103)、弹簧(104)、中部连接轴(105)和导轮(106)；

所述滚轮(101)通过所述轴承(102)与所述内嵌轴(103)连接；

所述中部连接轴(105)为空心轴，所述弹簧(104)设置在所述中部连接轴(105)内部，两端分别与所述内嵌轴(103)连接；所述内嵌轴(103)具有外伸板，所述导轮(106)安装在所述外伸板上；所述两组滚动装置(1)的中部连接轴(105)的两端分别通过钢条焊接在一起；

所述竖向凹型杆(301)的一端和液压缸(201)的一端与所述中部连接轴(105)连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1)一种可同时检测多测区的地质雷达辅助测量装置，包括：滚动装置、升降装置、转角控制装置和至少一个雷达天线固定装置；所述升降装置安装于滚动装置上，雷达天线固定装置通过所述转角控制装置安装于升降装置上；所述升降装置具有液压升降结构；所述雷达天线固定装置包括：支撑杆和固定板；所述支撑杆一端与所述转角控制装置连接，另一端与所述固定板中部连接，所述转角控制装置通过所述支撑杆带动所述固定板转动；所述固定板固定安装地质雷达。实现地质雷达天线机械化托举，解决人工长时间作业的问题，降低检测人员劳作强度，实现了可一次测量多个区域的功能，大大提高了检测效率。

2)提高雷达天线与隧道内表面的贴合度，提升检测的效率和测量数据的准确性。

3)解决大断面电缆隧道中，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)利用液压控制提升，调整发明装置上部平台高度，满足不同测线高度的要求，使得整个发明装置的适用性更广泛。

5)滚动装置充分利用了电缆隧道有步道设计的特点，合理设计两个滚轮之间弹性的轴间距，以此固定装置的前进方向。

附图说明

图1为本发明一种可同时检测多测区的地质雷达辅助测量装置工作时示意图；

图2为本发明一种可同时检测多测区的地质雷达辅助测量装置收起时示意图；

图3为部件1放大示意图；

图4为部件2放大示意图；

图5为部件2齿轮示意图；

图6为部件3放大图的主视图；

图7为部件3的1-1剖面图；

图8为部件3的竖向凹型杆的横截面图；

图9为部件4的放大图的俯视图；

图10为部件4的放大图的主视图；

图11为部件4的放大图的左视图；

图12为部件5的局部放大示意图；

图13为部件5的另一部分局部放大示意图；

图14为图12的局部放大示意图；

图15为凹型板和扣件局放大示意图；

图中，1-滚动装置，2-液压提升装置，3-竖向支撑装置，4-转角控制装置，5-雷达天线固定装置，101-滚轮，102-轴承，103-内嵌轴，104-弹簧，105-中部连接轴，106-导轮，201-液压缸，202-横支撑，203-齿轮，204-阀门，301-竖向凹型杆，302-横向凹型杆，303-第二链条固定孔，304-把手，305-螺栓，401-双L型板，402-电动机，403-预留孔，404-第一链条固定孔，501-凹型板，502-扣件，503-弹簧连接杆，504-底托，505-柔性撑杆，506-液压控制器，507-液压杆，508-转轴。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步说明，但本发明并不限于这些实施例。

实施例1：

本发明的具体方案为：如图1和图2所示，一种可同时检测多测区的地质雷达辅助测量装置。主要包括滚动装置1、液压提升装置2、竖向支撑装置3、转角控制装置4和雷达天线固定装置5。

部件滚动装置1：如图3所示，包括滚轮101、轴承102、内嵌轴103、弹簧104、中部连接轴105和导轮106。部件滚动装置1的主要作用是控制整个装置的前进方向。

部件液压提升装置2：如图4和图5所示，包括液压缸201、横支撑202、齿轮203、阀门204。部件液压提升装置2的主要作用是提供上部平台运动的动力。

部件竖向支撑装置3：如图6-8所示，包括竖向凹型杆301、横向凹型杆302、第二链条固定孔303、把手304、螺栓305。该装置的主要作用是约束上部同台的运动方向。

部件转角控制装置4：如图9-11所示，包括双L型板401、电动机402、预留孔403、第一链条固定孔404。该装置的主要作用是雷达天线固定装置5的偏转角度。

部件雷达天线固定装置5：如图12-15所示，包括凹型板501、扣件502、弹簧连接杆503、底托504、柔性撑杆505、液压控制器506、液压杆507、转轴508。该装置的主要作用是为了保证地质雷达与待检测衬砌结构表面紧密贴合。

实施例2

据实际工程情况，本发明设计了一种可同时检测多测区的地质雷达辅助测量装置。整个装置共包括5个部分，如图1所示：滚动装置1、提升动力装置2、连接装置3、转角控制装置4和地质雷达固定装置5。该装置能解决传统的地质雷达测量时，技术人员无法测量顶管或拱顶、长时间托举造成体力不支导致地质雷达与衬砌结构贴合不好和技术人员行走晃动导致测线偏移等问题，同时提高检测速度。本发明装置各部分的作用如下：

本发明装置中的部件滚动装置1，图3所示，包括滚轮101、轴承102、内嵌轴103、弹簧104、中部连接轴105和导轮106。其中滚轮101通过轴承102与内嵌轴103相连；轴承102连接滚轮101和内嵌轴103，保证滚轮101绕内嵌轴103转动；内嵌轴103一端用于连接滚轮，另一端为凹陷设计，***中部连接轴105内部；弹簧104用于连接左右两端***中部连接轴105内部的内嵌轴103；中部连接轴103为空心设计，两端设有限位螺丝孔，当内嵌轴103***中部连接杆105之后，拧上限位螺丝，防止内嵌轴103外拉时滑落；导轮106安装在内嵌杆103的外伸板上，工作时作用在步道的测表面。该装置的主要作用是便于滚轮之间的轴间，使装置能卡住步道前进，便于控制前进方向。充分利用了电缆隧道有步道设计的特点，合理设计两个滚轮之间弹性的轴间距，以此固定装置的前进方向。

本发明装置中的部件液压提升装置2，如图4和图5所示，包括液压缸201、横支撑202、齿轮203、阀门204。其中液压缸201下部固定在滚动装置1上，上部与横支撑202相连接，通过液压控制中轴杆伸常量；横支撑202为圆形杆，左右两端各通过轴承安装有齿轮203；齿轮203安装在横支撑202上，可绕横支撑202转动；阀门204用于控制液压缸的压力，当中轴杆伸长时，拧松阀门204，降低压力，收回中轴杆。该装置的主要作用是通过控制液压杆的伸长量来部件转角控制装置4的升降高度。调整发明装置上部平台高度，满足不同测线高度的要求，使得整个发明装置的适用性更广泛。

本发明装置中的部件竖向支撑装置3，如图6-8所示，包括竖向凹型杆301、横向凹型杆302、第二链条固定孔303、把手304、螺栓305。其中竖向凹型杆301下端固定在滚动装置1上，凹槽开口向内侧，左右对称布置，用于安装螺栓305，限制螺栓305只能上下滑动；横向凹形杆302两端固定在竖向凹型杆的中部，上部预留有第二链条固定孔303；第二链条固定孔303开在横向凹型杆302的上半部上，用于固定链条的一端；把手304安装在横向凹型杆302的内部凹槽中，方便人员推动装置；螺栓305安装在竖向凹型板301中，一侧两个，左右对称布置，螺栓305可在竖向凹型板301内沿上下方向自由滑动。该装置的主要作用是提供竖向的支撑，同时约束部件转角控制装置4的运动方向。

本发明装置的部件转角控制装置4，如图9-11所示，包括双L型板401、电动机402、预留孔403、第一链条固定孔404。其中双L型板401作为上部工作平台，用于安装其他部件；电动机402安装在双L型板401上，转轴上安装有部件雷达天线固定装置5；预留孔403开在双L型板401上，用于通过螺栓305将双L型板401固定在竖向凹型杆301上；第一链条固定孔404安装在双L型板401上，用于固定链条的一端。该装置的主要作用是控制部件5的转角，同时控制升降高度。

本发明装置的部件雷达天线固定装置5，如图12-15所示，包括凹型板501、扣件502、弹簧连接杆503、底托504、柔性撑杆505、液压控制器506、液压杆507、转轴508。其中凹型板501的凹槽用于卡放地质雷达的把手，通过弹簧连接杆503左右对称布置；扣件502用于固定雷达天线的把手；弹簧连接杆503穿过底托504，可自由拉伸长度；底托504对地质雷达起到支撑作用；柔性支撑杆505具有一定压缩性，保证地质雷达在测量时可以与墙面紧密贴合，同时有一定的偏转角；液压控制器506可以根据监测液压杆507的压力，自动调整液压杆507的长度；液压杆507一端安装在电动机402的转轴上；转轴508用于安装扣件的上半圆弧。该装置的主要作用是保证雷达天线与待检测的衬砌构建表面紧密贴合。装置上部采用多头设计，多个电动机402与多个雷达天线固定装置5配合，可实现一趟行走测量多条测线的设计。

实施例3

本装置的使用流程如下：

(1)装置调整。根据电缆隧道步道设计宽度，拉动内嵌轴103，调整滚轮101之间的轴距，使装置卡在步道两侧。

(2)雷达天线安装。将雷达天线的把手放在凹型板501中，拧紧扣件502的螺丝，固定雷达天线的把手，依次拧紧6个扣件502的把手。当需要同时测量多条测线时，安装多台雷达天线，重复上述步骤即可。

(3)雷达天线就位。手动操作液压杠201的阀门，提升双L型板401的高度至合理位置；转动电动机至合理的偏转角度；控制液压杆控制器506，伸长液压杆507，使得雷达天线与衬砌结构表面紧密贴合。

(4)开始测量。推动装置，按预定前进方向运动。

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。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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。