一种大断面隧道掌子面施工中地质雷达操作辅助装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明专利涉及岩土工程技术领域，尤其适用于改善大断面隧道掌子面施工过程中，地质雷达在超前地质预报中的应用方面。
【背景技术】
[0002]随着我国隧道技术的发展，隧道施工面临的地质条件也越来越复杂，为保证施工人员、财产的安全，超前地质预报技术已成为不良地质地区隧道施工的必要工作。地质雷达作为一种方便快捷的无损短程物探方法，在超前地质预报中得到了广泛应用。目前在实地操作中，存在以下问题:
[0003]1、地质雷达操作人员一般采用手持雷达天线接触岩体的方式进行探测，这种探测方法不可避免的要近距离的接触掌子面和隧道未支护段，未及时支护的隧道顶板和掌子面可能存在掉块、坍塌等问题，特别是在雷达天线底面的扰动下，人员、设备的安全无法保证。
[0004]2、目前施工中普遍采用人工抬举天线的操作方式探测，在大跨度隧道探测中，受台车形式和人员活动范围所限，目前的测线往往布置比较单一，不能很好的覆盖整个掌子面，特别是针对掌子面斜上方一旦突出危害性极大的溶洞等地质灾害体，目前还没有特别方便的探测方法。
[0005]3、即使是技术熟练的人员手持沉重的天线探测，也不能精确的控制移动速度，而国内目前普遍采用时间测量方式，若单位时间内移动的距离不一致，就无法准确定位测线网中地质灾害体的位置。
[0006]中国第CN203056076U号实用新型专利公开了一种地质雷达探测辅助装置，包括支撑柱、水平设置在两根支撑柱之间的横梁、设置在横梁上的滑轨以及用于悬挂地质雷达天线的悬吊线，采用该地质雷达探测辅助装置，可以人工控制天线的移动。但是这种装置，首先自动化程度低，使用时仍然需要操作人员始终在掌子面前工作，存在巨大的安全隐患；其次，采用人工操作，天线移动速度控制问题没有得到有效解决；再次，测线布置单一，无法布置常规的“井”字形测线，也不能调整角度，对掌子面斜上方等重点区域也无法实现全面的覆盖。
【发明内容】
[0007]本发明专利为了解决上述问题，提供了一种大断面隧道掌子面施工中地质雷达操作辅助装置，该方法能够使操作人员在安全距离控制雷达天线沿指定路径扫描，保证操作人员的安全；并能使测线布置更加均匀合理，可覆盖整个掌子面，以减少预报误差。
[0008]为了实现上述目的，本发明专利采用如下技术方案:
[0009]一种大断面隧道掌子面施工中地质雷达操作辅助装置，包括使用时布置于掌子面前的框架，所述框架的顶端设有卷扬机，所述框架通过伸缩装置调整框架倾斜角度，所述框架上设有用于调整牵引路径的可拆卸的若干滑轮，所述卷扬机的线缆绕过相应的滑轮通过牵引绳与雷达天线连接；雷达测线水平布置时，在所述框架上设有可以调整倾斜角度的水平轨道，所述雷达天线沿所述轨道移动探测；测线垂直布置时，所述雷达天线由牵引线悬挂，垂直升降进行探测；探测时，卷扬机的线缆带动所述雷达天线在预设测线上自动行走，实现自动探测。
[0010]所述轨道包括两条的导轨和四个导轨滑轮，所述导轨滑轮安装于雷达天线的四角。
[0011]所述卷扬机、滑轮、和导轨通过快速夹具固定在所述框架装置上。
[0012]所述轨道两端通过角度调节器与所述快速夹具连接，通过调整所述角度调节器来调整所述轨道的倾斜角度。
[0013]所述导轨通过电动推杆与所述快速夹具连接，所述快速夹具固定在台车上，通过调整电动推杆的长度，来调整所述轨道的倾斜角度。
[0014]所述卷扬机为可变速遥控卷扬机。
[0015]所述牵引绳有两根，分别固定于雷达天线的两侧；其中一根牵引绳连接所述卷扬机的线缆，另一根牵引绳连接溜尾绳。
[0016]所述框架通过带有伸缩杆的夹具与台车固定连接。
[0017]本发明专利的有益效果为:
[0018]本装置是将目前在隧道施工地质雷达掌子面探测通常采用的人力操作转化为机械操作。运用该装置主要有以下优点:
[0019]该装置通过可固定在刚性框架任意位置的滑轮及可调倾斜角度的导轨为雷达天线提供框架范围内任意位置的水平、垂直运动路线。可以覆盖绝大部分掌子面区域，特别是人力无法探测到的掌子面中心附近，通过调节导轨使其具有向上或向下倾斜的角度，可以测量掌子面斜上方和斜下方的区域，增大了探测区域面积。较目前更为合理丰富的测线布置可以有效的提高预报的准确性。
[0020]该装置运用有线远距离遥控小型卷扬机，操作人员可以在安全距离对设备进行遥控操作，减少人员暴露于相对危险范围的时间，有效保证人员安全。
[0021]机械操作相对于人力操作，更容易控制天线移动速度。使用地质雷达进行时间测量时，在不使用测距轮的情况下，天线只有按一定速度匀速的行进才可以准确地定位前方地质异常体的位置和影响范围，使用机械操作可以提高超前地质预报精确度。
[0022]通过快速夹具固定卷扬机、滑轮和轨道，可以快速的调整装置的位置，减少了人员停留在掌子面前的必要时间，确保人员安全，使用方便。
[0023]使用轨道和溜尾绳，可以保证雷达天线的稳定移动，提高预报的准确性。
[0024]轨道两端采用铰接，可满足雷达天线朝向要求，在掌子面斜上方等关键部位的检测中发挥更好的作用。
[0025]通过伸缩装置调整框架，能使整套设备更好的贴合形状倾斜的掌子面，提高采样质量。
[0026]该装置提供了一种更加省力的操作方式，通过机械牵引笨重的雷达天线，可以减少操作人员的体力工作量，有效提高工作效率。
【附图说明】
[0027]图1为本发明专利的正视图；
[0028]图2为本发明专利的左视图；
[0029]图3为本发明专利辅助水平测试原理图；
[0030]图4为本发明专利辅助垂直测试原理图；
[0031]其中，1、小型卷扬机；2、滑轮；3、牵引绳；4、刚性框架；5、导轨；6、雷达天线(不包含在本装置内)；7、溜尾绳；8、框架伸缩装置；9、台车(不包含在本装置内)。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图与实施例对本发明专利作进一步说明。<