一种岩土工程介质的信号处理方法、装置及系统与流程

本发明涉及岩土工程检测技术领域，特别涉及一种岩土工程介质的信号处理方法、装置及系统。

背景技术：

随着岩土工程的不断向深部发展，矿山井巷、交通隧道、水工隧洞、石油与天然气井及各类岩体洞室，若岩体结构内部存在大量的缺陷，如裂缝、断层，就会具有很大的危险性，造成巨大的经济损失。对岩体结构内部裂缝等缺陷进行快速有效无损检测，尤其对裂缝刚度、裂缝大小和裂缝分布等信息的有效检测是岩土工程领域的一项重要需求，对岩土工程结构健康诊断至关重要。

目前，岩土工程结构的无损检测方法得到广泛应用，其检测数据的分析方法与结构内裂隙分布、裂隙特征、围岩类别、地下水、结构的基本物理、力学指标，地形地貌，地质、构造等复杂介质分布有着密切的关系。无损检测方法主要有回弹法、雷达法、冲击回波法及超声波法等。回弹法是最常用的一种无损检测方法，但回弹法只能测得结构表面的质量状况，其内部质量信息却无法得知；冲击回波法可测得岩体结构内部的横向缺陷，但其纵向分辨率较低，检测精度受岩体结构内部的含水量和空洞影响较大；超声波对穿测试，主要适合于混凝土等结构材料的整体纵波速度参数，但无法应用于地下岩土工程的检测。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种岩土工程介质的信号处理方法、装置及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明提供了一种岩土工程介质的信号处理装置，包括底座，所述底座的底面固定连接有支撑柱，所述底座的上表面上通过连接柱连接有支撑台，所述支撑台上设有固定板，所述固定板上设有固定杆，所述固定杆顶部的内腔固定连接有转轴，所述转轴的外表面套接有第一连接臂，所述第一连接臂的另一端也通过转轴套接有第二连接臂，所述第二连接臂的另一端也通过转轴套接有第三连接臂；所述第一连接臂和所述第二连接臂之间设有支撑架，所述第二连接臂和第三连接臂之间也设有支撑架；所述第三连接臂的下端连接有安装架，所述安装架内设有蜗杆，所述蜗杆与设置在安装架内的传动涡轮齿啮合，所述传动涡轮的下端连接有皮带轮，所述皮带轮通过皮带与设置在安装架内的电机的输出轴上的带轮连接；所述安装架上还设置有液压缸，所述液压缸上的活塞杆的下端连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆上设有检测设备。

较佳地，所述安装架上、下对称设置有两个螺旋孔，所述蜗杆垂直贯穿于两个螺旋孔内，蜗杆的下端穿过安装架。

较佳地，所述检测设备为金属磁记忆检测仪。

较佳地，所述支撑柱的底部安装有滚轮，所述滚轮带有自锁结构。

较佳地，所述连接柱的中部设置有伸缩段，伸缩段的动作受液压装置驱动，伸缩段能在液压装置的驱动作用下，对连接柱的竖直高度进行调节。

一种岩土工程介质的信号处理方法，包括以下步骤：

步骤(1)：固定好整体装置，调节好第一连接臂、第二连接臂和第三连接臂之间的位置关系；

步骤(2)：启动电机，电机依次通过皮带轮、传动涡轮带动蜗杆在需要检测的岩体周围钻洞；

步骤(3)：电机反转并带动蜗杆伸出地表；

步骤(4)：启动液压缸，液压缸中的活塞杆使电动伸缩杆上的检测设备深入到钻洞中，进而方便对地下岩体检测。

一种岩土工程介质的信号处理系统，包括底座，所述底座的底面固定连接有支撑柱，所述底座的上表面上通过连接柱连接有支撑台，所述支撑台上设有固定板，所述固定板上设有固定杆，所述固定杆顶部的内腔固定连接有转轴，所述转轴的外表面套接有第一连接臂，所述第一连接臂的另一端也通过转轴套接有第二连接臂，所述第二连接臂的另一端也通过转轴套接有第三连接臂；所述第一连接臂和所述第二连接臂之间设有支撑架，所述第二连接臂和第三连接臂之间也设有支撑架；所述第三连接臂的下端连接有安装架，所述安装架内设有蜗杆，所述蜗杆与设置在安装架内的传动涡轮齿啮合，所述传动涡轮的下端连接有皮带轮，所述皮带轮通过皮带与设置在安装架内的电机的输出轴上的带轮连接；所述安装架上还设置有液压缸，所述液压缸上的活塞杆的下端连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆上设有检测设备。

本发明通过启动电机，电机依次通过皮带轮、传动涡轮带动蜗杆在需要检测的岩体周围钻洞；同时启动液压缸，液压缸中的活塞杆使电动伸缩杆上的检测设备深入到钻洞中，进而方便对地下岩体检测。该装置控制方便，检测精度高，并且能够很好的检测地下岩土中岩体的内部缺陷特征。

附图说明

图1为本发明提供的一种岩土工程介质的信号处理装置结构示意图；

图2为蜗杆连接示意图。

附图标记说明：

1、底座；2、支撑柱；3、连接柱；4支撑台；5、固定板；6、固定杆；7、转轴；8、第一连接臂；9、第二连接臂；10、支撑架；11、第三连接臂；12、连接头；13、安装架；14、蜗杆；15、传动涡轮；16、皮带轮；17、电机；18、蓄电池；19、液压缸；20、电动伸缩杆；21、检测设备。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

如图1-2所示，本发明实施例提供了一种岩土工程介质的信号处理装置，包括底座1，所述底座1的底面固定连接有支撑柱2，所述底座1的上表面上通过连接柱3连接有支撑台4，所述支撑台4上设有固定板5，所述固定板5上设有固定杆6，所述固定杆6顶部的内腔固定连接有转轴7，所述转轴7的外表面套接有第一连接臂8，所述第一连接臂8的另一端也通过转轴7套接有第二连接臂9，所述第二连接臂9的另一端也通过转轴7套接有第三连接臂11；所述第一连接臂8和所述第二连接臂9之间设有支撑架10，所述第二连接臂9和第三连接臂11之间也设有支撑架10；所述第三连接臂11的下端连接有安装架13，所述安装架13内设有蜗杆14，所述蜗杆14与设置在安装架13内的传动涡轮15齿啮合，所述传动涡轮15的下端连接有皮带轮16，所述皮带轮16通过皮带与设置在安装架13内的电机17的输出轴上的带轮连接；所述安装架13上还设置有液压缸19，所述液压缸19上的活塞杆的下端连接有电动伸缩杆20，所述电动伸缩杆20上设有检测设备21。

在本发明实施例中，所述安装架13上、下对称设置有两个螺旋孔，所述蜗杆14垂直贯穿于两个螺旋孔内，蜗杆14的下端穿过安装架13。所述检测设备21为金属磁记忆检测仪。所述支撑柱2的底部安装有滚轮，所述滚轮带有自锁结构。所述连接柱3的中部设置有伸缩段，伸缩段的动作受液压装置驱动，伸缩段能在液压装置的驱动作用下，对连接柱3的竖直高度进行调节。

一种岩土工程介质的信号处理方法，包括以下步骤：

步骤1：固定好整体装置，调节好第一连接臂8、第二连接臂9和第三连接臂11之间的位置关系；

步骤2：启动电机17，电机17依次通过皮带轮16、传动涡轮15带动蜗杆14在需要检测的岩体周围钻洞；

步骤3：电机17反转并带动蜗杆14伸出地表；

步骤4：启动液压缸19，液压缸19中的活塞杆使电动伸缩杆20上的检测设备21深入到钻洞中，进而方便对地下岩体检测。

一种岩土工程介质的信号处理系统，包括底座1，所述底座1的底面固定连接有支撑柱2，所述底座1的上表面上通过连接柱3连接有支撑台4，所述支撑台4上设有固定板5，所述固定板5上设有固定杆6，所述固定杆6顶部的内腔固定连接有转轴7，所述转轴7的外表面套接有第一连接臂8，所述第一连接臂8的另一端也通过转轴7套接有第二连接臂9，所述第二连接臂9的另一端也通过转轴7套接有第三连接臂11；所述第一连接臂8和所述第二连接臂9之间设有支撑架10，所述第二连接臂9和第三连接臂11之间也设有支撑架10；所述第三连接臂11的下端连接有安装架13，所述安装架13内设有蜗杆14，所述蜗杆14与设置在安装架13内的传动涡轮15齿啮合，所述传动涡轮15的下端连接有皮带轮16，所述皮带轮16通过皮带与设置在安装架13内的电机17的输出轴上的带轮连接；所述安装架13上还设置有液压缸19，所述液压缸19上的活塞杆的下端连接有电动伸缩杆20，所述电动伸缩杆20上设有检测设备21。

综上所述，本发明实施例提供的一种岩土工程介质检测装置，通过启动电机，电机依次通过皮带轮、传动涡轮带动蜗杆在需要检测的岩体周围钻洞；同时启动液压缸，液压缸中的活塞杆使电动伸缩杆上的检测设备深入到钻洞中，进而方便对地下岩体检测。该装置控制方便，检测精度高，并且能够很好的检测地下岩土中岩体的内部缺陷。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。