[发明专利]锚杆长度无损测量方法

说明书

本发明涉及一种锚杆长度无损测量方法，用以解决现有技术中存在的最锚杆无损检测数据处理分析时，无法准确获得长度信息、滤波器不稳定和技术员主观影响大的问题。本发明实施例首先对原始数据进行数据叠加，随后进行降频处理、滤波，如果滤波阶数n＜20则恢复原采集频率，如果滤波阶数n大于20则调整下采集参数。然后截取反射波有效信息对整体波形数据进行滑动互相关数据处理得到相似系数波形。最后根据相似系数波型图确定反射波初始位置，计算锚杆长度。本发明可以有效解决无法准确获得长度信息、滤波器不稳定和人员对处理结果主观影响的问题。

技术领域

本发明属于工程测量领域，尤其涉及一种锚杆长度无损测量方法。

背景技术

锚杆支护是通过围岩内部的锚杆改变围岩本身的力学状态，在巷道周围形成一个整体而又稳定的岩石带，利用锚杆与围岩共同作用，达到维护巷道稳定的目的。锚杆的力学作用主要有悬吊作用 、组合梁作用 、 组合拱作用、减跨作用 、加固作用。

锚杆不但支护效果好，且用料省、施工简单、有利于机械化操作、施工速度快。但是锚杆长度达不到设计长度，锚固密实度差会造成锚杆支护巷道失稳，形成安全隐患。

常见的锚杆检测技术有拉拔承载力试验和锚杆无损检测试验。锚杆无损检测试验具有非破坏性和高效的优点，但同时也存在如下技术问题：

1.当锚杆较短时，直达波与反射波相互干涉，无法获得准确的长度信息；

2.为了获取分辨率较高的波形图，检测人员往往采用较高的采样频率，而锚杆往往较短，所以当采样频率较高，样本点数较少时会导致巴特沃斯滤波器滤波阶数过高，当滤波阶数n大＞20时则会造成滤波器不稳定；

3.锚杆无损检测获取的波形数据处理与分析主观影响大，需要技术员的强大知识储备与丰富经验。根据《锚杆锚固质量无损检测技术规程》JGJ/T 182和《水利水电工程锚杆无损检测规程》DL/T 5424均对波形的判定没有明确规定，执行力较差，检测人员很难根据规程规范的要求对锚杆长度进行判断。尤其当锚杆没有严格按照规范施工时，锚杆锚固密实度差，会产生大量绕射波和反射波形成干扰波，无法区分。

发明内容

本发明的目的是提供一种锚杆长度无损测量方法，以解决现有技术中锚杆长度无法准确获取的问题。该方法步骤如下：

锚杆长度无损测量方法，包括：

S100，基于应力波法获取多道锚杆检测的原始数据；

S200，对各道原始数据进行叠加；

S300，对叠加数据降频处理后进行巴特沃斯滤波；

S400，将滤波后数据的频率恢复为原始数据的频率；

S500，截取S400处理后数据中反射波的有效信息；

S600，输入反射波有效信息对S400处理后数据的叠加波形进行滑动互相关处理，并获取相似系数；

S700，利用相似系数波形图获取反射波初始位置；

S800，计算锚杆长度。

优选地，在步骤S100和S200之间，还包括：

对原始数据进行相位反转、初至校准和错误数据剔除。

优选地，步骤S300中还具有：

降频处理后求取滤波阶数n，如果n＞20则需要调整下采集参数；如果n＜20，则进行所述巴特沃斯滤波。

优选地，步骤S500的截取方法包括：

截取数据处理后可以分辨的完整反射波，并截取反射波波形前段的两到三个波峰或波谷。