工程隧洞雷达检测方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种工程隧洞雷达检测方法，特征是该方法采用了一种用于地质雷达隧洞检测的无重支架，并且使用一个以上的氦轻气球产生的浮力将雷达天线（4）托举到隧洞顶部以使雷达天线紧贴在隧洞顶表面；该无重支架的检测支架杆（2）用短杆进行接长以使之能到达足够的高度；操作人员人工控制检测支架杆（2）进行定位以及控制装置平衡。还发明同时还公开了该种用于地质雷达隧洞检测的无重支架。本发明解决了地质雷达隧洞检测天线操作问题，实现了无重托举操作，轻便，大大减少了雷达隧洞检测成本，保证了天线与隧洞表面的接触效果，提高了检测成果质量。
【专利说明】工程隧洞雷达检测方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种工程隧洞雷达检测方法及装置，属于隧洞(道)工程无损检测【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在隧洞工程中，常采用地质雷达对隧洞进行检测，检测中的重要技术条件是必须将雷达天线贴紧隧洞的表面，以保证雷达检测信号的质量。然而，由于很多隧洞的断面十分大，隧洞顶到隧洞底的高度十分高，在检测隧洞顶部时，雷达天线如何贴紧隧洞的表面就成了一个问题。现有技术中，为了保证雷达天线与隧洞顶表面的贴壁效果，一般采用在工程车上加载人工支架，将人托到高空，采用人手操作的方式。这种方式由于使用工程车，成本高，安全性差，而且由于隧洞检测多是与施工交叉作业，有些洞段检测车到达不了，造成无法检测，因此这样的检测方式还是不够理想。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种安全性好的工程隧洞雷达检测方法及装置，使隧洞雷达检测不依赖于检测车就能容易地检测隧洞顶部，不仅便于操作，且成本更低，以克服现有技术的不足。
[0004]由于隧洞雷达检测均采用重量较轻的400MHz、900MHz天线，该类型天线重量一般在3?8kg，体积尺寸小于I米的偏平天线，便于采用支杆方式进行托举检测。本发明的方法采用了一种用于地质雷达隧洞检测的无重支架，并且使用一个以上的氦轻气球产生的浮力将雷达天线托举到隧洞顶部以使雷达天线紧贴在隧洞顶表面；该无重支架的检测支架杆用短杆进行接长以使之能到达足够的高度；操作人员人工控制检测支架杆进行定位以及控制装置平衡。
[0005]因此，本发明的用于地质雷达隧洞检测的无重支架，包括用于隧洞检测的雷达天线、雷达仪以及连接二者的天线电缆，其中雷达天线设有一个能够将其贴紧隧洞的顶表面的支架装置，该支架装置设有一个以上的氦轻气球以产生浮力将该支架装置托举起来。这样采用一个组合支架装置和一套圆柱体氦轻气球进行组合，利用氦轻气球的浮力托举雷达天线至隧洞顶表面，检测人员只使用较少的力量平衡、移动支架装置就可完成现场检测工作。
[0006]进一步的，支架装置包括检测支架杆以及在其顶端连接的用于支撑所述雷达天线的天线托盘，氦轻气球设在天线托盘的下方并叠合穿在检测支架杆上。天线托盘是是作为雷达天线定位的基础，能够借助其下方氦轻气球的上浮力将雷达天线紧贴在需要检测的隧洞部位。
[0007]更进一步的，氦轻气球为PVC材料制成的圆柱体型结构，其中心位置设有用于穿过所述检测支架杆的支架杆孔。氦轻气球的材料厚度以0.2mm为宜，这样既能保证不漏气，也不会增加气球的制造成本和自重。氦轻气球设计成圆柱体型结构，便于多个气球的叠合产生共同的浮力。
[0008]更进一步的，氦轻气球底面直径为100?300cm，单个高度为50?150cm。根据隧洞断面的不同，氦轻气球的数量可以在3?10个不等，它们相互重叠穿在检测支架杆上。氦轻气球中部的支架杆孔的内径与检测支架杆相匹配，以使检测支架杆穿过氦轻气球后氦轻气球能够在检测支架杆上稳定固定住为宜。
[0009]更进一步的，天线托盘的底部设有螺纹头用于与检测支架杆顶端连接，相应的检测支架杆的顶端设有可与前述的螺纹头连接的螺纹孔。采用螺纹连接使整个装置的稳定性更好，且连接速度也快，工作效率高。
[0010]更进一步的，检测支架杆可采用螺纹连接加长。也就是多段短杆连接，这些短杆一端设有螺纹头，另一端是螺孔，将短杆的螺纹头与其它短杆的螺孔相连，使检测支架杆可以任意加长或减短，以适应不同的隧洞断面检测。
[0011]更进一步的，天线托盘和检测支架杆是采用聚酯材料制成的结构。聚酯材料是现有的常规材料，是非金属物，不对天线造成信号干扰。
[0012]更进一步的，检测支架杆的单段长度为150cm。也就是每一根短杆的长度为150cm,因为大部分隧洞内径都在1m以内，以150cm为一根短杆的尺寸，通过的检测只需要将5?6根短杆相连成检测支架杆就能达到检测的要求。
[0013]本发明采用多个氦轻圆柱体气球进行组合，可以托举重达1kg以内的物体，可以方便地将雷达天线托举到隧洞顶部人员无法到达的区域，操作人员只需要控制检测支架杆的位置以及平衡即可进行雷达检测，解决了地质雷达隧洞检测天线操作问题，实现了无重托举操作，轻便，大大减少了雷达隧洞检测成本，保证了天线与隧洞表面的接触效果，提高了检测成果质量。而且，还能够避免现有技术中因人员高空作业可能导致的安全事故。
[0014]【专利附图】
【附图说明】
图1是本发明的结构示意图；
图2是天线托盘和检测支架杆的连接方式；
图3是氦轻气球正立面视图；
图4是氦轻气球俯视图。
[0015]附图中的标记为:1_氦轻气球、2-检测支架杆、3-天线托盘、4-雷达天线、5-天线电缆、6-雷达仪、7-隧洞上顶、8-隧洞下底，9-支架杆孔。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0017]先看图1，图1展示了本发明的整体结构示意图，图中可以看到，当进行隧洞顶部雷达检测时，本发明的支架装置放在隧洞上顶7和隧洞下底8之间，实施时，按照图2所示将天线托盘3与检测支架杆2连接，将雷达天线4置于天线托盘3上并固定住，将雷达天线4通过天线电缆5与雷达仪6连接，根据隧洞的高度，采用多根短杆将检测支架杆2加长到足以使天线托盘3到达隧洞最高点。将充满氦气的氦轻气球I穿在检测支架杆2上。看图3和图4，从图中可以看到，氦轻气球I是圆柱体结构，更确切的说是圆柱体扁平结构，氦轻气球I底面直径为100?300cm，单个高度为50?150cm。这样有利于将多个气球叠合共同产生浮力。每个氦轻气球I的中部设有支架杆孔9用于穿过检测支架杆2，根据实际条件，还可以将氦轻气球I采用黏贴或拴接等方式固定在检测支架杆2上以提高固定效果。将装置连接完成后，由于有氦轻气球I的浮力，使整个装置十分轻便，操作人员手举检测支架杆2在隧洞中逐个检测点之间移动通过雷达仪进行检测即可。
[0018]当然，以上只是本发明的具体应用范例，本发明还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的实施方式，均落在本发明所要求的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种工程隧洞雷达检测方法，其特征在于:该方法采用了一种用于地质雷达隧洞检测的无重支架，并且使用一个以上的氦轻气球产生的浮力将雷达天线(4)托举到隧洞顶部以使雷达天线紧贴在隧洞顶表面；该无重支架的检测支架杆(2)用短杆进行接长以使之能到达足够的高度；操作人员人工控制检测支架杆(2)进行定位以及控制装置平衡。
2.一种用于地质雷达隧洞检测的无重支架，包括用于隧洞检测的雷达天线(4)、雷达仪(6)以及连接二者的天线电缆(5)，其特征在于:所述雷达天线(4)设有一个能够将其贴紧隧洞的顶表面的支架装置，该支架装置设有一个以上的氦轻气球(I)以产生浮力将该支架装置托举起来。
3.根据权利要求2所述的用于地质雷达隧洞检测的无重支架，其特征在于:所述支架装置包括检测支架杆(2)以及在其顶端连接的用于支撑所述雷达天线(4)的天线托盘(3)，所述氦轻气球(I)设在天线托盘(3 )的下方并叠合穿在所述检测支架杆(2 )上。
4.根据权利要求3所述的用于地质雷达隧洞检测的无重支架，其特征在于:所述氦轻气球(I)为PVC材料制成的圆柱体型结构，其中心位置设有用于穿过所述检测支架杆(2)的支架杆孔(9)。
5.根据权利要求3或4所述的用于地质雷达隧洞检测的无重支架，其特征在于:所述氦轻气球(I)底面直径为100?300cm,单个高度为50?150cm。
6.根据权利要求3所述的用于地质雷达隧洞检测的无重支架，其特征在于:所述天线托盘(3)的底部设有螺纹头用于与所述检测支架杆(2)顶端连接，相应的所述检测支架杆(2)的顶端设有可与所述螺纹头连接的螺纹孔。
7.根据权利要求6所述的用于地质雷达隧洞检测的无重支架，其特征在于:所述检测支架杆(2 )可采用螺纹连接加长。
8.根据权利要求3、6或7所述的用于地质雷达隧洞检测的无重支架，其特征在于:所述天线托盘(3)和检测支架杆(2)是采用PVC材料制成的结构。
9.根据权利要求7所述的用于地质雷达隧洞检测的无重支架，其特征在于:所述检测支架杆(2)的单段长度为150cm。
【文档编号】G01S7/02GK104035092SQ201310068926
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2013年3月5日 优先权日:2013年3月5日
【发明者】王波 申请人:中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院