本发明涉及隧道超前预报中一种便携式的瞬变电磁法发射回线支架以及包括该支架的系统。
背景技术：
当前，随着我国经济的不断发展，建设四通八达的交通网络的重要性日益突出，由于我国内陆地区山脉众多，故隧道建设在交通建设中的地位不言而喻。然而，隧道施工的复杂性和风险性较高，为保证施工人员的人身安全，在隧道施工过程中必须以超前预报结果作为指导。
瞬变电磁法是超前预报工作中的一种重要方法，该方法所使用的仪器主要由发射回线、主机、接收线圈等几部分组成，在应用此方法对隧道进行超前预报工作时，一般要将发射回线固定为特定边长(如2m×2m)的正方形，目前常采用的做法是使用硬度和韧性较好的塑料管将其固定，但每次都需要提前截好特定长度的塑料管并现场使用防水胶带等进行拼接，且携带不便，难以重复使用。因此，对发射回线及接收线圈的固定装置进行改良，是提高超前预报工作的效率并节省材料、避免浪费的客观要求。
技术实现要素：
本发明的目的是为解决当前常用方法的不便之处，提供一种便携式的瞬变电磁发射回线及接收线圈固定支架及系统。在不影响瞬变电磁法超前预报结果精度的前提下，改良该方法的辅助装置，提高工作效率，并且能反复应用于各隧道瞬变电磁预报工作，避免因携带不便造成的材料浪费。同时，本发明使用高强度非金属材料，并通过计算对支架的横截面进行了改良选取，在解决了因支架刚度不足造成的预报过程中发射回线支架变形等问题的同时，又能保证不会对预报结果造成干扰。
为实现上述目的，本设计采用如下方案：
一种适用于瞬变电磁法发射回线的便携式瞬变电磁法发射回线支架，包括两根可双向伸缩的杆件，且两杆件的中点位置通过可固定的连接铰相接；且连接铰的两端设有自稳支架，两杆件可以绕所述的连接铰旋转成不同的角度；在两个所述杆件上还设有可调节位置的接收线圈支架，在杆件的两端各设有可封闭式“U”形支架，用于固定发射回线顶点。
在使用时将杆件绕铰旋转为“X”形，当两杆夹角为90°时将连接铰固定，并调节可伸缩杆的长度，使其位于正方形发射回线的对角线上并撑起发射回线。本发明中的自稳支架，可在探测时此装置结构简单，便于携带及操作，可提高瞬变电磁预报工作的效率，避免目前常用的使用塑料管现场制作支架的方法所造成的运输不便、材料浪费等问题。同时也能解决支架的刚度要求及防水性能问题，保证预报工作能顺利进行。
优选的，在所述的杆件上设有表明的刻度值；确保从杆件相接处到线圈四个角的距离相等(即杆件交叉点位于发射回线形心)，进而保证发射回线为标准的正方形，以保证预报结果的数据精度；在保证支架能正确与特定长度的发射回线及接收线圈组合的同时，也确保连接铰位于线圈形心上。
优选的，两根杆件可双向伸缩的强度及刚度均满足要求的高分子材料杆组成，两杆中点由与杆件材料相同的可固定的铰相接。杆件连接铰由强度和刚度均较高的非金属材料制成，在保证支架在探测过程中保持稳定的同时，避免了金属材料对瞬变电磁探测结果的干扰。
优选的，所述杆件连接铰处设置有螺栓固定装置，当且仅当两杆正交时才能对其进行固定，保证在探测过程中发射回线保持稳定。
优选的，两个杆件均设有固定螺栓装置，可在调整到所需长度后进行固定。
优选的，所述自稳支架可根据不同的地形特点进行调节，在不需要人员搀扶的情况下自行稳定。
优选的，所述的自稳支架能沿着连接铰的端部旋转，且自稳支架本身可伸缩；在探测高处测点时，将一侧自稳支架拆除，另一侧按照需要进行调节和固定，将整体装置变为手持式支架。
优选的，所述的接收线圈支架其位置可调，可根据接收线圈的大小调节支架位置。
优选的，所述杆件横截面均为“I”形，在保证杆件惯性矩较高不易变形的同时可有效减轻系统质量并提高伸缩杆的稳定性，确保伸缩杆不发生相对旋转。
优选的，所述杆件两端“U”形支架为可拆卸模式，同时备有“U”形槽宽度不同的多种支架，且“U”形支架口处设有弹性橡胶固定装置，可根据线圈匝数的不同自行选择合适支架并进行固定。
优选的，“U”形支架与内伸缩杆连接处为“I”形截面，便于不同“U”形支架的安装和固定。
本发明公开的一种便携式瞬变电磁仪超前预报系统，包括瞬变电磁仪(包括发射回线及接收装置)和所述便携式发射回线支架。
本发明公开的便携式瞬变电磁发射回线支架装置的制作方法，包括以下步骤：
步骤1：制作支架装置的各个部件，并根据实际探测中常用的线圈匝数制作不同宽度的多个“U”形支架；
步骤2：以杆件伸缩口处为标尺，在杆件上标注刻度；标注原则：将杆件视为一个正方形的对角线，且杆件连接处为正方形形心，根据正方形边长在杆件上标注刻度；如两组伸缩杆长度均相同的情况下，对应正方形边长为2m，则4个伸缩杆连接口处所对应的刻度为2m。
步骤3：将各部件按照要求组装，完成制作。
本发明的有益效果为：
本发明采用可伸缩式结构，并对支架结构进行了优化改进，在便于携带的同时，保证了结构的稳定性，在使用过程中不易变形，且适用于多种不同边长的发射回线，提高了瞬变电磁法超前预报工作的效率。
本发明为一体式结构，有效解决了发射回线支架的防水需求，适应于各种条件的隧道环境。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明的正视图；
图2为本发明的侧视图；
图3为本发明“U”形支架示意图；
图中，1.杆件，2.杆件连接铰，3.中心连接铰固定螺栓，4.杆件伸缩固定螺栓，5.发射回线支座，6.发射回线支座固定螺栓，7.杆身发射回线边长刻度，8.发射回线，9.接收线圈， 10.接收线圈支座，11.接收线圈支座固定螺栓，12.杆件自稳支架，13.自稳支架可调节转轴， 14.自稳支架伸缩固定螺栓，15.发射回线支座封闭带，16.封闭带固定栓。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。为了方便叙述，下文中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。
正如背景技术所介绍的，目前常采用的做法是使用硬度和韧性较好的塑料管将其固定，但每次都需要提前截好特定长度的塑料管并现场使用防水胶带等进行拼接，且携带不便，难以重复使用。因此，对发射回线及接收线圈的固定装置进行改良，是提高超前预报工作的效率并节省材料、避免浪费的客观要求，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种隧道超前预报的瞬变电磁法发射回线支架、系统及方法。
本申请的一种典型的实施方式中，如图1-3所示，一种便携式瞬变电磁发射回线支架，包括杆件1、杆件连接铰2、中心连接铰固定螺栓3、杆件伸缩固定螺栓4、发射回线支座5、发射回线支座固定螺栓6、杆身发射回线边长刻度7、接收线圈支座10、接收线圈支座固定螺栓11、杆件自稳支架12、自稳支架可调节转轴13、自稳支架伸缩固定螺栓14、发射回线支座封闭带 15、发射回线支座封闭带固定栓16组成的一个便携式支架装置，
具体使用方法如下：
两个杆件为双向可伸缩杆，两个杆件的中心位置1通过连接铰2连接，在使用时，将两杆件正交，通过固定螺栓3固定，根据线圈实际边长和杆件上相应的刻度值调节伸缩杆长度，并用螺栓4将其固定，使其与发射回线组成一个稳定的体系，发射回线支座封闭带15上设有小孔，可将封闭带固定栓16穿过小孔对发射回线进行进一步固定。
同样，调节接收线圈支座10将接收线圈固定为正方形并用接收线圈支座固定螺栓11进行固定，最后调节杆件自稳支架12，使线圈与支架整体达到自稳状态后进行测量工作。
当测点在拱顶或侧壁的较高处时，可将一侧自稳支架卸下，另一侧自稳支架角度调节轴 13固定，通过调节可伸缩自稳支架长度并固定将该装置转换为手持式瞬变电磁发射回线及接收线圈支架，对测点进行测量。
杆件自稳支架为可伸缩杆，其沿着连接较两端能够旋转，且自身可以伸缩。
如图2所示，在杆件连接轴和伸缩口处设有固定螺栓3、4，可在调节两杆满足本次测量要求后将其固定，使其与发射回线成为一个稳定的系统。
如图2所示，杆件两端均设有可封闭式“U”形线圈支座5，可保证线圈不会与支架脱离。
如图2所示，发射回线支座设有封闭带及固定栓，可进一步保证装置与发射回线的整体性。
如图3所示，杆件上标有其作为线圈支架时对应发射回线边长的刻度，既保证了在预报工作时能快速将支架与发射回线组装，又能使线圈对角线交点始终与支架中心轴重合，从而使接收线圈更容易找准位置，进而提高预报工作的精度。杆件横截面均为“I”形，在保证杆件惯性矩较高不易变形的同时可有效减轻系统质量并提高伸缩杆的稳定性，确保伸缩杆不发生相对旋转。
杆件两端“U”形支架为可拆卸模式，同时备有“U”形槽宽度不同的多种支架，且“U”形支架口处设有弹性橡胶固定装置，可根据线圈匝数的不同自行选择合适支架并进行固定。
“U”形支架与内伸缩杆连接处为“I”形截面，便于不同“U”形支架的安装和固定。
同时，本发明还公开了一种便携式瞬变电磁仪超前预报系统，包括瞬变电磁仪(包括发射回线及接收装置)和所述便携式发射回线支架。
本发明还公开了一种便携式瞬变电磁发射回线支架装置的制作方法，包括以下步骤：
步骤1：制作支架装置的各个部件，并根据实际探测中常用的线圈匝数制作不同宽度的多个“U”形支架；
步骤2：以杆件伸缩口处为标尺，在杆件上标注刻度。标注原则：将杆件视为一个正方形的对角线，且杆件连接处为正方形形心，根据线圈正方形边长在杆件上标注刻度，如两组伸缩杆长度均相同的情况下，对应正方形边长为2m，则4个伸缩杆连接口处所对应的刻度为 2m。
步骤3：将各部件按照要求组装，完成制作。
本发明采用伸缩式结构，具有携带方便、不易变形、适应性广且对瞬变电磁数据结果无任何干扰等优点，能简化测量前期的准备工作，提高工作效率，减少材料浪费。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。