[发明专利]预埋式检测锚索注浆密实度的装置及方法

说明书

本发明公开了一种预埋式检测锚索注浆密实度的装置及方法，在锚索施工期预埋多个加速度传感器和微型电火花震源，利用多个传感器接收的时间差消除系统延时误差，采用应力波直达波法与反射波法结合的方法，可以更真实精确地反映锚索锚固段注浆混凝土波速。

技术领域

本发明涉及工程领域和施工技术领域，特别是一种预埋式检测锚索注浆密实度的装置及方法。

背景技术

锚索施工最关键的质量问题就是锚索锚固段的质量，即锚固段注浆密实度，目前锚索锚固段注浆密实度检测(也叫锚索无损检测)主要是借鉴锚杆无损检测的声波反射法。声波反射法为动态无损检测方法，是在锚杆(索)顶端施加单脉冲式瞬态冲击力，激励产生弹性波信号，弹性波在杆体(或杆系)中传播并产生反射，安设在锚杆(索)顶端附近的传感器接受反射信号，通过对反射波信号进行时域、频域分析，获得锚杆(索)有效长度及锚固质量等工作参数。

声波反射法在实际操作中，尤其是测试锚索时，锚索往往比锚杆长的多，传统的锚杆检测方法不适用于检测锚索。波形更易受环境条件、信号激励因素等影响，导致长度测试精度及锚固段质量判断存在问题；对锚索外露段长度有要求，并且需要特别保护；检测人员靠近锚头操作，高边坡或深水中无法检测；端头布置加速度传感器，存在系统延时；激发能量小，且频率高衰减快。锚索无损检测使用此方法就难免过于牵强，目前还没有理想的无损检测方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种预埋式检测锚索注浆密实度的装置及方法，消除系统延时误差，更真实精确地反映锚索锚固段注浆混凝土波速。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种预埋式检测锚索注浆密实度的装置，包括埋设于钻孔锚索锚固段混凝土内的电火花震源；所述钻孔锚索锚固段混凝土内埋设有至少两个加速度传感器，且该两个加速度传感器分别埋设于所述钻孔的中部和底部，所述两个加速度传感器、电火花震源均与检测仪电连接。

所述钻孔顶部锚索锚固段混凝土内埋设有加速度传感器，且该加速度传感器与所述检测仪电连接。

所述电火花震源包括外壳；所述外壳内充满水；所述外壳顶端开设排气孔；所述外壳内水中设置放电电极；所述放电电极与电缆连接，且该电缆一端伸出所述外壳。该电火花震源结构简单，易于操作，可以应用于无水对能量要求较高的检测环境中；在任何介质中均可使用，能量适中，对结构无破坏性，充电迅速，激发效率高。

所述外壳底部材料为聚氨酯，侧边和顶部材料均为不锈钢。

本发明还包括通气管；所述通气管一端穿过所述排气孔伸入所述外壳内。

相应的，本发明还提供了一种利用上述装置检测锚索注浆密实度的方法，电火花震源发射震动脉冲；令震动脉冲到达钻孔中部加速度传感器R1和钻孔底部加速度传感器R2的时间分别为t1和t2，时间差Δt＝t2-t1，则钻孔锚固段综合波速Vp＝ΔL/Δt，通过对比分析Vp，或者通过频谱分析结合振幅综合分析锚固段锚固质量；其中，ΔL为钻孔中部加速度传感器和钻孔底部加速度传感器之间的距离。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明在锚索施工期预埋多个加速度传感器和微型电火花震源，利用多个传感器接收的时间差消除系统延时误差，采用应力波直达波法与反射波法结合的方法，可以更真实精确地反映锚索锚固段注浆混凝土波速；对锚索外露段长度没有要求，无需特别保护；可以预留线缆，不限检测地点，且可以用于特殊条件(如水下)下的锚索检测；激发能量可调，频率低，传播距离远；根据模型实验，检测系统既可以方便地与模型试验进行对比分析，又可以直接地、有针对和方便地在现场进行控制检测，不限检测场地，且检测过程简单，检测数据精确。

附图说明

图1为本发明实施例检测装置示意图；

图2为本发明实施例电火花震源结构图；

图3为本发明电火花震源及加速度传感器安装原理图。