一种基于山岭隧道地震勘探的机械震源装置的制作方法

1.本技术涉及工程地球物理的领域，尤其是涉及一种基于山岭隧道地震勘探的机械震源装置。


背景技术：

2.山岭隧道，是指为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的修建在地下或水下并铺设铁路供机车车辆通行的建筑物，建造山岭隧道前需要进行地震勘探以探查隧道围岩地质情况。
3.地震勘探是地球物理勘探中常用的探测方式，其采用了地震波传播的性质和原理，利用地震波来探测地下异常体和界面的存在，其中地震波可由人工震源产生，分为两类：一类为炸药震源；另一类为非炸药震源，如机械撞击，气爆震源，电能震源等，其中非炸药震源中的机械震源装置对环境破坏和影响小、抗干扰能力强及勘探信号的可操纵性高，故被广泛应用。
4.目前山岭隧道的地震勘探既需要求测纵波，又要求测横波的波速。
5.针对上述中的相关技术，发明人认为现有的人工震源装置大多只能产生纵波或横波，只具备单一波冲击的功能，想要测两种波则需要两种设备。


技术实现要素：

6.为了能提供一种既可以激发纵波，也可以激发横波的机械震源装置，本技术提供一种基于山岭隧道地震勘探的机械震源装置。
7.本技术提供的一种基于山岭隧道地震勘探的机械震源装置，采用如下的技术方案：
8.一种基于山岭隧道地震勘探的机械震源装置，包括安装台、第一脚支架、第二脚支架、配重块、受力靴及带动结构，所述第一脚支架及第二脚支架一端均与安装台底部转动连接，所述配重块与第二脚支架滑动连接且配重块的滑动方向为第二脚支架的长度方向，所述受力靴底部用于插入山岭的地面，所述带动结构用于带动配重块沿第二脚支架的长度方向滑动，所述受力靴靠近第二脚支架的一侧设置有受力斜面，所述配重块滑动至第二脚支架底部时与受力斜面接触。
9.通过采用上述技术方案，需要进行地震勘探时，用户可以先在地面上挖孔，将受力靴底部埋入孔中，再将第二脚支架架设在受力靴一侧，使第二脚支架的长度方向与受力斜面的倾斜方向在同一平面上，使第二脚支架底部靠近受力斜面以使配重块滑动时与受力斜面进行碰撞，架设完成后，用户通过带动结构提高配重块的高度，再释放配重块，由配重块撞击受力靴的受力斜面，从而既激发纵波，又激发了横波，节省设备成本。
10.优选的，所述带动结构包括第一锁定组件、转轮、定滑轮、牵引绳、支架及把手，所述支架与第一脚支架连接，所述转轮与支架转动连接，所述定滑轮与安装台顶部连接，所述牵引绳绕设于转轮上，所述牵引绳穿过安装台并经过定滑轮与配重块连接，所述把手与转
轮周向固定，所述第一锁定组件用于锁定转轮。
11.通过采用上述技术方案，需要提高配重块的高度时，用户只需转动把手，再释放把手以使配重块受重力下落并撞击受力靴的受力斜面，结构简单，节省成本。
12.优选的，所述第一锁定组件包括插栓，所述支架上开设有多个插槽，多个所述插槽沿转轮转动方向周向设置，所述插栓穿过把手与插槽插接配合。
13.通过采用上述技术方案，在运送该机械震源装置时，将插栓穿过把手与插槽插接配合，从而避免运送过程中配重块自由移动，损坏其他设备或使人员受伤。
14.优选的，所述安装台上设置有用于锁定第一脚支架以及第二脚支架以避免第一脚支架远离第二脚支架的第二锁定组件，所述第二锁定组件包括两个安装架、两个棘轮以及两个棘爪，两个所述棘轮分别与第一脚支架以及第二脚支架周向固定，所述安装架与安装台底部连接，每个所述棘爪活动设置于安装架上且棘爪与棘轮啮合连接，所述安装台上设置有用于使棘轮与棘爪分离的两个分离件，所述安装架上设置有用于使棘爪与棘轮保持啮合连接的弹性件。
15.通过采用上述技术方案，通过棘爪与棘轮锁定第一脚支架以及第二脚支架以避免第一脚支架远离第二脚支架相互远离，从而锁定第一脚支架与第二脚支架的转动角度，从而提高稳定性。
16.优选的，所述分离件包括按压块、分离块、分离杆及第一弹簧，所述安装台上开设有两个分离槽，所述分离块与分离槽滑动连接且滑动方向为竖直方向，所述分离块顶部与按压块连接，所述分离块底部与分离杆连接，所述第一弹簧套设于分离杆上，所述第一弹簧位于分离槽内且第一弹簧一端与分离块底部连接，所述第一弹簧另一端与分离槽内底壁连接，所述分离杆远离分离块的一端与棘爪与棘轮啮合连接的一侧抵接。
17.通过采用上述技术方案，需要转动第一脚支架或第二脚支架时，用户只需通过对应的按压块使分离块下降，此时分离杆远离分离块的一端与棘爪与棘轮啮合连接的一侧抵接，从而使棘爪与棘轮分离，此时可以转动第一脚支架或第二脚支架。
18.优选的，所述第一脚支架与第二脚支架相互靠近的一侧壁上均连接有抵触块，两个所述抵触块于第一脚支架及第二脚支架之间的距离最小时相互抵接，所述抵触块相互靠近的一端为圆弧状。
19.通过采用上述技术方案，需要收纳机械震源装置时，用户只需将安装板提起，此时第一脚支架与第二脚支架受重力相互靠近，两个抵触块相互碰撞缓冲，以避免第一脚支架与第二脚支架直接碰撞，从而保护第一脚支架与第二脚支架。
20.优选的，所述第一脚支架与第二脚支架上均设置有延长件，所述延长件用于延长第一脚支架以及第二脚支架的长度，所述延长件包括延长块，所述第一脚支架与第二脚支架上均开设有延长槽，所述延长块与延长槽滑动连接且两个延长块的滑动方向分别为第一脚支架的长度方向以及第二脚支架的长度方向，所述第二脚支架上开设有第一滑动槽，所述配重块靠近第二脚支架的一侧连接有滑动块，所述延长块上开设有与第一滑动槽连通的第二滑动槽，所述滑动块与第一滑动槽滑动连接且滑动方向为第二脚支架的长度方向，所述滑动块滑动时进入第二滑动槽内，所述第一脚支架与第二脚支架上均设置有用于锁定延长件位置的第三锁定组件。
21.通过采用上述技术方案，需要提高配重块的最高高度时，用户只需打开第三锁定
组件，从而将延长块从延长槽中取出，进而提高机械震源的适用范围。
22.优选的，所述第三锁定组件包括手块、滑柱、插块、锁定座及第二弹簧，所述锁定座与第二脚支架连接且锁定座内开设有锁定槽，所述锁定槽与延长槽连通，所述插块位于锁定槽内且与锁定槽滑动连接，所述插块的滑动方向与延长块的滑动方向相互垂直，所述延长块上沿其长度方向开设有多个凹槽，所述插块滑动时与凹槽插接配合，所述手块位于锁定座外，所述滑柱一端与手块连接，所述滑柱另一端穿过锁定座与插块连接，所述第二弹簧套设于滑柱上，所述第二弹簧一端与锁定槽内壁连接，所述第二弹簧另一端与插块连接。
23.通过采用上述技术方案，需要提高配重块最高的高度时，用户只需拉动手块，以使插块与凹槽分离，从而将延长块从延长槽中取出，省时省力。
24.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
25.1.需要进行地震勘探时，用户可以先在地面上挖孔，将受力靴底部埋入孔中，再将第二脚支架架设在受力靴一侧，使第二脚支架的长度方向与受力斜面的倾斜方向在同一平面上，使第二脚支架底部靠近受力斜面以使配重块滑动时与受力斜面进行碰撞，架设完成后，用户通过带动结构提高配重块的高度，再释放配重块，由配重块撞击受力靴的受力斜面，从而既激发纵波，又激发了横波，节省设备成本；
26.2.需要提高配重块的高度时，用户只需转动把手，再释放把手以使配重块受重力下落并撞击受力靴的受力斜面，结构简单，节省成本；
27.3.通过棘爪与棘轮锁定第一脚支架以及第二脚支架以避免第一脚支架远离第二脚支架相互远离，从而锁定第一脚支架与第二脚支架的转动角度，从而提高稳定性，另外需要运送机械震源装置时，用户只需提起安装台，第一脚支架与第二脚支架受重力相互靠近，从而完成机械震源装置的收纳以节省空间。
附图说明
28.图1是本技术实施例的机械震源的整体结构示意图。
29.图2是本技术实施例的机械震源的局部剖面示意图，主要展示分离件。
30.图3是本技术实施例的机械震源的局部结构示意图，主要展示弹性件。
31.图4是本技术实施例的机械震源的局部剖面示意图，主要展示延长件以及第三锁定件。
32.附图标记说明：100、安装台；110、安装架；111、回复槽；112、扭簧；113、转轴；120、棘轮；130、棘爪；140、分离槽；150、抵触块；200、第一脚支架；300、第二脚支架；310、第一滑动槽；400、配重块；410、滑动块；500、受力靴；610、插栓；620、转轮；630、定滑轮；640、牵引绳；650、支架；651、插槽；660、把手；710、按压块；720、分离块；730、分离杆；740、第一弹簧；810、延长块；811、第二滑动槽；812、凹槽；820、延长槽；910、手块；920、滑柱；930、插块；940、锁定座；941、锁定槽；950、第二弹簧。
具体实施方式
33.以下结合全部附图对本技术作进一步详细说明。
34.本技术实施例公开一种基于山岭隧道地震勘探的机械震源装置。参照图1、图2，一种基于山岭隧道地震勘探的机械震源装置包括安装台100、第一脚支架200、第二脚支架
300、配重块400、受力靴500及带动结构，第一脚支架200及第二脚支架300一端均与安装台100底部转动连接，配重块400与第二脚支架300滑动连接且配重块400的滑动方向为第二脚支架300的长度方向，受力靴500底部用于插入山岭的地面，带动结构用于带动配重块400沿第二脚支架300的长度方向滑动，受力靴500靠近第二脚支架300的一侧设置有受力斜面，第二脚支架300的长度方向与受力斜面的倾斜方向在同一平面上，配重块400滑动至第二脚支架300底部时与受力斜面接触。
35.带动结构包括第一锁定组件、转轮620、定滑轮630、牵引绳640、支架650及把手660，支架650与第一脚支架200靠近第二脚支架300的一侧通过螺栓连接，转轮620与支架650转动连接，定滑轮630与安装台100顶部通过螺栓连接，牵引绳640绕设于转轮620上，安装台100上开设有引线孔，牵引绳640穿过引线孔并经过定滑轮630与配重块400连接，把手660与转轮620周向固定，第一锁定组件用于锁定转轮620，第一锁定组件包括插栓610，支架650上开设有多个插槽651，多个插槽651沿转轮620转动方向周向设置，插栓610穿过把手660与插槽651插接配合，再另一实施例中插栓610可以连接有防丢绳，防丢绳一端与把手660连接，防丢绳另一端与插栓610连接以防止插栓610在运输中掉落。
36.参照图2、图3，安装台100上设置有用于锁定第一脚支架200以及第二脚支架300以避免第一脚支架200远离第二脚支架300的第二锁定组件，第二锁定组件包括两个安装架110、两个棘轮120以及两个棘爪130，两个棘轮120分别与第一脚支架200以及第二脚支架300周向固定，安装架110与安装台100底部连接，每个棘爪130通过转轴113与安装架110转动连接且棘爪130与棘轮120啮合连接，安装台100上设置有用于使棘轮120与棘爪130分离的两个分离件，安装架110上设置有用于使棘爪130与棘轮120保持啮合连接的弹性件，弹性件采用扭簧112，安装架110上开设有回复槽111，扭簧112位于回复槽111内并套设于转轴113上，扭簧112一端与棘爪130连接，扭簧112另一端与回复槽111槽壁连接，扭簧112在自身弹性力的作用下驱动棘爪130稳固的啮合在棘轮120上。
37.其中分离件包括按压块710、分离块720、分离杆730及第一弹簧740，安装台100上开设有两个分离槽140，分离块720与分离槽140滑动连接且滑动方向为竖直方向，分离块720顶部与按压块710螺纹连接，按压块710为一个圆板及一个圆柱组成，分离块720底部与分离杆730螺纹连接，第一弹簧740套设于分离杆730上，第一弹簧740位于分离槽140内且第一弹簧740一端与分离块720底部连接，第一弹簧740另一端与分离槽140内底壁连接，分离杆730远离分离块720的一端与棘爪130与棘轮120啮合连接的一侧抵接，用户按压按压块710时，第一弹簧740压缩，当用户不施力时，第一弹簧740回复以使棘爪130与棘轮120啮合连接，从而完成第一脚支架200与第二脚支架300的锁定。
38.第一脚支架200与第二脚支架300相互靠近的一侧壁上均粘接有抵触块150，抵触块150可采用橡胶材质，两个抵触块150于第一脚支架200及第二脚支架300之间的距离最小时相互抵接，抵触块150相互靠近的一端为圆弧状，需要收纳机械震源装置时，用户只需将安装板提起，此时第一脚支架200与第二脚支架300受重力相互靠近，两个抵触块150相互碰撞缓冲，以避免第一脚支架200与第二脚支架300直接碰撞，从而保护第一脚支架200与第二脚支架300。
39.参照图1、图4，另外还可以通过两个延长件分别加长第一脚支架200以及第二脚支架300的长度，第一脚支架200与第二脚支架300可以采用铝合金材质，两个延长件分别设置
于第一脚支架200与第二脚支架300上，延长件包括延长块810，第一脚支架200与第二脚支架300上均开设有延长槽820，延长块810与延长槽820滑动连接且两个延长块810的滑动方向分别为第一脚支架200的长度方向以及第二脚支架300的长度方向，第二脚支架300上开设有第一滑动槽310，配重块400靠近第二脚支架300的一侧通过螺栓连接有滑动块410，延长块810远离延长槽820的一侧开设有与第一滑动槽310连通的第二滑动槽811，第二滑动槽811槽壁套设于第一滑动槽310槽壁外侧，滑动块410与第一滑动槽310滑动连接且滑动方向为第二脚支架300的长度方向，第一滑动槽310的开口上小下大以避免滑动块410脱离第一滑动槽310，滑动块410滑动时进入第二滑动槽811内，第二滑动槽811可对滑动块410起到导向的作用，第一脚支架200与第二脚支架300上均设置有用于锁定延长件位置的第三锁定组件。
40.其中第三锁定组件包括手块910、滑柱920、插块930、锁定座940及第二弹簧950，锁定座940与第二脚支架300连接且锁定座940内开设有锁定槽941，锁定槽941一端与延长槽820连通，插块930位于锁定槽941内且与锁定槽941滑动连接，插块930的滑动方向与延长块810的滑动方向相互垂直，延长块810上沿其长度方向开设有多个凹槽812，插块930滑动时与凹槽812插接配合，手块910位于锁定座940外，锁定座940上开设有滑孔，滑孔与锁定槽941远离延长槽820的一端连通，滑柱920与滑孔滑动连接且与插块930的滑动方向相同，滑柱920一端与手块910螺纹连接，滑柱920另一端穿过滑孔与插块930连接，第二弹簧950套设于滑柱920上，第二弹簧950一端与锁定槽941内壁粘接，第二弹簧950另一端与插块930粘接。
41.本技术实施例一种基于山岭隧道地震勘探的机械震源装置的实施原理为：需要进行地震勘探时，用户可以先在地面上挖孔，将受力靴500底部埋入孔中，再将第二脚支架300架设在受力靴500一侧，使第二脚支架300的长度方向与受力斜面的倾斜方向在同一平面上，使第二脚支架300底部靠近受力斜面以使配重块400滑动时与受力斜面进行碰撞，架设完成后，用户通过带动结构提高配重块400的高度，再释放配重块400，由配重块400撞击受力靴500的受力斜面，从而既激发纵波，又激发了横波，节省设备成本；另外需要运送机械震源装置时，用户只需提起安装台100，第一脚支架200与第二脚支架300受重力相互靠近，从而完成机械震源装置的收纳以节省空间。
42.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于山岭隧道地震勘探的机械震源装置，其特征在于：安装台（100）、第一脚支架（200）、第二脚支架（300）、配重块（400）、受力靴（500）及带动结构，所述第一脚支架（200）及第二脚支架（300）一端均与安装台（100）底部转动连接，所述配重块（400）与第二脚支架（300）滑动连接且配重块（400）的滑动方向为第二脚支架（300）的长度方向，所述受力靴（500）底部用于插入山岭的地面，所述带动结构用于带动配重块（400）沿第二脚支架（300）的长度方向滑动，所述受力靴（500）靠近第二脚支架（300）的一侧设置有受力斜面，所述配重块（400）滑动至第二脚支架（300）底部时与受力斜面接触。2.根据权利要求1所述的一种基于山岭隧道地震勘探的机械震源装置，其特征在于：所述带动结构包括第一锁定组件、转轮（620）、定滑轮（630）、牵引绳（640）、支架（650）及把手（660），所述支架（650）与第一脚支架（200）连接，所述转轮（620）与支架（650）转动连接，所述定滑轮（630）与安装台（100）顶部连接，所述牵引绳（640）绕设于转轮（620）上，所述牵引绳（640）穿过安装台（100）并经过定滑轮（630）与配重块（400）连接，所述把手（660）与转轮（620）周向固定，所述第一锁定组件用于锁定转轮（620）。3.根据权利要求2所述的一种基于山岭隧道地震勘探的机械震源装置，其特征在于：所述第一锁定组件包括插栓（610），所述支架（650）上开设有多个插槽（651），多个所述插槽（651）沿转轮（620）转动方向周向设置，所述插栓（610）穿过把手（660）与插槽（651）插接配合。4.根据权利要求1所述的一种基于山岭隧道地震勘探的机械震源装置，其特征在于：所述安装台（100）上设置有用于锁定第一脚支架（200）以及第二脚支架（300）以避免第一脚支架（200）远离第二脚支架（300）的第二锁定组件，所述第二锁定组件包括两个安装架（110）、两个棘轮（120）以及两个棘爪（130），两个所述棘轮（120）分别与第一脚支架（200）以及第二脚支架（300）周向固定，所述安装架（110）与安装台（100）底部连接，每个所述棘爪（130）活动设置于安装架（110）上且棘爪（130）与棘轮（120）啮合连接，所述安装台（100）上设置有用于使棘轮（120）与棘爪（130）分离的两个分离件，所述安装架（110）上设置有用于使棘爪（130）与棘轮（120）保持啮合连接的弹性件。5.根据权利要求4所述的一种基于山岭隧道地震勘探的机械震源装置，其特征在于：所述分离件包括按压块（710）、分离块（720）、分离杆（730）及第一弹簧（740），所述安装台（100）上开设有两个分离槽（140），所述分离块（720）与分离槽（140）滑动连接且滑动方向为竖直方向，所述分离块（720）顶部与按压块（710）连接，所述分离块（720）底部与分离杆（730）连接，所述第一弹簧（740）套设于分离杆（730）上，所述第一弹簧（740）位于分离槽（140）内且第一弹簧（740）一端与分离块（720）底部连接，所述第一弹簧（740）另一端与分离槽（140）内底壁连接，所述分离杆（730）远离分离块（720）的一端与棘爪（130）与棘轮（120）啮合连接的一侧抵接。6.根据权利要求1所述的一种基于山岭隧道地震勘探的机械震源装置，其特征在于：所述第一脚支架（200）与第二脚支架（300）相互靠近的一侧壁上均连接有抵触块（150），两个所述抵触块（150）于第一脚支架（200）及第二脚支架（300）之间的距离最小时相互抵接，所述抵触块（150）相互靠近的一端为圆弧状。7.根据权利要求1所述的一种基于山岭隧道地震勘探的机械震源装置，其特征在于：所述第一脚支架（200）与第二脚支架（300）上均设置有延长件，所述延长件用于延长第一脚支
架（200）以及第二脚支架（300）的长度，所述延长件包括延长块（810），所述第一脚支架（200）与第二脚支架（300）上均开设有延长槽（820），所述延长块（810）与延长槽（820）滑动连接且两个延长块（810）的滑动方向分别为第一脚支架（200）的长度方向以及第二脚支架（300）的长度方向，所述第二脚支架（300）上开设有第一滑动槽（310），所述配重块（400）靠近第二脚支架（300）的一侧连接有滑动块（410），所述延长块（810）上开设有与第一滑动槽（310）连通的第二滑动槽（811），所述滑动块（410）与第一滑动槽（310）滑动连接且滑动方向为第二脚支架（300）的长度方向，所述滑动块（410）滑动时进入第二滑动槽（811）内，所述第一脚支架（200）与第二脚支架（300）上均设置有用于锁定延长件位置的第三锁定组件。8.根据权利要求7所述的一种基于山岭隧道地震勘探的机械震源装置，其特征在于：所述第三锁定组件包括手块（910）、滑柱（920）、插块（930）、锁定座（940）及第二弹簧（950），所述锁定座（940）与第二脚支架（300）连接且锁定座（940）内开设有锁定槽（941），所述锁定槽（941）与延长槽（820）连通，所述插块（930）位于锁定槽（941）内且与锁定槽（941）滑动连接，所述插块（930）的滑动方向与延长块（810）的滑动方向相互垂直，所述延长块（810）上沿其长度方向开设有多个凹槽（812），所述插块（930）滑动时与凹槽（812）插接配合，所述手块（910）位于锁定座（940）外，所述滑柱（920）一端与手块（910）连接，所述滑柱（920）另一端穿过锁定座（940）与插块（930）连接，所述第二弹簧（950）套设于滑柱（920）上，所述第二弹簧（950）一端与锁定槽（941）内壁连接，所述第二弹簧（950）另一端与插块（930）连接。

技术总结
本申请涉及工程地球物理的领域，尤其是涉及一种基于山岭隧道地震勘探的机械震源装置，其包括安装台、第一脚支架、第二脚支架、配重块、受力靴及带动结构，第一脚支架及第二脚支架一端均与安装台底部转动连接，配重块与第二脚支架滑动连接且配重块的滑动方向为第二脚支架的长度方向，受力靴底部用于插入山岭的地面，带动结构用于带动配重块沿第二脚支架的长度方向滑动，受力靴靠近第二脚支架的一侧设置有受力斜面，配重块滑动至第二脚支架底部时与受力斜面接触。本申请既可以激发纵波，也可以激发横波。激发横波。激发横波。


技术研发人员：陈宏尧 王兆景 赵建 徐瑞荣 陈廷宝 陈江珑 刘海东
受保护的技术使用者：浙江有色勘测规划设计有限公司
技术研发日：2023.05.13
技术公布日：2023/9/16