[发明专利]一种运营高速公路路基病害高密度电法自动检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种运营高速公路路基病害高密度电法自动检测装置。

背景技术

公路路基是路面的基础，是公路结构重要组成部分，它承受着本身土体的自重和路面结构的重量，同时还承受由路面传递下来的行车荷载。路基在行车荷载及环境因素影响下，会出现局部下沉、膨胀、翻浆等病害。为确保路基维持在良好的使用状况，必须对路基病害及使用状态进行检测，以便及时发现路基病害并采取合适的养护措施。公路路基检测通常为钻芯、开挖等有损检测，这些检测方法效率低，且对路基路面有较大的损坏。因此路基病害检测主要采用无损检测方法。

高密度电阻率法是日本地质株式会社提出并发展起来的一种新型的电阻率方法，探测前提是地下介质间的导电性差异。同常规电法一样，其通过Ａ、Ｂ电极向地下供电（电流为Ｉ），然后测量Ｍ、Ｎ极电位差△U，从而求得该记录点的视电阻率ρ_s=K·△U/I。根据实测的视电阻率剖面进行计算、处理、分析，便可获得地层中的电阻率分布情况，从而解决相应的工程地质问题。传统瑞雷波电极为一根长度为27cm，直径5mm的铜棒，进行电法勘探时，沿测线将多个电极按照一定的间距插入地下，插入深度至少为18cm。然后通过电法仪主机对沿线电极进行供电和电压测量。任一时刻只有两个电极供电，分别由主机供正电压和负电压，并测量另外两个电极间的电位差。完成整条测线的电压测量后，再将各电极从土中拔出。这样测量时，大部分的工作量集中在电极的布置和回收上。传统高密度电法操作繁琐，检测时需要3～4个人配合，工作强度大。电极布设要花费大量时间，且对于已运营高速公路，传统电极无法插入路基，造成高密度电法无法在运营高速路基病害检测中进行应用。

发明内容

为了解决目前高密度电法无法在运营高速路基病害检测中进行应用的技术问题，本发明提供一种能实现在运营高速路基病害检测运用高密度电法进行检测的运营高速公路路基病害高密度电法自动检测装置。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是，一种运营高速公路路基病害高密度电法自动检测装置，包括收缩式车架、行走装置、收缩式固定杆、软水管、多个喷水阀门、水箱、水泵、接触式电极、升降装置和控制装置，所述的收缩式车架为方框形结构，收缩式车架其中两个相对的侧边是由收缩杆制成，另两个相对侧边为固定杆，所述的行走装置安装于收缩式车架的底部，所述的收缩式固定杆的两端分别固定在收缩式车架的两个固定杆上且平行于收缩式车架的收缩杆，所述的软水管固定于收缩式固定杆上，所述的多个喷水阀门分别均匀设置于软水管上，所述的水箱和水泵均分别固定于收缩式车架上，水箱通过管道连接水泵后再连接至软水管，所述的接触式电极通过升降装置连接收缩式车架，所述的控制装置通过电缆通信连接升降装置、接触式电极和水泵。

所述的一种运营高速公路路基病害高密度电法自动检测装置，所述的收缩式车架的收缩杆为六节由小到大依次嵌套的套管，所述的收缩式固定杆为六节由小到大依次嵌套的套管。

所述的一种运营高速公路路基病害高密度电法自动检测装置，所述的行走装置为两组轮式机构，每组轮式机构包括三个行走轮，两组轮式机构分别安装于收缩式车架的两个收缩杆下，所述的轮式机构包括三个轮胎，所述的三个轮胎分别安装于收缩式车架收缩杆由最小套管起的第二节、第四节和第六节上，安装于第六节上的轮胎直径大于其他两个轮胎。

所述的一种运营高速公路路基病害高密度电法自动检测装置，所述的升降装置包括弹簧、气缸和悬挂杆，所述的悬挂杆的两端分别固定于收缩式车架的两个固定杆侧边上，气缸设置于在固定杆底部并能沿固定杆移动，弹簧上端与气缸螺纹推杆连接，下端与接触式电极相连。

所述的一种运营高速公路路基病害高密度电法自动检测装置，所述的接触式电极包括中空容器、铜棒电极、导电填充物及导电泡棉；

所述中空容器上端设有用于插入铜棒电极的通孔，铜棒电极插入至通孔中，中空容器内部注满导电液体，导电泡棉设置于中空容器底部，中空容器底部采用导电泡沫封装；

所述中空容器上部设有注液孔。

所述的一种运营高速公路路基病害高密度电法自动检测装置，所述中空容器采用金属中空容器或塑料中空容器。

所述的一种运营高速公路路基病害高密度电法自动检测装置，所述中空容器为正锥形筒。

所述的一种运营高速公路路基病害高密度电法自动检测装置，所述的导电填充物为硫酸铜溶液。

所述的一种运营高速公路路基病害高密度电法自动检测装置，所述导电泡棉由Polyester纤维表面覆盖铜和镍金属表面层所构成。