[发明专利]地质缺陷无损检测系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及地质检测领域，尤其涉及一种地质缺陷无损检测系统和方法。

背景技术

为了土木建筑施工、市政交通施工更安全，施工计划安排的更合理，通常会对施工区域以及附近的地质情况进行检测。尤其是在地铁等具有盾构区间类的施工中，在地铁施工期间，针对路面与盾构区间或车站顶层地质体的缺陷(土质松散、空洞、软弱带等)的检测显得尤为重要。良好的地质检测能够获知地质情况，以便对地质体缺陷及时处理，或者预防由于地质缺陷造成的损失，从而提高施工过程中，以及施工完成后的安全、施工质量。

目前，针对路面与盾构区间或车站顶层地质体的缺陷(土质松散、空洞、软弱带等)的主要检测方式为地质雷达检测方法，该地质雷达检测方法可以对隧道衬砌混凝土厚度、密实性、脱空等进行快速检测，在隧道工程质量检测中得到广泛的应用。

但是，上述地质雷达检测方法至少存在以下问题：

在隧道工程质量检测中得到广泛的应用但在从其检测结果来看，针对缺陷尺寸的准确定位和形状的辨别存在一定的困难；地质雷达在检测深度上也具有局限性。另外，该方案各个模块之间通过很长的数据线连接，针对多层的地铁结构，几何形状多样，需要许多的数据线，现场操作很不方便，还会由于连接线接触不良、易断及大量连线，造成信号传输质量等问题，影响监测的准确性。

总之，通过现有技术对路面与盾构区间或车站顶层地质体的缺陷进行检测还不够完善，所以迫切需要本领域技术人员解决的技术问题就在于，如何更便捷，更准确的对路面与盾构区间或车站顶层地质体的缺陷进行检测。

发明内容

本发明的实施例提供了一种地质缺陷无损检测系统和方法，通过利用被检测地质体两侧设置的降水井，确定激励点和接收节点，使得检测更便捷、更准确。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种地质缺陷无损检测系统，在被检测地质体两侧分别设置第一降水井、第二降水井，所述系统包括：激励装置、接收装置、定位系统和中央处理器；

所述的激励装置，安装在所述第一降水井内，用于发射第一定位信息给所述定位系统，同时发出第一弹性波给所述接收装置以及第二弹性波给所述中央处理器；

所述的接收装置，安装在所述第二降水井内，用于接收所述激励装置发出的第一弹性波，发出中继电波给所述中央处理器，发射第二定位信息给所述定位系统；

所述的定位系统，用于接收所述第一定位信息、所述第二定位信息，根据所述第一定位信息产生第一位置信息，根据所述第二定位信息产生第二位置信息，将所述第一位置信息以及所述第二位置信息发送给所述中央处理器；

所述的中央处理器，用于接收所述第二弹性波、所述中继电波、所述第一位置信息和所述第二位置信息，根据所述第二弹性波与所述中继电波的接收时间，以及所述第一位置信息和所述第二位置信息生成弹性波CT图，以便根据所述弹性波CT图进行地质缺陷的无损检测。

优选的，所述激励装置包括：

触发装置，用于产生弹性波；

控制组件，所述控制组件一端与所述触发装置连接，用于将所述触发装置悬挂安装在所述第一降水井内，所述控制组件的另一端置于所述第一降水井外；

触发控制装置，用于和所述触发装置进行连接，控制所述触发装置产生弹性波；

第一定位组件，用于发射所述第一定位信息给所述定位系统。

优选的，所述控制组件包括刻度。

优选的，所述接收装置包括：

一个或多个弹性波接收节点块，用于接收所述第一弹性波，并发出所述中继电波给所述中央处理器；

弹性波接收节点块固定件，所述弹性波接收节点块均匀安装在所述弹性波接收节点块固定件上；所述弹性波接收节点块固定件可移动安装在所述第二降水井内，所述弹性波接收节点块固定件与所述第二降水井的密目网之间通过滤料填充；

第二定位组件，用于发射第二定位信息给所述定位系统。

优选的，所述弹性波接收节点块固定件为预制硬塑管件，所述弹性波接收节点块均匀安装在所述预制硬塑管件内壁上，所述预制硬塑管件内包括清水。

优选的，所述第一降水井、所述第二降水井的上部和底部设置外接井筒，所述弹性波接收节点块均匀分布在所述第二降水井非外接井筒部分的井孔内。

优选的，所述中央处理器与所述激励装置、所述接收装置、所述定位系统通过无线连接，所述定位系统与所述激励装置、所述接收装置通过无线连接。

优选的，所述定位系统为AGPS定位系统。