超浅层地震勘探震源车的制作方法

1.本专利技术属于超浅层地震勘探领域，具体涉及一种超浅层地震勘探震源仪器车，主要适用于解决目前地震勘探领域中超浅层（0-200m）的成像问题，为城市建设、大型工程探测提供科学依据。


背景技术：

2.随着城市化进程加快, 对地下空间利用的深度不断加大, 例如北京、上海已经开发到 40、50 m 深度, 而武汉、成都也要求对地下30 m、20 m 深的空间进行开发, 甚至可能更深。因此, 迫切需要掌握城市地下浅层空间, 也就是城市“百米”范围内的详细地质情况。由于城市环境特殊, 除了天然地质背景条件以外, 还有各种人为干扰, 例如地面建筑物覆盖、交通噪声及电磁波干扰等等。这对传统的地球物理方法提出了严重挑战。例如, 因为城市里面有比较强烈的电磁干扰和大量的钢筋混凝土建筑物, 传统的电法与电磁法都不太适用。目前地震勘探对目标层埋藏为数百米乃至几千米的地震勘探经验较为丰富，理论研究也较为深入，但是对目标层埋藏几十米的超浅层地震勘探较为稀缺。浅层地震勘探技术的重要作用在城市地质调查中尚未充分体现出来，目前迫切需要开发出更新的、更先进的方法与仪器设备。城市工程地震勘探中震源是一个很重要的技术问题，激发震源既要保证足够大的激发能量和波动频率，又不能破坏环境。人工进行锤击作为震源又会使得勘探激发点震源信号差，原有的重锤夯击又存在不便运输的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，而提供一种超浅层地震勘探震源车。该震源可以产生覆盖地下约百米的地震波，用以探测城市浅层，同时该震源体积小，质量轻，运输方便，专为城市工程所设计。
4.为了完成上述目的，本发明专利的技术解决方案是：一种便携式的落锤地震勘探震源车，主要由箱体、台架、车轮、电磁铁、电葫芦、变压器、弹簧装置、锤击垫块、手柄、触发器、重锤、发电机组成；所述的台架下端与车轮相连接；台架上端与箱体以内六角螺钉、弹簧垫圈和螺母组成的整体相连；所述箱体内部设置有弹簧装置、弹簧座、电磁铁；所述重锤固定在弹簧座下方；所述电磁铁设置在连接重锤的弹簧座上方，电磁铁上方固定有弹簧座和吊环螺丝，电磁铁通过钢丝绳与电葫芦相连；所述弹簧装置上方与箱体顶盖相连，下方与各自弹簧座相连；两弹簧座之间安放垫铁与电动上升装置的电磁铁并相连；所述锤击垫块位于台架下方，与手柄相连接，锤击垫块上设置有触发器，触发器通过电缆与地震仪相连接；所述重锤位于台架内部上端与箱体内弹簧座相连并固定；所述发电机安放在台架下方小支架上，发电机与电动加力装置的变压器相连。
5.本发明专利所述的台架下方的车轮为两对，车轮上设有刹车装置，方便固定装置，防止落锤时震源车移动。
6.本发明专利所述的变压器位于台架上，为ac220v转dc12v变压器，连接电磁铁与变
压器，在工作时为其提供额定电压。
7.本发明专利所述的锤击垫块连接有手柄，可以通过手柄控制锤击垫块的收放，在未工作时将其收起，与震源车一同移动。
8.本发明专利所述的弹簧装置包括大型弹簧、小型弹簧，大型弹簧一端与连接重锤的弹簧座相连，一端与箱体顶盖相连；小型弹簧一端与连接电磁铁的弹簧座相连，一端与箱体顶盖相连。
9.本发明专利所述的大型弹簧在使用时对重锤施加力，增加下落时的能量，并在下落后防止重锤反弹。
10.本发明专利所述的小型弹簧用以防止电磁铁在未吸合重锤前的下降过程中左右晃动。
11.本发明专利所述的发电机安放在台架下方小支架上，为220v柴油发电机，为工作提供能量，使本震源车可以独立进行长时间工作。
12.本发明专利所述的重锤用来激发地震波，可以通过改变拉伸的高度来对激发的能量大小进行调节。
13.初始时：重锤位于最低点，电葫芦与电磁铁位于断电状态，台架的弹簧装置位于松弛状态。
14.上升时：通过控制操作杆给电葫芦供电，并且电磁铁与重锤吸合，电葫芦开始向上提升重锤，随着重锤的提升，弹簧逐渐压缩，提供额外的向下的力。到达最高点时：重锤处于最高点，弹簧充分压缩，此时将电磁铁断电，停止电葫芦运动，电磁铁与重锤不再吸合，重锤在自身重力和弹簧收缩压力作用下加速向垫板锤击，产生地震波。
15.本发明专利可以产生覆盖地下约百米的地震波，用以探测城市浅层，同时该震源体积小，质量轻，运输方便，专为城市工程所设计。
附图说明
16.图1为本发明装置组成结构示意图。
17.图中：1、内六角螺钉；2、弹簧垫圈；3、螺母；4、箱体；5、大型弹簧；6、小型弹簧；7、钢丝绳；8、箱体盖；9、电线；10、吊环螺钉；11、弹簧座1；12、电磁铁；13、垫铁；14、弹簧座2；15、轴承；16、重锤；17、台架；18、车轮；19、锤垫；20、手柄；21、变压器；22、电葫芦；23、发电机。
具体实施方式
18.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
19.整套落锤系统主要由：落锤震源主体 16，小车台架 17，发电机23，电葫芦 22，电磁铁 12，ac220v转dc12v变压器 21六部分组成。
20.落锤震源16通过电磁铁12吸附，电磁铁12通过配套钢丝绳 7连接电葫芦22,发电机23接ac220v转dc12v变压器21输出12v电流,给电葫芦 22和电磁铁 12提供电源。通过操控电葫芦22,控制重锤16上升、下落。
21.系统工作前，发电机23使用前必须先加足够的油，ac220v转dc12v变压器 21输入端连接柴油发电机23正负极，ac220v转dc12v变压器 21输出端连接电磁铁12和电葫芦22，打开柴油发电机23开关，操作控制手柄，检查装置运行是否正常，操作手柄20，放下锤垫19，
使其接触地面，连接好触发器以及地震仪下面结合图1说明落锤的初始情况、上升状况以及锤击过程。
22.初始时﹔重锤16处于最低点,电磁铁 12与电葫芦22处于未工作状态，加力弹簧处于松弛状态。
23.上升时:通电使电磁铁 12与重锤 16处于吸合状态，通过电葫芦 22控制手柄控制钢丝绳 7向上提升重锤16。两侧加力弹簧装置的一端固定在弹簧座 14，另一端固定在箱体盖 8，随着重锤16上升得越高，弹簧压缩得越短。
24.锤击时：当钢丝绳 7带着电磁铁 12上升达合适高度时﹔重锤 16也具有充分高度；弹簧充分压缩，此时断开电磁铁 12的供电系统,重锤 16在自身重力和弹簧向下恢复原状的弹力作用下加速向锤垫 19锤击,产生高能量的地震波。然后,通过电葫芦 22控制手柄控制电磁铁 12下降，吸合重锤16,开始第二次激发。
25.锤击过程中其他事项说明：锤击前通过手柄 20将悬挂的锤垫 19 下降至与地面贴合，锤击后通过手柄 20 将锤垫 19 收起。锤击前将车轮 18 的刹车装置开启，防止重锤下落时车体的移动。
26.下面简要说明本发明专利的一般操作过程：a、柴油发电机23使用前必须先加足够的油b、电源连接部分（1）变压器21输入端连接柴油发电机23正负极（2）变压器21输出端连接电磁铁12和电葫芦22（3）打开柴油发电机23开关，操作控制手柄，检查装置运行是否正常c、操作手柄20，将锤垫19下降，使其接触地面，连接好触发器以及地震仪d、震源发射操作（1）选择较平整、坚实的地表，布置好落锤震源（2）确保设备连好，检测设备无故障（3）电磁铁吸合重锤，按操作手柄“提升”键，电葫芦提升重锤，压缩弹簧，到达一定高度（4）闭合电磁铁电源，重锤向下锤击，激发地震波（5）按手柄“下降”键，电葫芦下降，接通电磁铁电源，电磁铁吸合重锤，准备第二次锤击。