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一種運(yùn)營高速公路路基病害高密度電法自動(dòng)檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種運(yùn)營高速公路路基病害高密度電法自動(dòng)檢測裝置，由收縮式車架、接觸式電極、電極升降系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)、控制裝置等幾部分組成。本發(fā)明的技術(shù)效果在于，通過對傳統(tǒng)電極改造，制作接觸式電極，可直接放置在路面上，提高了高密度電法在運(yùn)營公路路基病害檢測中應(yīng)用的適用性；設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)收縮式車架及電極升降系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電極布設(shè)的自動(dòng)控制，提高檢測效率，降低檢測對交通的影響；采用噴淋裝置，對接地電阻較高的電極進(jìn)行噴淋，降低接地電阻；控制裝置采用觸摸式平板電腦，并安裝無線模塊，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)裝置的無線自動(dòng)控制。該裝置改進(jìn)了傳統(tǒng)高密度電法工作形式，安裝、操作及拆卸方便，提高了檢測效率，降低了檢測對交通的影響，是一種適用于運(yùn)營高速公路路基病害檢測裝置。
【專利說明】一種運(yùn)營高速公路路基病害高密度電法自動(dòng)檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種運(yùn)營高速公路路基病害高密度電法自動(dòng)檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]公路路基是路面的基礎(chǔ)，是公路結(jié)構(gòu)重要組成部分，它承受著本身土體的自重和路面結(jié)構(gòu)的重量，同時(shí)還承受由路面?zhèn)鬟f下來的行車荷載。路基在行車荷載及環(huán)境因素影響下，會(huì)出現(xiàn)局部下沉、膨脹、翻漿等病害。為確保路基維持在良好的使用狀況，必須對路基病害及使用狀態(tài)進(jìn)行檢測，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)路基病害并采取合適的養(yǎng)護(hù)措施。公路路基檢測通常為鉆芯、開挖等有損檢測，這些檢測方法效率低，且對路基路面有較大的損壞。因此路基病害檢測主要采用無損檢測方法。
[0003]高密度電阻率法是日本地質(zhì)株式會(huì)社提出并發(fā)展起來的一種新型的電阻率方法，探測前提是地下介質(zhì)間的導(dǎo)電性差異。同常規(guī)電法一樣，其通過A、B電極向地下供電(電流為I)，然后測量M、N極電位差Λ U，從而求得該記錄點(diǎn)的視電阻率ps=K*AU/I。根據(jù)實(shí)測的視電阻率剖面進(jìn)行計(jì)算、處理、分析，便可獲得地層中的電阻率分布情況，從而解決相應(yīng)的工程地質(zhì)問題。傳統(tǒng)瑞雷波電極為一根長度為27cm，直徑5mm的銅棒，進(jìn)行電法勘探時(shí)，沿測線將多個(gè)電極按照一定的間距插入地下，插入深度至少為18cm。然后通過電法儀主機(jī)對沿線電極進(jìn)行供電和電壓測量。任一時(shí)刻只有兩個(gè)電極供電，分別由主機(jī)供正電壓和負(fù)電壓，并測量另外兩個(gè)電極間的電位差。完成整條測線的電壓測量后，再將各電極從土中拔出。這樣測量時(shí)，大部分的工作量集中在電極的布置和回收上。傳統(tǒng)高密度電法操作繁瑣，檢測時(shí)需要3?4個(gè)人配合，工作強(qiáng)度大。電極布設(shè)要花費(fèi)大量時(shí)間，且對于已運(yùn)營高速公路，傳統(tǒng)電極無法插入路基，造成高密度電法無法在運(yùn)營高速路基病害檢測中進(jìn)行應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決目前高密度電法無法在運(yùn)營高速路基病害檢測中進(jìn)行應(yīng)用的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種能實(shí)現(xiàn)在運(yùn)營高速路基病害檢測運(yùn)用高密度電法進(jìn)行檢測的運(yùn)營高速公路路基病害高密度電法自動(dòng)檢測裝置。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種運(yùn)營高速公路路基病害高密度電法自動(dòng)檢測裝置，包括收縮式車架、行走裝置、收縮式固定桿、軟水管、多個(gè)噴水閥門、水箱、水泵、接觸式電極、升降裝置和控制裝置，所述的收縮式車架為方框形結(jié)構(gòu)，收縮式車架其中兩個(gè)相對的側(cè)邊是由收縮桿制成，另兩個(gè)相對側(cè)邊為固定桿，所述的行走裝置安裝于收縮式車架的底部，所述的收縮式固定桿的兩端分別固定在收縮式車架的兩個(gè)固定桿上且平行于收縮式車架的收縮桿，所述的軟水管固定于收縮式固定桿上，所述的多個(gè)噴水閥門分別均勻設(shè)置于軟水管上，所述的水箱和水泵均分別固定于收縮式車架上，水箱通過管道連接水泵后再連接至軟水管，所述的接觸式電極通過升降裝置連接收縮式車架，所述的控制裝置通過電纜通信連接升降裝置、接觸式電極和水泵。
[0006]所述的一種運(yùn)營高速公路路基病害高密度電法自動(dòng)檢測裝置，所述的收縮式車架的收縮桿為六節(jié)由小到大依次嵌套的套管，所述的收縮式固定桿為六節(jié)由小到大依次嵌套
的套管。
[0007]所述的一種運(yùn)營高速公路路基病害高密度電法自動(dòng)檢測裝置，所述的行走裝置為兩組輪式機(jī)構(gòu)，每組輪式機(jī)構(gòu)包括三個(gè)行走輪，兩組輪式機(jī)構(gòu)分別安裝于收縮式車架的兩個(gè)收縮桿下，所述的輪式機(jī)構(gòu)包括三個(gè)輪胎，所述的三個(gè)輪胎分別安裝于收縮式車架收縮桿由最小套管起的第二節(jié)、第四節(jié)和第六節(jié)上，安裝于第六節(jié)上的輪胎直徑大于其他兩個(gè)輪胎。
[0008]所述的一種運(yùn)營高速公路路基病害高密度電法自動(dòng)檢測裝置，所述的升降裝置包括彈簧、氣缸和懸掛桿，所述的懸掛桿的兩端分別固定于收縮式車架的兩個(gè)固定桿側(cè)邊上，氣缸設(shè)置于在固定桿底部并能沿固定桿移動(dòng)，彈簧上端與氣缸螺紋推桿連接，下端與接觸式電極相連。
[0009]所述的一種運(yùn)營高速公路路基病害高密度電法自動(dòng)檢測裝置，所述的接觸式電極包括中空容器、銅棒電極、導(dǎo)電填充物及導(dǎo)電泡棉；
[0010]所述中空容器上端設(shè)有用于插入銅棒電極的通孔，銅棒電極插入至通孔中，中空容器內(nèi)部注滿導(dǎo)電液體，導(dǎo)電泡棉設(shè)置于中空容器底部，中空容器底部米用導(dǎo)電泡沫封裝;
[0011]所述中空容器上部設(shè)有注液孔。
[0012]所述的一種運(yùn)營高速公路路基病害高密度電法自動(dòng)檢測裝置，所述中空容器采用金屬中空容器或塑料中空容器。
[0013]所述的一種運(yùn)營高速公路路基病害高密度電法自動(dòng)檢測裝置，所述中空容器為正錐形筒。
[0014]所述的一種運(yùn)營高速公路路基病害高密度電法自動(dòng)檢測裝置，所述的導(dǎo)電填充物為硫酸銅溶液。
[0015]所述的一種運(yùn)營高速公路路基病害高密度電法自動(dòng)檢測裝置，所述導(dǎo)電泡棉由Polyester纖維表面覆蓋銅和鎳金屬表面層所構(gòu)成。
[0016]本發(fā)明的技術(shù)效果在于，該裝置提高了高密度電法用于運(yùn)營高速公路路基病害檢測的適應(yīng)性，實(shí)現(xiàn)了電極布設(shè)的自動(dòng)化，提高了檢測效率，降低了檢測對交通的影響。該裝置使用操作方便，是一種便捷、高效、適用的運(yùn)營高速公路路基病害高密度電法自動(dòng)檢測裝置。
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖2為本發(fā)明中接觸式電極結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖3為收縮式車架結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖4為收縮式固定桿結(jié)構(gòu)圖；
[0022]其中1、收縮式車架；2、行走裝置；3、接觸式電極；4、電極主線電纜；5、彈簧；6、氣缸；7、固定桿；8、噴水閥門；9、導(dǎo)水管；10、水箱；11、水泵；12、控制裝置；13、拖掛裝置；14、銅棒；15、電極外殼；16、導(dǎo)電溶液；17、注液孔、18、導(dǎo)電泡棉底座；19、收縮桿第一節(jié)；20、收縮桿第二節(jié)；21、收縮桿第三節(jié)；22、收縮桿第四節(jié)；23、收縮桿第五節(jié)；24、收縮桿第六節(jié)；25、收縮桿導(dǎo)軌；26、收縮式固定桿第一節(jié)；27、收縮式固定桿第二節(jié)；28、收縮式固定桿第三節(jié)；29、收縮式固定桿第四節(jié)；30、收縮式固定桿第五節(jié)；31、收縮式固定桿第六節(jié)；32、固定桿導(dǎo)軌。
【具體實(shí)施方式】
[0023]參見圖1，本發(fā)明由收縮式車架(I)、行走裝置(2)、接觸式電極(3)、主電纜線(4)、電極升降系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)、控制裝置(12)及拖掛裝置(13)組成。所述收縮式車架(I)采用優(yōu)質(zhì)碳素方形鋼制作，共分為6節(jié)，長15m，寬2m ;所述行走裝置(2)采用三輪組結(jié)構(gòu)，分別固定在拖車的第二(20)、四(22)節(jié)中間及拖車第六(26)節(jié)2m處；所述接觸式電極(3)為中空倒錐形，內(nèi)注入導(dǎo)電溶液(16)，底座采用導(dǎo)電泡棉(18)，可直接放置在路面上；所述氣缸(6 )固定在固定桿(7 )底部,并可在固定桿上自由移動(dòng),氣缸底部連接一個(gè)彈簧(5 ),彈簧底部連接接觸式電極(3)，通過氣缸(6)收縮實(shí)現(xiàn)電極(3)升降；所述導(dǎo)水管(9)沿固定桿
(7)布設(shè)，并在相應(yīng)電極(3)位置設(shè)有噴水閥門(8)，可對接地電阻高的電極(3)進(jìn)行噴水；所述控制裝置(12)采用觸摸式掌上電腦，并配置無線模塊，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)裝置的無線控制。
[0024]進(jìn)一步地,如圖2所示,接觸式電極(3)為倒錐形，高IOcm,底部直徑IOcm,電極外殼(15)為金屬或塑料，內(nèi)注硫酸銅溶液或食鹽水溶液(16)，底座為導(dǎo)電泡棉(18)，導(dǎo)電泡棉由Polyester纖維即滌綸纖維表面覆蓋銅和鎳金屬表面層所構(gòu)成；如圖3所示，本發(fā)明拖車(I)共分為六節(jié)，采用方形碳素鋼制作而成，其第一(19)?第五(23)節(jié)長為2.7m,第六(24)節(jié)長為2.5m ;第一(19)?第六(24)節(jié)尺寸分別為40*40mm、60*60mm、80*80mm、100*100mm、120*120mm及140*140mm，方形鋼壁厚為5mm，在第二(20)?第六(24)節(jié)上設(shè)有導(dǎo)軌(25)，以方便拖車收縮，拖車收縮采用手動(dòng)操作。如圖4所示，所述的固定桿(7)采用圓形碳素鋼制作而成，由六節(jié)組成，第一(26)?第五(30)節(jié)長2.7m，第六(31)節(jié)長為2.5m，第一(26)?第六(31)節(jié)尺寸分別為 40*40mm、60*60mm、80*80mm、100*100mm、120*120mm 及140*140mm，圓形鋼壁厚為5mm，在第二(，26)?第六(31)節(jié)上設(shè)有導(dǎo)軌(32)，以方便收縮。所述的行走裝置(2)采用三輪組，分別固定在拖車的第二(20)、四(22)節(jié)中間及第六(24)節(jié)2m處，其中第二(20)及第四(22)節(jié)上輪胎為小輪胎，第六(24)節(jié)上輪胎為大輪胎，當(dāng)拖車完全伸開時(shí)，三輪組同時(shí)工作，拖車收縮時(shí)，兩組小輪胎離地，大輪胎工作。
[0025]該裝置用于工程地質(zhì)狀況檢測時(shí)，牽引車牽引拖車到指定檢測位置，人工將拖車完全伸出，然后將接觸式電極與氣缸連接并將線路連接好，通過電極升降系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電極接地，并對接地電阻較高的電極進(jìn)行噴水，以降低接地電阻。當(dāng)準(zhǔn)備工作完成后，即可進(jìn)行檢測。
[0026]當(dāng)檢測完畢后，將電極提升，牽引車牽引拖車到下一檢測點(diǎn)檢測。當(dāng)所有檢測工作完成后，將電極取下，將拖車收縮。同傳統(tǒng)高密度電法相比，該自動(dòng)裝置提高了高密度電法用于路基病害檢測的適用性，實(shí)現(xiàn)了電極及波檢波器布設(shè)的自動(dòng)化，提高了檢測效率，降低了檢測對交通的影響。該裝置安裝、拆卸、運(yùn)輸及操作方便，是一種適用的路基病害無損檢測自動(dòng)裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種運(yùn)營高速公路路基病害高密度電法自動(dòng)檢測裝置，其特征在于，包括收縮式車架、行走裝置、收縮式固定桿、軟水管、多個(gè)噴水閥門、水箱、水泵、接觸式電極、升降裝置和控制裝置，所述的收縮式車架為方框形結(jié)構(gòu)，收縮式車架其中兩個(gè)相對的側(cè)邊是由收縮桿制成，另兩個(gè)相對側(cè)邊為固定桿，所述的行走裝置安裝于收縮式車架的底部，所述的收縮式固定桿的兩端分別固定在收縮式車架的兩個(gè)固定桿上且平行于收縮式車架的收縮桿，所述的軟水管固定于收縮式固定桿上，所述的多個(gè)噴水閥門分別均勻設(shè)置于軟水管上，所述的水箱和水泵均分別固定于收縮式車架上，水箱通過管道連接水泵后再連接至軟水管，所述的接觸式電極通過升降裝置連接收縮式車架，所述的控制裝置通過電纜通信連接升降裝置、接觸式電極和水泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種運(yùn)營高速公路路基病害高密度電法自動(dòng)檢測裝置，其特征在于，所述的收縮式車架的收縮桿為六節(jié)由小到大依次嵌套的套管，所述的收縮式固定桿為六節(jié)由小到大依次嵌套的套管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種運(yùn)營高速公路路基病害高密度電法自動(dòng)檢測裝置，其特征在于，所述的行走裝置為兩組輪式機(jī)構(gòu)，每組輪式機(jī)構(gòu)包括三個(gè)行走輪，兩組輪式機(jī)構(gòu)分別安裝于收縮式車架的兩個(gè)收縮桿下，所述的輪式機(jī)構(gòu)包括三個(gè)輪胎，所述的三個(gè)輪胎分別安裝于收縮式車架收縮桿由最小套管起的第二節(jié)、第四節(jié)和第六節(jié)上，安裝于第六節(jié)上的輪胎直徑大于其他兩個(gè)輪胎。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種運(yùn)營高速公路路基病害高密度電法自動(dòng)檢測裝置，其特征在于，所述的升降裝置包括彈簧、氣缸和懸掛桿，所述的懸掛桿的兩端分別固定于收縮式車架的兩個(gè)固定桿側(cè)邊上，氣缸設(shè)置于在固定桿底部并能沿固定桿移動(dòng)，彈簧上端與氣缸螺紋推桿連接，下端與接觸式電極相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種運(yùn)營高速公路路基病害高密度電法自動(dòng)檢測裝置，其特征在于，所述的接觸式電極包括中空容器、銅棒電極、導(dǎo)電填充物及導(dǎo)電泡棉；所述中空容器上端設(shè)有用于插入銅棒電極的通孔，銅棒電極插入至通孔中，中空容器內(nèi)部注滿導(dǎo)電液體，導(dǎo)電泡棉設(shè)置于中空容器底部，中空容器底部采用導(dǎo)電泡沫封裝；所述中空容器上部設(shè)有注液孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種運(yùn)營高速公路路基病害高密度電法自動(dòng)檢測裝置，其特征在于，所述中空容器采用金屬中空容器或塑料中空容器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種運(yùn)營高速公路路基病害高密度電法自動(dòng)檢測裝置，其特征在于，所述中空容器為正錐形筒。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種運(yùn)營高速公路路基病害高密度電法自動(dòng)檢測裝置，其特征在于，所述的導(dǎo)電填充物為硫酸銅溶液。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種運(yùn)營高速公路路基病害高密度電法自動(dòng)檢測裝置，其特征在于，所述導(dǎo)電泡棉由Polyester纖維表面覆蓋銅和鎳金屬表面層所構(gòu)成。
【文檔編號】G01V3/00GK103529477SQ201310461990
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】曾勝, 李振存, 李文, 趙健, 雷文太 申請人:湖南理大交通科技發(fā)展有限公司