[实用新型]用于稳态剪切波测试的孔内激振器及测试装置

说明书

本实用新型提供了一种用于稳态剪切波测试的孔内激振器及测试装置，属于岩土工程技术领域，所述孔内激振器包括壳体、振动头、激励体和贴壁装置；壳体设有一安装孔，激励体固定在安装孔内，激励体包括第一铁芯、第一电磁线圈，第一铁芯位于第一电磁线圈内部，第一电磁线圈电接入交流电信号；振动头包括第二铁心和第二电磁线圈，第二铁心位于第二电磁线圈内部，第二电磁线圈接入直流电信号；振动头的一端与激励体通过弹性部件连接，振动头的另一端设有位于安装孔外部的振块；贴壁装置设置在壳体的两端，能够在钻孔内激振出地层剪切波，解决孔深较大、岩土层较硬或当钻孔位于水域时无法通过地表敲击激发剪切波的问题。

技术领域

本实用新型属于岩土工程技术领域，更具体地说，是涉及一种用于稳态剪切波测试的孔内激振器及测试装置。

背景技术

剪切波速是反映介质对剪切波传播能力和土体动力特性的一个重要参数，土层的剪切波指标在工程实践中得到了广泛的应用。单孔法波速测试是岩土勘察中测试岩土体剪切波速度的重要手段。

目前，单孔法剪切波速测试多采用地表瞬态激振，使用大锤在孔口水平上敲击上压重物的剪切板激发剪切波成分占比高的地震波，利用放置在孔内指定深度的三分量检波器和波速测试仪器接收地面激振、由地层介质传递至孔内的地震波，利用波在震源和检波器之间的距离和传播时间计算地层剪切波速。但是这种采用地表瞬态激振方式，当孔深较大或岩土层较硬，地表激振的能量可能无法满足深部测点的测试要求，或者当钻孔位于水域，无法通过地表敲击激发剪切波，导致无法进行剪切波的测试。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于稳态剪切波测试的孔内激振器及测试装置，以解决现有技术中存在的采用地表瞬态激振，当孔深较大或岩土层较硬，地表激振的能量可能无法满足深部测点的测试要求，或者当钻孔位于水域，无法通过地表敲击激发剪切波，导致无法进行剪切波的测试的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种用于稳态剪切波测试的孔内激振器，包括壳体、振动头、激励体和贴壁装置；

所述壳体设有一安装孔，所述激励体固定在所述安装孔内，所述激励体包括第一铁芯、第一电磁线圈，所述第一铁芯位于所述第一电磁线圈内部，所述第一电磁线圈电接入交流电信号；

所述振动头包括第二铁芯和第二电磁线圈，所述第二铁芯位于所述第二电磁线圈内部，所述第二电磁线圈接入直流电信号；所述振动头的一端与所述激励体通过弹性部件连接，所述振动头的另一端设有位于所述安装孔外部的振块；

所述贴壁装置设置在壳体的两端。

进一步地，所述贴壁装置包括两个对称设置在所述激振器壳体端部的贴壁机构，所述贴壁机构包括电动推杆、复位弹簧、撑壁杆；

所述电动推杆设置在所述激振器壳体上，所述撑壁杆通过中部设置的支撑部件可转动的固定在所述壳体的侧壁上，所述撑壁杆的一端与所述电动推杆连接，所述撑壁杆的另一端与所述壳体通过所述复位弹簧连接。

进一步地，所述第一铁芯为硅钢片铁芯，所述第一电磁线圈为漆包线电磁线圈。

进一步地，所述激励体的第一铁芯与所述安装孔的侧壁通过螺栓固定。

进一步地，所述壳体为圆柱型。

进一步地，所述壳体的直径小于钻孔直径。

进一步地，所述弹性部件为橡胶弹簧或机械弹簧。

另一方面，本实用新型实施例还提供一种用于稳态剪切波测试的测试装置，包括上述的孔内激振器，还包括：检波器、交流电信号发生器、直流电流控制器、贴壁装置控制开关和剪切波波速测试仪；

所述孔内激振器、检波器放置在钻孔内，所述孔内激振器、检波器均与剪切波波速测试仪电连接；