[发明专利]一种运营高速公路路基病害瑞雷波自动检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种运营高速公路路基病害瑞雷波自动检测装置。

背景技术

路基是道路工程的主体，其承受着路面重量、本体自重及行车荷载。为保证良好的使用状况，路基必须具有足够的刚度、强度及稳定性。为确保路基维持在良好的使用状况，必须对路基病害及使用状态进行检测，以便及时发现路基病害并采取合适的养护措施。由于路基属于隐蔽工程，很难通过常规的巡查发现，往往只有等路基病害发展到一定程度，反映到路面时才能发现，而此时路基病害已发展到相当严重的程度，错过了最佳的养护时机。因而，必须采用先进的无损检测进行路基病害检测。

瑞雷面波法探测技术是近年来发展起来的一项工程物探新技术，其采用锤击作为震源，锤击时激发一瞬时冲击力，产生一定频率范围的瑞雷波，不同频率的瑞雷波叠加在一起，以脉冲的形式向前传播，由地震仪记录这些面波信号，通过对面波信号的处理便可得到测试点下方的工程地质情况。传统的瑞雷波仪的检波器上部为瑞雷波接收装置，下部为探头，检测时按照一定的道间距将检波器插入被检测物体表面，并确保检波器稳定。然后通过线缆将检波器一次接到住电缆上，并将主电缆与主机相连。震源为一个重40磅的铁锤，使用时用铁锤锤击被检测物体的表面，并通过连续锤击5～7次进行信号叠加，得到较强且质量较高的瑞雷波信号。当准备工作准备完毕后，即可开始检测。当需要滚动检测时，需要将前面一定数量的检波器拔出向后移，以此循环进行检测。

传统瑞雷波操作繁琐，检测时需要3～4个人配合，工作强度大。检波器布设要花费大量时间，且对于已运营高速公路，传统检波器无法插入路基，造成瑞雷波法无法在运营高速路基病害检测中进行应用。采用人工锤击震源，需要专门人员进行锤击，能量小，且不能保证前后锤击能量一致，很难得到干净、高质量的瑞雷波。

发明内容

为了解决目前瑞雷波检测法难以运用在运营高速公路上的技术问题，本发明提供一种可实现自动化、便捷化的运营高速公路路基病害瑞雷波自动检测装置。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是，一种运营高速公路路基病害瑞雷波自动检测装置，包括收缩式车架、行走装置、收缩式固定杆、多个吸附式检波器、与吸附式检波器数量相匹配的检波器升降装置、自动震源装置和控制装置，所述的收缩式车架为方框形结构，收缩式车架其中两个相对侧边由收缩杆制成，另两个相对侧边为固定杆，所述的行走装置安装于收缩式车架的底部，所述的收缩式固定杆的两端分别设置于收缩式车架的两个固定杆上且可平行于收缩式车架的收缩杆移动，所述的多个吸附式检波器分别通过检波器升降装置设置于收缩式固定杆上并可沿收缩式固定杆移动，所述的自动震源装置固定于收缩式车架前部，所述的控制装置通过电缆通信连接各个吸附式检波器、检波器升降装置和自动震源装置。

所述的一种运营高速公路路基病害瑞雷波自动检测装置，所述的收缩式车架的收缩杆为五节由小到大依次嵌套的套管，所述的收缩式固定杆为五节由小到大依次嵌套的套管。

所述的一种运营高速公路路基病害瑞雷波自动检测装置，所述的行走装置为两组轮式机构，每组轮式机构包括三个行走轮，两组轮式机构分别安装于收缩式车架的两个收缩杆下，所述的轮式机构包括三个轮胎，所述的三个小轮胎分别安装于收缩式车架收缩杆由最小套管起的第一节、第三节和第五节上，安装于第五节上的轮胎直径大于其他两个轮胎。

所述的一种运营高速公路路基病害瑞雷波自动检测装置，所述的检波器升降系统包括柔性弹簧和气缸，所述的气缸设置于固定杆上，所述的柔性弹簧的上端连接气缸的活塞，下端连接吸附式检波器。

所述的一种运营高速公路路基病害瑞雷波自动检测装置，所述的吸附式检波器包括检波器本体、用于将检波器检波器本体固定于路面上的吸盘和用于检测吸盘内表面中央位置与路面距离的距离感应器，所述的吸盘固定于检波器的下端，所述的距离感应器固定于吸盘内表面的中央处，检波器和距离感应器分别通过电缆输出检测信号。

所述的瑞雷波法仪的连接路面检波器装置，所述的吸盘由橡胶制成，吸盘形状为倒锥形筒，所述的距离传感器为红外线测距传感器，量程为100mm，精度为0.1%。