[实用新型]隧道单孔地质雷达三维精细化成像天线递送和传动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种天线递送和传动装置，尤其涉及一种隧道单孔地质雷达三维精细化成像天线递送和传动装置。 

背景技术

近年来，在交通、水电、矿山等领域，隧道施工中面临的地质条件极为复杂，往往遭遇突水突泥、塌方等重大地质灾害。因此，在隧道施工期间实施超前地质预报对探明掘进面前方的复杂地质情况、预防灾害发生具有重要作用。由于受到隧道观测空间狭小、环境干扰强烈、自身分辨率与识别精度低等因素的影响，现有超前地质预报方法(如：地震反射法、电磁类方法、直流电法类方法)对较小规模的地质体定位和识别效果很差，如裂隙、中小溶洞等，无法满足工程需求。针对上述问题，本实用新型提出了一种基于钻孔地质雷达技术的隧道三维精细化超前预报方法，设计了“孔中发射天线加掘进面全方位辐射状接收测线”的三维观测方法，利用已有的地质钻孔和隧道掘进面，布置地质雷达孔中发射天线和孔外辐射状接收测线，实现钻孔周围地质情况的三维成像，解决了以往钻孔雷达无法探测目标体方位角的关键问题。 

对于用于隧道三维超前地质预报的钻孔雷达技术而言，孔中发射天线的递送和掘进面上接收天线的传动是关键问题。以往的单孔钻孔雷达仅用于地面探测，其发射天线和接收天线是一体化的，均需要放置在垂直的钻孔中，由于钻孔是垂直的，传统钻孔雷达技术均借助重力向钻孔深部递送发射和接收天线，通过递送电缆长度控制钻孔雷达天线在钻孔中的位置和递送距离。这种方式简单易行，但依靠人力来递送天线并测量递送距离，工作效率低、递送与定位的精度也不理想。本实用新型中提出的用于隧道三维超前预报的钻孔地质雷达技术与传统的地面钻孔雷达技术存在着根本性的差异，隧道三维超前预报的钻孔地质雷达天线的递送具有如下问题：(1)本实用新型中发射天线与接收天线是分离的，发射天线位于钻孔中，接收天线位于掘进面上，在递送和传送过程中二者的协调与控制难以人工实现，存在很大困难，需要设计一种对孔中发射天线和掘进面接收天线的递送和传动进行自动控制和协调的装置；(2)隧道掘进面的钻孔是水平的，无法依靠重力进行人工递送发射天线，需要设计专门的智能化的递送装置来实现发射天线的精确递送和定位；(3)本实用新型中，接收测线在掘进面上呈辐射状布置，隧道掘进面面积较大(高和宽均在10m左右)，依靠人工来移动接收天线效率低、 安全性差，需要设计一种自动传动装置。 

针对上述问题，本实用新型针对“孔中发射天线加掘进面360°辐射状接收测线”的三维钻孔雷达超前探测技术，设计和实用新型了一种智能化自动化的天线递送和传动装置，为实现隧道工程施工期高分辨率三维成像超前预报提供了设备支撑。 

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种隧道单孔地质雷达三维精细化成像天线递送和传动装置,它具有提高三维定位精度的优点。 

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案： 

一种隧道单孔地质雷达三维精细化成像天线递送和传动装置，它包括发射天线的递送装置和接收天线的传动装置，发射天线的递送装置和接收天线的传动装置均与综合控制系统连接，综合控制系统与供电装置连接。 

所述发射天线的递送装置包括递送套管、递送车、递送杆和递送动力装置，所述递送套管两端设有卡槽，所述递送套管中设有与递送车车轮配套的轮槽，递送车车轮卡在轮槽内，所述递送车上设有天线固定装置，在递送车的末尾设有一个螺口，递送杆的两端分别设有螺口螺口，递送杆的螺口与递送车的螺口连接，然后通过不断互相拼接递送杆，用于递送车在钻孔内部的递送和取出，递送杆与递送动力装置连接。 

所述递送动力装置为电机，递送动力装置设在钻孔外面。 

所述接收天线的传动装置包括传动车和传动轨道，传动车与传动轨道配合使用，所述传动轨道固定在隧道掌子面上，隧道掌子面上设有若干条测线，以钻孔为中心向外辐射的每一个方向均为一条测线，传动轨道沿测线方向固定安装。 

所述在隧道掌子面上设有六条测线，相邻两条测线之间的夹角为60°。 

所述传动车前端设有雷达接收天线的卡槽，卡槽的一侧设有程控电机，所述传动车末端设有弹簧挡板装置，所述弹簧挡板装置包括弹簧板，弹簧板卡在弹簧板卡槽内，弹簧板通过弹簧与传动车末端连接，传动车末端设有翻盖板，在天线卡槽和弹板之间设有接收天线，所述传动车的车轮为齿轮状车轮，所述传动轨道上设有轮槽，所述轮槽具有与传动车车轮相吻合的齿轮状结构。