[发明专利]基于静力触探仪的地下管线探测装置和方法

权利要求书

1.一种基于静力触探仪的地下管线探测装置，其特征在于，包括：

静力触探仪；所述静力触探仪包括可压入地层的触探杆；

若干个探头；所述探头安装在所述触探杆上；

数据采集仪；所述数据采集仪与所述探头连接，所述数据采集仪用于连续采集所述探头在所述触探杆压入地层的过程中探测到的一系列地下探测数据，并对所述地下探测数据进行处理；结合常规探测设备在地表处探测得到的地下管线平面方位，所述常规探测设备包括管线仪和地质雷达，即可获得地下管线的多维度空间分布信息。

2.根据权利要求1所述的地下管线探测装置，其特征在于，所述静力触探仪还包括主机和反力装置；所述主机用于驱动所述触探杆压入地层，所述反力装置用于将所述主机固定在地面。

3.根据权利要求2所述的地下管线探测装置，其特征在于，所述反力装置为地锚。

4.根据权利要求1所述的地下管线探测装置，其特征在于，所述静力触探仪还包括主机和载具固定装置；所述主机用于驱动所述触探杆压入地层，所述载具固定装置用于将所述主机固定在载具上。

5.根据权利要求2-4任一项所述的地下管线探测装置，其特征在于，所述静力触探仪还包括压力传感器，所述压力传感器安装在所述触探杆的末端，所述压力传感器与所述主机连接，所述主机用于采集所述压力传感器在所述触探杆压入地层的过程中探测到的锥尖阻力，当所述锥尖阻力达到预设的报警值，所述主机暂停对所述触探杆的驱动。

6.根据权利要求1-4任一项所述的地下管线探测装置，其特征在于，所述地下管线探测装置用于执行以下步骤，对所述地下探测数据和已探知的地表探测数据进行综合处理，从而获得地下管线的多维度空间分布信息：

根据探头的贯入深度和探测信号沿贯入深度的变化，得到地下管线竖向维度信息，以及地下管线距离贯入点的距离信息；

将经过所述竖向维度表示的所述地下探测数据和地表探测已探知的水平向数据综合处理，即可作为地下管线的多维度空间分布信息；

根据所述地下探测数据所来自的探头，进一步判定地下管线的材质、尺寸、方位信息。

7.根据权利要求6所述的地下管线探测装置，其特征在于，所述若干个探头包括磁力探头、声波探头、弹性波振动探头和电磁波探头。

8.根据权利要求7所述的地下管线探测装置，其特征在于，所述地下管线探测装置用于执行以下步骤，分别对所述地下探测数据和已探知的地表探测数据进行维度表示：

根据已探知的地表探测数据对应的信号强度分布信息，参考所述地下探测数据的信号强度信息，判定地下管线水平向的水平位置和水平走向，分别作为地下管线的第一维度信息和第二维度信息；

获取所述地下探测数据的信号强度分布信息，参考已探知的地表探测数据推断的深度位置信息，判定地下管线的深度位置，作为地下管线的第三维度信息；

获取所述地下探测数据所来自的探头，其中，以是否来自所述磁力探头作为第四维度信息，以是否来自所述声波探头作为第五维度信息，以是否来自所述弹性波振动探头作为第六维度信息，以是否来自所述电磁波探头作为第七维度信息；

以所述第一维度信息、第二维度信息、第三维度信息、第四维度信息、第五维度信息、第六维度信息和第七维度信息对所述地下探测数据和所述地表探测数据进行维度表示。

9.一种地下管线探测方法，其特征在于，包括：

利用管线仪和雷达在地表进行探查，确认目标管线和邻近管线的平面分布情况，确定静压探测点；

根据地表探查数据初步获得的目标管线预计埋深初步确定探查深度，分析静压探测点处探查深度范围内土体的物理力学性状，判断探头达到探查深度所需要的静压力，从而选择权利要求2-8任一项所述的静力触探仪和所述反力装置；

根据已知土的性状和管线材质设定报警值；

根据管线的规格、材质信息选择探头；

启动所述静力触探仪，贯入地下，判定地下管线的深度位置，结合前述地表探查信息，得到地下管线的多维度空间分布信息。