[实用新型]用于地质探测的直耦合探头

说明书

技术领域

本实用新型涉及地质探测技术领域，具体涉及一种用于地质探测的直耦合探头。

背景技术

在诸如隧道等地下工程施工中，超前地质预报显得尤为重要，目前主要以地震法超前预报为主，即通过采集地震波判定前方围岩的状况，以及时预报断层、软弱岩带、岩溶、采空区等不良地质体的位置。

采用地震法进行超前预报时，需要将预报系统的探头送入事先钻好的孔中，通过套管或黄油方式，使探头与钻孔围岩耦合，采用黄油方式时，信号在黄油中传递时，衰减较大，影响探测效果，并且探测设备回收后，由于粘附有黄油，清理较为麻烦。而采用套管方式时，需要保证套管的可靠安装，通常是在孔底和孔口位置采用锚固剂将套管与钻孔围岩牢固地固定，但在探测完成后，套管及探头通常难以回收，探测成本较高。

实用新型内容

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种用于地质探测的直耦合探头，能够确保在探测过程中与钻孔围岩紧密贴合，同时可以方便地取出，以便回收利用。

为实现上述目的，本实用新型技术方案如下：

一种用于地质探测的直耦合探头，包括探头本体，所述探头本体上设有传感器安装腔，该传感器安装腔内安装有传感器，所述探头本体上设有贯穿至探头本体外壁的顶块安装腔，在该顶块安装腔中设有可沿探头本体径向滑动的顶块，所述顶块通过弹性保持机构支撑于顶块安装腔，该弹性保持机构沿着使顶块由探头本体径向向外凸出的方向对顶块施力。

采用以上结构，在地质探测过程中，探头可以在弹性结构的压力作用下，通过顶块保持与钻孔围岩紧密贴合，有效保证了探测数据的准确性，同时由于顶块是弹性地保持在钻孔围岩中的，探测完毕后，可以方便地取出回收。

作为优选，所述弹性保持机构至少包括弹簧，利用弹簧提供弹力，可以较为简单并可靠地实现弹性保持机构对顶块的弹性保持功能。

作为优选，所述顶块安装腔贯穿探头本体径向两侧，该顶块安装腔一侧外缘安装有盖板，所述盖板上固设有沿探头本体径向向内凸出的导向柱，所述顶块上具有与该导向柱相适应的导向套，该导向套可滑动地套设在导向柱上。该结构能够方便顶块及弹性保持机构的安装，并在顶块运动过程中提供可靠导向。

作为优选，所述弹簧至少为两个，对称地设置在导向柱两侧，所述盖板和顶块的内侧表面相应设有与弹簧对应的弹簧安装座，上述结构能够方便弹簧的安装，为顶块提供合适弹力的同时也能够保证顶块受力均匀，防止偏压。

作为优选，所述顶块远离探头本体中心轴线的外壁呈弧形结构，这样的结构能够在保证顶块与钻孔围岩充分贴合的前提下，减小接触面积，方便探头伸入钻孔或由钻孔取出。

作为优选，所述外壁上安装有滚轮，以进一步减小顶块与钻孔围岩间的摩擦，使探头伸入或取出更加方便。

作为优选，所述顶块安装腔中设有限位凸起，顶块两侧具有与该限位凸起相适应的凸出部，以限制顶块向外运动的最大行程，防止其意外脱出顶块安装腔。

作为优选，所述传感器为加速度传感器，相比传统采用速度传感器的探头，具有高灵敏度、宽频谱、高保真率和高信噪比等特性，有助于提高探测精度。

作为优选，所述探头本体后端还连接有钢揽或延长管，进一步方便探头伸入钻孔或由钻孔取出以及探测过程中的安装固定。

有益效果：

采用以上技术方案的用于地质探测的直耦合探头，由于通过弹性保持机构安装有顶块，在探测过程中，可以保持与钻孔围岩紧密贴合，同时探测完成后能够方便地由钻孔取出回收，以降低探测成本，具有结构简单，使用方便，准确性好等优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中顶块的结构示意图；

图3为本实用新型中探头本体的安装结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种用于地质探测的直耦合探头，包括大致呈圆柱体结构的探头本体1，该探头本体1前端具有锥度，在靠近后端位置设有传感器安装腔1a，并安装有传感器2，传感器2采用加速度传感器，探头本体1在靠近其前端位置设有顶块安装腔1b，在该顶块安装腔1b中通过弹性保持机构安装有可以沿探头本体1径向滑动的顶块3。

结合图2和图3可以看出，顶块安装腔1b沿探头本体1径向设置，并贯穿探头本体1两侧外壁，其一侧外缘通过盖板5封闭，盖板5通过螺栓5a与探头本体1固定，在该盖板5上通过螺钉5b固定有导向柱6，导向柱6由盖板5内侧表面沿探头本体1径向向内延伸至顶块安装腔1b内。