一种滑动式地震波激发装置的制作方法

1.本实用新型涉及地震勘探震源装置领域，具体地，涉及一种滑动式地震波激发装置。


背景技术：

2.地震勘探是地球物理勘探中常用的探测方式，其采用了地震波传播的性质和原理，利用地震波来探测地下异常体和界面的存在，其中所用的震源方式包括可控震源，炸药震源和人工锤击震源。
3.在实际工程应用中，双护盾式tbm前部空间狭小，而采用传统人工锤击震源，无法进行有效的人工锤击。而现有技术采用对人工固定在边墙上的长管进行锤击，由于操作不精准会对施工人员产生安全隐患，并且锤击强度不够，影响产生信号的质量。同时，机械震源在狭小空间内安装和使用难度较大，对此，还需要提供一种更为合理的技术方案，以解决上述技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种滑动式地震波激发装置，以解决现有技术中机械震源在狭小空间内安装和使用难度较大的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供一种滑动式地震波激发装置，包括：
6.具有高硬度的锤体，用于锤击待激发地震波的基体；
7.安装座，设有沿竖直方向延伸的导轨，所述导轨的端部连接于所述锤体；所述导轨上还套设有压力弹簧，所述压力弹簧与所述锤体之间设有滑块，所述滑块可移动地连接于所述导轨；
8.机括机构，其一端可锁定地连接于所述滑块，另一端可活动地抵压于所述压力弹簧；以及
9.驱动机构，其一端连接于所述安装座，另一端连接于所述机括机构；
10.当所述驱动机构拉动所述机括机构时，能够带动所述机括机构抵压所述压力弹簧；当所述机括机构释放所述滑块时，能够解除所述机括机构对所述压力弹簧的抵压，以使得所述压力弹簧在复原的瞬间，使所述滑块推动所述锤体猛烈撞击所述基体。
11.在一种可能的设计中，所述机括机构包括：限位弹簧、绳套、抵压杆、平衡杆、扳手和防护座；所述绳套连接于所述防护座，所述抵压杆可转动连接于所述防护座；所述平衡杆的一端可转动地连接于所述防护座，另一端抵压于所述抵压杆；
12.所述限位弹簧的一端连接于所述平衡杆，另一端通过固定螺栓连接于所述防护座；所述扳手可转动地连接于所述防护座，并且抵顶于所述平衡杆；以当按压所述扳手时，能够使所述抵压杆远离所述压力弹簧，以解除对所述压力弹簧的抵压；所述绳套能够离开所述滑块上的凸缘，以解除对所述滑块的锁定。
13.在一种可能的设计中，所述扳手包括竖直段和连接于所述竖直段的弯曲段，所述
竖直段抵靠于所述平衡杆设置，所述弯曲段部分凸出于所述防护座。
14.在一种可能的设计中，所述抵压杆的端部设置为曲面。
15.在一种可能的设计中，所述驱动机构包括传动绳、定滑轮、动滑轮、中间轮、壳体和一对限位件，其中一个限位件设置于所述壳体上方，并且连接于所述定滑轮；另一个限位件位于所述壳体的下方，并且连接于所述机括机构，所述动滑轮连接于该限位件；所述中间轮设置于所述动滑轮上方并且连接于所述限位件；
16.所述传动绳一端连接于位于上方的所述限位件，并依次绕设于所述中间轮、所述定滑轮和所述动滑轮，以当拉动或者松开所述传动绳时，能够调节所述动滑轮相对于所述壳体的位置。
17.在一种可能的设计中，所述壳体上设有支座，所述传动绳可绑接于所述支座。
18.在一种可能的设计中，所述锤体包括锤头、把柄和固定块，所述把柄的一端连接于所述锤头，所述把柄的另一端连接于所述固定块，所述固定块连接于所述导轨。
19.在一种可能的设计中，所述锤头配设为具有球面的金属头；所述锤头、把柄和固定块这三者一体成型。
20.在一种可能的设计中，所述滑动式地震波激发装置还包括压力检测器、显示屏和控制器，所述控制器分别通信连接于所述显示屏和所述压力检测器；其中，所述压力检测器设置于所述锤体上，所述显示屏通信连接于所述压力检测器。
21.在一种可能的设计中，所述滑动式地震波激发装置还包括电磁吸盘和顶针，所述电磁吸盘连接于所述锤体，且所述电磁吸盘上设有与所述顶针相适配的限位槽，所述顶针设置于所述滑块底部，以当所述滑块抵接于所述电磁吸盘时，所述顶针能够插设于所述限位槽中，并紧吸于所述电磁吸盘。
22.震波激发装置在工作时，由施工人员配合，一人固定该激发装置，并将锤体顶在需要激发地震波的围岩处，另一人将驱动机构调整在正确的位置，使驱动机构可以正常地工作。驱动机构带动滑块压缩压力弹簧，高弹性系数的压力弹簧确保触发时滑块有足够的动能冲击锤体，产生有效的地震波信号。当驱动机构将压力弹簧压缩到足以产生有效地震波信号时，扣动机括机构，以接触机括机构与滑块的锁定。此时，压力弹簧在没有约束的情况进行释放，推动滑块进行在滑轨上运动，滑块在有充足动能情况下撞击锤体，使得锤体可以间接地撞击边墙，产生有效的地震波信号。
23.通过上述技术方案，滑块经压力弹簧的压缩释放，获得足够的初速度，并在滑轨上滑动，在锤体处被阻挡敲击，从而形成有效的锤击震源。由此，能够在各种应用场景下产生有效的地震信号，从而准确地探测地下异常体和界面的情况。该激发装置，即使是在狭窄的应用环境下，也能够完成其安装和使用。且结构简单、操作方便，具有较好的灵活性和实用性。
24.本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
25.附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
26.图1是滑动式地震波激发装置在一种实施例中的结构示意图；
27.图2是滑动式地震波激发装置在一种实施例中的部分结构示意图。
28.附图标记说明
29.11-锤头，12-把柄，13-固定块，21-安装座，22-导轨，23-压力弹簧，24-滑块，31
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限位弹簧，32-绳套，33-抵压杆，34-平衡杆，35-扳手，36-防护座，37-固定螺栓，41-传动绳，42-定滑轮，43-动滑轮，44-中间轮，45-壳体，46-限位件，47-支座，5-压力检测器，61-显示屏，62-供电线，7-电磁吸盘，8-顶针，9-把手。
具体实施方式
30.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。
31.根据本实用新型的具体实施方式，提供了一种滑动式地震波激发装置。在隧道开挖的过程中，即使是在边墙位置空间狭小，也能够施工人员锤击，从而产生地震波，由此来提升激发地震波能量，并保障施工人员在锤击过程的安全。其中，图1和图2示出了其中一种具体实施例。
32.参阅图1和图2所示，该滑动式地震波激发装置包括：具有高硬度的锤体，用于锤击待激发地震波的基体；安装座21，设有沿竖直方向延伸的导轨22，导轨22的端部连接于锤体；导轨22上还套设有压力弹簧23，压力弹簧23与锤体之间设有滑块24，滑块 24可移动地连接于导轨22；机括机构，其一端可锁定地连接于滑块24，另一端可活动地抵压于压力弹簧23；驱动机构，其一端连接于安装座21，另一端连接于机括机构。
33.这样一来，当驱动机构拉动机括机构时，能够带动机括机构抵压压力弹簧23；当机括机构释放滑块24时，能够解除机括机构对压力弹簧23的抵压，以使得压力弹簧23在复原的瞬间，使滑块24推动锤体猛烈撞击基体。
34.震波激发装置在工作时，由施工人员配合，一人固定该激发装置，并将锤体顶在需要激发地震波的围岩处，另一人将驱动机构调整在正确的位置，使驱动机构可以正常地工作。驱动机构带动滑块24压缩压力弹簧23，高弹性系数的压力弹簧23确保触发时滑块24有足够的动能冲击锤体，产生有效的地震波信号。当驱动机构将压力弹簧23压缩到足以产生有效地震波信号时，扣动机括机构，以接触机括机构与滑块24的锁定。此时，压力弹簧23在没有约束的情况进行释放，推动滑块24进行在滑轨上运动，滑块24在有充足动能情况下撞击锤体，使得锤体可以间接地撞击边墙，产生有效的地震波信号。
35.通过上述技术方案，滑块24经压力弹簧23的压缩释放，获得足够的初速度，并在滑轨上滑动，在锤体处被阻挡敲击，从而形成有效的锤击震源。由此，能够在各种应用场景下产生有效的地震信号，从而准确地探测地下异常体和界面的情况。该激发装置，即使是在狭窄的应用环境下，也能够完成其安装和使用。且结构简单、操作方便，具有较好的灵活性和实用性。
36.在本公开提供的一种实施例中，机括机构包括：限位弹簧31、绳套32、抵压杆33、平衡杆34、扳手35和防护座36；绳套32连接于防护座36，抵压杆33可转动连接于防护座36；平衡杆34的一端可转动地连接于防护座36，另一端抵压于抵压杆33。
37.限位弹簧31的一端连接于平衡杆34，另一端通过固定螺栓37连接于防护座36；扳手35可转动地连接于防护座36，并且抵顶于平衡杆34；以当按压扳手35时，能够使抵压杆33远离压力弹簧23，以解除对压力弹簧23的抵压；绳套32能够离开滑块24上的凸缘，以解除对
滑块24的锁定。
38.这样一来，在待敲击状态下，绳套32连接于凸缘，确保滑块24相对于导轨22的位置，并且绳套32本身处于正常的约束状态、不会从凸缘上滑落。驱动机构缩回，使得绳套32处于绷紧状态，而抵压杆33也保持着对压力弹簧23的抵压。驱动机构继续移动，带动滑块24不断压缩压力弹簧23，高弹性系数的压力弹簧23可以确保触发时滑块24 有足够的动能冲击锤体，由此产生有效的地震波信号。
39.当驱动机构带动抵压杆33抵压压力弹簧23并且将压力弹簧23压缩到足以产生有效地震波信号时，扣动扳手35，滑块24上绳套32与机括抵压杆33分别解除对滑块24的锁定以及对压力弹簧23的锁定，此时压力弹簧23在没有约束的情况进行释放，推动滑块24在滑轨上运动。滑块24在有充足动能情况下撞击锤体，锤体撞击边墙，产生有效的地震波信号。
40.在本公开中，扳手35包括竖直段和连接于竖直段的弯曲段，竖直段抵靠于平衡杆34 设置，弯曲段部分凸出于防护座36。这样一来，可便于施工人员扳动扳手35，从而有效地带动抵压杆33和绳套32动作。
41.在本公开提供的一种实施例中，抵压杆33的端部设置为曲面。这样一来，当扣动扳手35时，有益于使抵压杆33的端部与压力弹簧23顺滑地错开，减少对压力弹簧23的阻塞，避免对弹力造成影响。
42.作为一种选择，驱动机构包括传动绳41、定滑轮42、动滑轮43、中间轮44、壳体 45和一对限位件46，其中一个限位件46设置于壳体45上方，并且连接于定滑轮42；另一个限位件46位于壳体45的下方，并且连接于机括机构，动滑轮43连接于该限位件46；中间轮44设置于动滑轮43上方并且连接于限位件46。
43.传动绳41一端连接于位于上方的限位件46，并依次绕设于中间轮44、定滑轮42和动滑轮43，以当拉动或者松开传动绳41时，能够调节动滑轮43相对于壳体45的位置。由此，实现对机括位置的调整。基于滑轮的设计，可以在改变施力方向的同时起到一定的省力效果。
44.在本公开提供的一种实施例中，壳体45上设有支座47，传动绳41可绑接于支座47。这样一来，可以固定传动绳41，以保持对压力弹簧23的有效抵压；或者以该支座47为基点，拉紧传动绳41，以实现对动滑轮43位置的调节。
45.在本公开提供的一种实施例中，锤体包括锤头11、把柄12和固定块13，把柄12的一端连接于锤头11，把柄12的另一端连接于固定块13，固定块13连接于导轨22。这样一来，当滑块24释放时受到压力弹簧23的复原力，首先会作用到固定块13；此后，再通过锤头11撞击边墙，产生有效的地震波信号。
46.在一种可能的设计中，锤头11配设为具有球面的金属头，从而在保证锤头11强度的同时，通过点面接触的方式将撞击力传递给边墙。锤头11、把柄12和固定块13这三者一体成型，不仅便于生产制造，还有益于保证这三者之间连接强度。
47.在本公开提供的一种实施例中，滑动式地震波激发装置还包括压力检测器5、显示屏 61和控制器，控制器分别通信连接于显示屏61和压力检测器5；其中，压力检测器5设置于锤体上，显示屏61通信连接于压力检测器5。
48.这样一来，在滑块24撞锤体的瞬间，压力检测器5可以检测到本次的压力信息，并将该数据传递给控制器。控制器可以根据预设的程序或公式，对当前压力信息进行预算，从
而判断地下异常体和界面信息，由此，使显示屏61实时展示当前的信息，以便于施工人员及时掌握当前的地震勘探结果。
49.需要说明的是，在本公开中，压力检测器5配设为市售的压力传感器；控制器配设为中央处理器，显示屏61则是选用市售的屏幕。对此，本公开均可以在现有技术的情况下，对三者进行灵活配设。
50.压力传感器可将本次锤击力度值显示在显示屏61上，为延长显示屏61使用寿命，避免受强烈震动损伤，将其设置于与供电线62相近的一端。
51.在本公开提供的一种实施例中，滑动式地震波激发装置还包括电磁吸盘7和顶针8，电磁吸盘7连接于锤体，且电磁吸盘7上设有与顶针8相适配的限位槽，顶针8设置于滑块24底部，以当滑块24抵接于电磁吸盘7时，顶针8能够插设于限位槽中，并紧吸于电磁吸盘7。
52.这样，当滑块24撞击锤体的瞬间，顶针8插设于限位槽并触发电磁吸盘7，使电磁吸盘7将滑块24牢牢吸附住，避免滑块24产生多次震动，由此，保证了激发信号的质量。
53.在本公开中，安装座21上设有把手9。
54.以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。