无损式古城墙雷达扫描装置的制作方法

无损式古城墙雷达扫描装置
【技术领域】
1.本实用新型涉及文物保护工程勘探的技术领域，特别是无损式古城墙雷达扫描装置的技术领域。


背景技术：

2.古城墙在漫长的岁月中，经长期自然风化侵蚀和人为破坏，通常会出现不同程度的损伤，如城墙表面酥碱、城墙外包砖缺失(土体局部破损)以及城墙整体缺失等。为了延续历史文脉，有效地保护古城墙历史文化遗存，需要尽可能地在维持古城墙原貌的情况下，依照国家有关文物修缮的规定对古城墙进行检查和修复。
3.雷达技术具有无损、高分辨率和连续透视等特点，近年来越来越频繁地被应用于考古工程勘查领域之中。对于古城墙而言，雷达可对其进行扫描，使人们掌握其内部的结构，从而为其结构评估以及保护方案设计提供数据支撑。传统的扫描方式为人工拉动绳索以使雷达在升降过程中完成扫描。然而，此种方式可能存在绳索在拉动过程中破坏墙体的问题。为此，公开(公告)号为cn210831308u的实用新型专利公开了一种城墙城台雷达扫描用滑轮装置，通过设置带有第一滑轮的安装板，可避免绳索与城墙城台的墙面直接接触，从而减少绳索对城墙城台的磨损和破坏。但是，其安装板仍然需要固定在城墙之上，即使带有防滑垫，还是无法保证不对城墙造成损伤，尤其是对于风化程度较高的城墙而言。此外，其只能对同一竖向方向上的一段城墙进行扫描，若需要对其相邻的下一部分的城墙进行扫描，则需要对安装板进行重新拆装，操作较为麻烦。另外，公开(公告)号为cn212008900u的实用新型专利公开了一种地质雷达检测古城墙病害的辅助装置，其在结构上与上述专利略有不同，但也存在相同的技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题，提出无损式古城墙雷达扫描装置，整个装置与古城墙之间无任何连接关系，既不会对古城墙造成伤害，还可快速且全方位地对古城墙进行扫描式勘探，结构简单，使用便捷，无反复拆装的麻烦。
5.为实现上述目的，本实用新型提出了无损式古城墙雷达扫描装置，包括推车、立杆、绳索、滑轮组、摇轮和止刹机构，所述立杆竖向固定在推车的车板之上，所述绳索由安装在立杆的侧壁处的摇轮所收放且自由端在绕过位于立杆顶端的滑轮组的各个定滑轮之后与雷达相连接，所述止刹机构安装在立杆的侧壁处并可限制摇轮继续转动。
6.作为优选，所述摇轮包括芯轴、绳筒和手柄，所述芯轴横向贯穿立杆设置且通过轴承而与立杆可转动式连接，所述绳筒同轴固定在芯轴之外，所述芯轴的一端与手柄相连接而另一端侧壁处环绕设有若干条轴体插孔，所述止刹机构包括定位板和插销，所述定位板固定在立杆的侧壁处且设有若干条分别与各条轴体插孔相对应设置的板体插孔，所述插销可同时插入相对应的轴体插孔和板体插孔之中。
7.作为优选，所述定位板位于芯轴的上方。
8.作为优选，所述推车的车板之上还安装有增重箱。
9.作为优选，还包括导向机构，所述导向机构包括滑轨、滑块和联杆，所述滑轨沿着立杆的高度方向设置，所述滑块滑动连接在滑轨之上，所述联杆的一端与滑块相固定而另一端与雷达可拆卸式连接。
10.作为优选，所述导向机构还包括插片和插板，所述插板固定在雷达的外壁处且顶端设有插口，所述插片呈倒u字形且一端与联杆相连接而另一端可向下插入插口之中。
11.作为优选，所述插口的内壁处贴覆有弹性橡胶皮。
12.本实用新型的有益效果：
13.1)通过联用推车、立杆、绳索、滑轮组、摇轮和止刹机构，可利用推车带动雷达沿着古城墙的长度方向移动，而摇轮又可利用绳索的收放带动雷达沿着古城墙的高度方向移动，并且整个装置与古城墙之间无任何连接关系，既不会对古城墙造成伤害，还可快速且全方位地对古城墙进行扫描式勘探，结构简单，使用便捷，无反复拆装的麻烦；
14.2)通过设置芯轴、绳筒和手柄共同构成摇轮，可与由定位板和插销所构成的止刹机构相配合，既可在插销拔出时利用手柄转动芯轴以及位于芯轴之外的绳筒，又可在相对应的轴体插孔和板体插孔之中插入插销时，实现快速止刹功能，使雷达悬停在所需位置；
15.3)通过增设由滑轨、滑块和联杆所构成的导向机构，既不影响雷达的上下移动，还可有效避免雷达在上下移动过程中自由晃动并撞击立杆或古城墙；
16.4)通过设置插片和插板连接滑块与雷达，使滑块可在滑轨的高度范围内随着雷达自由移动，又在滑轨的下方与雷达自动相脱离，既不影响止刹机构的设置，还扩张了雷达的测试范围。
17.本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
18.图1是本实用新型无损式古城墙雷达扫描装置在一个工作状态下的主视图；
19.图2是图1的a处的放大示意图；
20.图3是图1的b处的放大示意图；
21.图4是本实用新型无损式古城墙雷达扫描装置在另一个工作状态下的主视图。
22.图中：1-推车、2-立杆、3-绳索、4-滑轮组、5-摇轮、51-芯轴、511-插孔、52-绳筒、53-手柄、6-止刹机构、61-定位板、62-插销、7-增重箱、8-导向机构、81-滑轨、82-滑块、83-联杆、84-插片、85-插板、851-插口、9-雷达。
【具体实施方式】
23.参阅图1至图4，本实用新型无损式古城墙雷达扫描装置，包括推车1、立杆2、绳索3、滑轮组4、摇轮5和止刹机构6，所述立杆2竖向固定在推车1的车板之上，所述绳索3由安装在立杆2的侧壁处的摇轮5所收放且自由端在绕过位于立杆2顶端的滑轮组4的各个定滑轮之后与雷达9相连接，所述止刹机构6安装在立杆2的侧壁处并可限制摇轮5继续转动。如此设计，可利用推车1带动雷达沿着古城墙的长度方向移动，而摇轮5又可利用绳索3的收放带动雷达沿着古城墙的高度方向移动，并且整个装置与古城墙之间无任何连接关系，既不会对古城墙造成伤害，还可快速且全方位地对古城墙进行扫描式勘探，结构简单，使用便捷，
无反复拆装的麻烦。
24.所述摇轮5包括芯轴51、绳筒52和手柄53，所述芯轴51横向贯穿立杆2设置且通过轴承而与立杆2可转动式连接，所述绳筒52同轴固定在芯轴51之外，所述芯轴51的一端与手柄53相连接而另一端侧壁处环绕设有若干条轴体插孔511，所述止刹机构6包括定位板61和插销62，所述定位板61固定在立杆2的侧壁处且设有若干条分别与各条轴体插孔511相对应设置的板体插孔，所述插销62可同时插入相对应的轴体插孔511和板体插孔之中。其中，所述插销62包括销杆和销头，所述销杆的一端与销头相固定而另一端可同时插入相对应的轴体插孔511和板体插孔之中，所述销头不可穿过板体插孔。如此设计，既可在插销62拔出时利用手柄53转动芯轴51以及位于芯轴51之外的绳筒52，又可在相对应的轴体插孔511和板体插孔之中插入插销62时，实现快速止刹功能，使雷达9悬停在所需位置。此外，为了省力，亦可利用电机替代手柄53，从而电动驱动绳索3收放。
25.所述定位板61位于芯轴51的上方，便于插销62的插拔。
26.所述推车1的车板之上还安装有增重箱7。其中，增重箱7可选择实心的箱体，亦可选择空心的且带有注水口和排水口的水箱，从而通过注入水的体积以控制总重量。增重箱7的设置增加了装置底部的重量，能够有效避免装置在雷达9上升的过程中出现重心上移并引发倾倒的问题。此外，立杆2与增重箱7既可一前一后设置在推车1的车板之上，亦可选择将立杆2设置在增重箱7的上方。
27.还包括导向机构8，所述导向机构8包括滑轨81、滑块82和联杆83，所述滑轨81沿着立杆2的高度方向设置，所述滑块82滑动连接在滑轨81之上，所述联杆83的一端与滑块82相固定而另一端与雷达9可拆卸式连接。其中，导向机构8既不影响雷达9的上下移动，还可有效避免雷达9在上下移动过程中自由晃动并撞击立杆2或古城墙。
28.所述导向机构8还包括插片84和插板85，所述插板85固定在雷达9的外壁处且顶端设有插口851，所述插片84呈倒u字形且一端与联杆83相连接而另一端可向下插入插口851之中。其中，需要使插片84与插板85之间的摩擦力大于滑轨81与滑块82之间的摩擦力，从而在滑轨81的高度范围内使滑块82可随着雷达9而沿着滑轨81上下移动。此外，还需要使插片84与插板85之间的摩擦力小于雷达的重力，从而当滑块82下移至滑轨81的末端而雷达9还要继续下移时，使插片84自动与插板85相分离。此外，可通过插片84和插板85的尺寸和表面粗糙程度等以控制二者之间的摩擦力大小。
29.所述插口851的内壁处贴覆有弹性橡胶皮。其中，可通过弹性橡胶皮的厚度、弹性和表面粗糙性等进一步控制插片84的插接松紧程度。
30.本实用新型工作过程：
31.首先，将推车1移动至靠近待监测的古城墙附近。如图1所示，拔出插销62，握住手柄53并正向转动，带动绳筒52随之转动并放出绳索3，从而使雷达9随着绳索3而逐渐下放并对同一竖向方向上的古城墙从上至下逐段勘探。随后，推动推车1直至雷达9移动至下一个勘探点，握住手柄53并反向转动，带动绳筒52随之转动并收回绳索3，从而使雷达9随着绳索3而逐渐上升并对同一竖向方向上的古城墙从下至上逐段勘探。如此重复数次，即可实现古城墙的半连续性勘探。并且，在雷达9上下滑动期间，滑块82可利用联杆83、插片84和插板85与雷达9相连接，从而随之沿着滑轨81上下移动，同时滑块82亦可反向对雷达9起一定的限制作用，有效避免雷达9自由晃动并撞击立杆2或古城墙。在需要暂停勘探时，可将插销62同
时插入相对应的轴体插孔511和板体插孔之中，限制芯轴51的转动，从而利用绳索迫使雷达9静止。
32.此外，再参阅图4，由于滑块82被限制在滑轨81之中，上下移动范围有限。当雷达9需要进一步向下移动并对古城墙的墙根处进行勘探时，可继续正向转动柄53。此时，滑块82被滑轨81底端的支板所抵压住而无法继续下移，由于雷达9的重力大于插片84与插板85之间的摩擦力，因此插片84会在雷达9的下移过程中逐渐从插口851内脱出，进而使滑块82与雷达9相分离。
33.上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型简单变换后的方案均属于本实用新型的保护范围。