一種運營高速公路路基病害高密度電法自動檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種運營高速公路路基病害高密度電法自動檢測裝置，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營公路路基病害檢測中應用的適用性；設計并實現(xiàn)收縮式車架及電極升降系統(tǒng)，實現(xiàn)電極布設的自動控制，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，實現(xiàn)對整個裝置的無線自動控制。該裝置改進了傳統(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，是一種適用于運營高速公路路基病害檢測裝置。
【專利說明】一種運營高速公路路基病害高密度電法自動檢測裝置
【技術(shù)領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種運營高速公路路基病害高密度電法自動檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]公路路基是路面的基礎，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)進行檢測，以便及時發(fā)現(xiàn)路基病害并采取合適的養(yǎng)護措施。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，從而求得該記錄點的視電阻率ps=K*AU/I。根據(jù)實測的視電阻率剖面進行計算、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，進行電法勘探時，沿測線將多個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對沿線電極進行供電和電壓測量。任一時刻只有兩個電極供電，分別由主機供正電壓和負電壓，并測量另外兩個電極間的電位差。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，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，檢測時需要3?4個人配合，工作強度大。電極布設要花費大量時間，且對于已運營高速公路，傳統(tǒng)電極無法插入路基，造成高密度電法無法在運營高速路基病害檢測中進行應用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決目前高密度電法無法在運營高速路基病害檢測中進行應用的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種能實現(xiàn)在運營高速路基病害檢測運用高密度電法進行檢測的運營高速公路路基病害高密度電法自動檢測裝置。
[0005]為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種運營高速公路路基病害高密度電法自動檢測裝置，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相對的側(cè)邊是由收縮桿制成，另兩個相對側(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，所述的多個噴水閥門分別均勻設置于軟水管上，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]所述的一種運營高速公路路基病害高密度電法自動檢測裝置，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]所述的一種運營高速公路路基病害高密度電法自動檢測裝置，所述的行走裝置為兩組輪式機構(gòu)，每組輪式機構(gòu)包括三個行走輪，兩組輪式機構(gòu)分別安裝于收縮式車架的兩個收縮桿下，所述的輪式機構(gòu)包括三個輪胎，所述的三個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輪胎。
[0008]所述的一種運營高速公路路基病害高密度電法自動檢測裝置，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固定桿側(cè)邊上，氣缸設置于在固定桿底部并能沿固定桿移動，彈簧上端與氣缸螺紋推桿連接，下端與接觸式電極相連。
[0009]所述的一種運營高速公路路基病害高密度電法自動檢測裝置，所述的接觸式電極包括中空容器、銅棒電極、導電填充物及導電泡棉；
[0010]所述中空容器上端設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)部注滿導電液體，導電泡棉設置于中空容器底部，中空容器底部米用導電泡沫封裝;
[0011]所述中空容器上部設有注液孔。
[0012]所述的一種運營高速公路路基病害高密度電法自動檢測裝置，所述中空容器采用金屬中空容器或塑料中空容器。
[0013]所述的一種運營高速公路路基病害高密度電法自動檢測裝置，所述中空容器為正錐形筒。
[0014]所述的一種運營高速公路路基病害高密度電法自動檢測裝置，所述的導電填充物為硫酸銅溶液。
[0015]所述的一種運營高速公路路基病害高密度電法自動檢測裝置，所述導電泡棉由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營高速公路路基病害檢測的適應性，實現(xiàn)了電極布設的自動化，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、適用的運營高速公路路基病害高密度電法自動檢測裝置。
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
【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、導電溶液；17、注液孔、18、導電泡棉底座；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、固定桿導軌。
【具體實施方式】
[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)注入導電溶液(16)，底座采用導電泡棉(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,氣缸底部連接一個彈簧(5 ),彈簧底部連接接觸式電極(3)，通過氣缸(6)收縮實現(xiàn)電極(3)升降；所述導水管(9)沿固定桿
(7)布設，并在相應電極(3)位置設有噴水閥門(8)，可對接地電阻高的電極(3)進行噴水；所述控制裝置(12)采用觸摸式掌上電腦，并配置無線模塊，實現(xiàn)對整個裝置的無線控制。
[0024]進一步地,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)，底座為導電泡棉(18)，導電泡棉由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)上設有導軌(25)，以方便拖車收縮，拖車收縮采用手動操作。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)上設有導軌(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，當拖車完全伸開時，三輪組同時工作，拖車收縮時，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，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)，實現(xiàn)電極接地，并對接地電阻較高的電極進行噴水，以降低接地電阻。當準備工作完成后，即可進行檢測。
[0026]當檢測完畢后，將電極提升，牽引車牽引拖車到下一檢測點檢測。當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，該自動裝置提高了高密度電法用于路基病害檢測的適用性，實現(xiàn)了電極及波檢波器布設的自動化，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、運輸及操作方便，是一種適用的路基病害無損檢測自動裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種運營高速公路路基病害高密度電法自動檢測裝置，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相對的側(cè)邊是由收縮桿制成，另兩個相對側(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，所述的多個噴水閥門分別均勻設置于軟水管上，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所述的一種運營高速公路路基病害高密度電法自動檢測裝置，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所述的一種運營高速公路路基病害高密度電法自動檢測裝置，其特征在于，所述的行走裝置為兩組輪式機構(gòu)，每組輪式機構(gòu)包括三個行走輪，兩組輪式機構(gòu)分別安裝于收縮式車架的兩個收縮桿下，所述的輪式機構(gòu)包括三個輪胎，所述的三個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輪胎。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種運營高速公路路基病害高密度電法自動檢測裝置，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固定桿側(cè)邊上，氣缸設置于在固定桿底部并能沿固定桿移動，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所述的一種運營高速公路路基病害高密度電法自動檢測裝置，其特征在于，所述的接觸式電極包括中空容器、銅棒電極、導電填充物及導電泡棉；所述中空容器上端設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)部注滿導電液體，導電泡棉設置于中空容器底部，中空容器底部采用導電泡沫封裝；所述中空容器上部設有注液孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種運營高速公路路基病害高密度電法自動檢測裝置，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所述的一種運營高速公路路基病害高密度電法自動檢測裝置，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所述的一種運營高速公路路基病害高密度電法自動檢測裝置，其特征在于，所述的導電填充物為硫酸銅溶液。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種運營高速公路路基病害高密度電法自動檢測裝置，其特征在于，所述導電泡棉由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