[发明专利]地质探测装置

说明书

本发明公开了一种地质探测装置，包括：横向伸缩结构、升降结构、旋转组件和超声波探测组件；其中，横向伸缩结构用于使超声波探测组件水平移动以接触钻孔的孔壁；旋转组件用于使超声波探测组件水平旋转；升降结构用于使超声波探测组件上下移动。本发明实施例通过横向伸缩结构能够使超声波探测组件能够水平的接触孔壁，激发信号强度高，方向性及一致性好；超声波探测组件水平旋转能够满足各个角度的地质探测的需求；超声波探测组件上下移动能够满足各个深度的地质探测的需求。

技术领域

本发明涉及物探勘察技术，尤其是涉及地质探测装置。

背景技术

目前，工程物探常利用弹性波方法探测地质目标(断层、破碎带、软弱夹层等不良地质体)，确定其大小、状态及空间分布特征等性质，为建筑施工、铁路铺设、桥梁搭建、隧道挖掘等工程施工提供重要的指导信息，降低施工风险，加快项目施工进度。工程物探可分为地面法和孔中法。地面法实施较容易，但一般受地表环境影响比较强。而孔中法则是将探测设备放置于井孔或钻孔中，因为测量设备距离待探测地质目标更近，远离地表干扰，所以结果更为可靠。

在工程地质勘查中，地质异常体(岩溶、孤石、裂缝等)的孔中探测方法以管波探测方法为主，但现有方法有以下几个问题：

(1)只能探测井孔附近小区域范围(半径0.5米)与井孔连通的岩溶、裂缝或软弱夹层；

(2)井孔内必须要有井液填充，没法应用于干的井孔或钻孔(例如隧道超前钻孔等水平孔，以及空气钻钻孔等)；

(3)只能应用于裸眼井段，不能用于套管井中；

(4)只能定性判断地质异常体在井内的深度，没法定量确定地质异常体的具体方位和离井的距离。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种地质探测装置，能够提高地质探测的效率。

本发明的一个实施例提供了一种地质探测装置，适用于岩石或岩土的钻孔，包括：横向伸缩结构、升降结构、旋转组件和超声波探测组件；其中，横向伸缩结构用于使超声波探测组件水平移动以接触开孔的孔壁；旋转组件用于使超声波探测组件水平旋转；升降结构用于使超声波探测组件上下移动。

本发明实施例的地质探测装置至少具有如下有益效果：通过横向伸缩结构能够使超声波探测组件能够水平的接触孔壁，激发信号强度高，方向性及一致性好；超声波探测组件水平旋转能够满足各个角度的地质探测的需求；超声波探测组件上下移动能够满足各个深度的地质探测的需求。

根据本发明的另一些实施例的地质探测装置，升降结构为马丁代克。通过马丁代克能够很好的确定当前装置所在的深度，同时也能满足对应的装置上下移动的需求。

根据本发明的另一些实施例的地质探测装置，超声波探测组件向外发射输出机械纵波进行地质探测。通过机械纵波的方式进行探测，探测范围更大，效果更好。

根据本发明的另一些实施例的地质探测装置，旋转组件包括步进电机、销钉和钩型槽旋转件，步进电机推动旋转件，旋转件在销钉的限制下，使超声波探测组件水平旋转。通过步进电机、销钉和钩型槽旋转件的配合，能够提高水平旋转的精度，更好的服务探测。

根据本发明的另一些实施例的地质探测装置，还包括可分离外壳，超声波探测组件设置于可分离外壳内；对应的，步进电机推动旋转件以使可分离外壳带动超声波探测组件水平旋转。通过可分离外壳，能够降低对装置本体的运动影响，提高探测过程的稳定性。

根据本发明的另一些实施例的地质探测装置，横向伸缩结构包括设在旋转件底部的顶杆和设置在超声波探测组件上的复位弹簧；对应的，顶杆上下移动，并通过顶杆的斜坡挤压并使超声波探测组件横向伸缩。通过顶杆的斜坡，能够通过简单的结构实现超声波探测组件横向伸缩，可以降低故障可能性，降低装置的成本。