CN101650341B - 基于孔底预埋反射装置的锚索及锚杆锚固质量检测方法 - Google Patents
基于孔底预埋反射装置的锚索及锚杆锚固质量检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101650341B CN101650341B CN2009101043554A CN200910104355A CN101650341B CN 101650341 B CN101650341 B CN 101650341B CN 2009101043554 A CN2009101043554 A CN 2009101043554A CN 200910104355 A CN200910104355 A CN 200910104355A CN 101650341 B CN101650341 B CN 101650341B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- anchor
- anchor cable
- anchor rod
- reflection
- elastic wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于孔底预埋反射装置的锚索及锚杆锚固质量检测方法,利用锚杆或锚索锚固状态下动力响应规律建立模型,检测时,在锚杆或锚索外露端激发弹性波,通过仪器采集反射装置反射的回波,分析反射回波,得出锚杆或锚索的长度、灌浆饱满度等锚固质量数据,本发明在不破坏锚固结构的情况下,可通过分析锚杆或锚索底端反射回波的反射点位置准确判断锚杆锚索的长度,通过反射波幅值与入射波波幅值的比值判断锚杆或锚索的灌浆饱满度,从而分析得出锚杆或锚索的锚固质量,检测方便、结果可靠,对控制锚索及锚杆锚固质量、掌握其工作状况和安全性具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程无损检测方法,特别涉及一种基于孔底预埋反射装置的锚索及锚杆锚固质量检测方法。
背景技术
锚索、锚杆在公路、铁路、水电、矿山、市政等工程中大量使用,主要用于边坡加固和地下工程支护。
锚索、锚杆的施工质量维系着工程的安危。锚索(杆)作为永久性工程、隐蔽工程和预应力工程,工程的安全稳定性在很大程度上依赖于锚索(杆)的加固作用。锚索(杆)锚固质量检测和控制一直受到锚固工程界的高度关注。
现有的锚索及锚杆锚固质量无损检测中,对于锚索(一般超过20m)及长锚杆,由于弹性波传播的距离较长,在传播过程中能量不断衰减,当弹性波到达锚索(杆)底端后,大部分继续透射和往前传播,少部分反射回去。因此,难以判断锚索(杆)的底端,也就无法准确确定锚索或锚杆的长度;同时,也无法根据反射波幅值与入射波波幅值的比值判断锚索或锚杆的灌浆饱满度。总之,准确识别锚固的底端,是锚固质量检测的前提,不然,就无法确定锚索或锚杆的长度和灌浆饱满度。这样,严重影响了仪器处理分析数据的准确性,不能真实地反映锚索及锚杆的锚固质量。
针对上述不足,寻求一种锚索及锚杆锚固质量无损检测方法,在检测时能够准确检测出锚索及锚杆锚固的长度和灌浆饱满度等关键质量数据,对控制锚索及锚杆锚固质量和检测其运行状况和安全性具有重要意义。
发明内容
本发明提供一种基于孔底预埋反射装置的锚索及锚杆锚固质量检测方法,通过本方法,在不破坏锚固结构的情况下,通过分析锚杆锚索底端反射回波的反射点位置准确判断锚杆锚索的长度,通过反射波幅值与入射波波幅值的比值判断锚杆或锚索的灌浆饱满度,从而分析得出锚杆或锚索的锚固质量,检测方便、结果可靠,对控制锚索及锚杆锚固质量、掌握其工作状况和安全性具有重要意义。
本发明的基于孔底预埋反射装置的锚索及锚杆锚固质量检测方法,包括以下步骤:
a.在锚固段前端安装有孔底反射器的锚杆或锚索外露端端头激发产生沿锚杆或锚索传播的弹性波,所述孔底反射器设置有容纳反射体的封闭夹层,接收反射回波信号并记录接收时间,根据L=v(t1-t0)/2将时间换算为对应的弹性波传播方向的深度,其中L为弹性波传播方向的深度,v为弹性波在锚杆或锚索中的传播速度,t1为接收信号的时间,t0为弹性波产生时间;
b.建立反射回波振幅和深度二维坐标系,利用采样值在二维坐标系内建立反射回波波形曲线,波形幅值变化一个周期所对应的深度为锚杆或锚索的长度,在波形幅值形变化一个周期内,根据反射回波幅值与入射波波幅值的比值判断锚杆或锚索的灌浆饱满度。
进一步,步骤a中,反射回波信号的接收和时间的记录是通过检测仪实现的,所述检测仪包括探头、数据接收及转换模块、处理器和输出模块,所述探头设置在锚杆或锚索外露端的断头,探头设置有加速度传感器,所述加速度传感器所采集的锚杆或锚索反射回波信号由数据接收及转换模块转换放大后输入处理器,处理器根据公式L=v(t1-t0)/2将时间转换为其对应的弹性波传播方向的深度,并将反射回波振幅和深度建立二维坐标系波形图,输出到输出模块。
发明的有益效果:本发明的基于孔底预埋反射装置的锚索及锚杆锚固质量检测方法,利用锚杆或锚索锚固状态下动力响应规律建立模型,检测时,用锤 击等方法在锚杆或锚索外露端激发弹性波,通过仪器采集反射装置反射回来的反射回波进行处理和分析,得出锚杆或锚索的长度、灌浆饱满度等锚固质量数据。由于在锚杆或锚索底端预埋了反射装置,底端反射点变得十分明显,不仅能够准确地判断锚杆或锚索的长度,而且,大大增强了反射率和反射强度,同时,也大大增加了采用反射、入射波能量对比关系判断灌浆质量的准确性和可靠性,避免了无反射装置时反射能量极不稳定的情况。本发明在不破坏锚固结构的情况下,通过测得的反射回波分析判断锚杆或锚索锚固质量,检测方便、结果可靠,对控制锚索及锚杆锚固质量、掌握其工作状况和安全性具有重要意义。
附图说明
下面结合附图和实施例对发明作进一步描述。
附图为发明的工作原理示意图。
具体实施方式
附图为本发明的工作原理示意图,如图所示:本发明的基于孔底预埋反射装置的锚索及锚杆锚固质量检测方法,包括以下步骤:
a.在锚固段前端安装有孔底反射器7的锚杆1外露端端头施加瞬时冲击,产生沿锚杆传播的弹性波,所述孔底反射器设置有容纳反射体的封闭夹层,接收反射回波信号并记录接收时间,根据L=v(t1-t0)/2将时间换算为对应的弹性波传播方向的深度,其中L为弹性波传播方向的长度,v为弹性波在锚杆1中的传播速度,t1为接收信号的时间,t0为弹性波产生时间;
b.建立反射回波振幅和深度二维坐标系,利用采样值在二维坐标系内建立反射回波波形曲线,波形幅值变化一个周期所对应的深度为锚杆1的长度,在振幅值形变化一个周期内,根据反射波幅值与入射波波幅值的比值判断锚杆的灌浆饱满度。
由于弹性波从一种介质传播至另一种介质时,根据介质的不同会发生不同 程度的反射,弹性波沿锚杆1传播的过程中,当传播至锚固底端的孔底反射器7时,孔底反射器7将能量完全反射,在波形上产生一个幅值增大的突变点,弹性波经锚杆1底端反射并衰减,传播一个来回即为一个周期,表现在波形上为周期性变化并逐渐衰减的波形曲线,由此可知一个周期所对应的深度为锚杆1的长度;同时,当灌浆越不饱满,弹性波衰减越快,反射波与入射波的比值就越小,由此就可以分析判断锚杆的整体灌浆饱满度。
本实施例中,步骤a弹性波信号的接收和时间的记录是通过检测仪实现的,所述检测仪包括探头3、数据接收及转换模块4、处理器5和输出模块6,所述探头3设置在锚杆1外露端的端头,探头3设置有加速度传感器,所述加速度传感器所采集的锚杆1反射回波信号由数据接收及转换模块4转换放大后输入处理器5,处理器根据公式L=v(t1-t0)/2将时间转换为其对应的弹性波传播方向的深度,并将反射回波振幅和深度建立二维坐标系波形图,输出到输出模块6,使操作者便于直接观察到检测结果,当然也能通过打印设备将检测结果以报告形式输出,操作方便快捷。
本实施例中,步骤a对锚杆1外露端的端头施加一个瞬间冲击时,使用锤2敲击,对锚杆检测时使用材质硬的尖头锤,对锚索检测时采用材质软的大头锤,操作灵活简单,实施成本低,当然,也可以采用其它自带加速度传感器的激振力可调的激振装置,也能达到发明目的。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (2)
1.一种基于孔底预埋反射装置的锚索及锚杆锚固质量检测方法,其特征在于:包括以下步骤:
a.在锚固段前端安装有孔底反射器(7)的锚杆或锚索(1)外露端端头激发产生沿锚杆或锚索传播的弹性波,所述孔底反射器设置有容纳反射体的封闭夹层,接收反射回波信号并记录接收时间,根据L=v(t1-t0)/2将时间换算为对应的弹性波传播方向的深度,其中L为弹性波传播方向的深度,v为弹性波在锚杆或锚索(1)中的传播速度,t1为接收信号的时间,t0为弹性波产生时间;
b.建立反射回波振幅和深度二维坐标系,利用采样值在二维坐标系内建立反射回波波形曲线,波形幅值变化一个周期所对应的深度为锚杆或锚索(1)的长度,在波形幅值形变化一个周期内,根据反射回波幅值与入射波波幅值的比值判断锚杆或锚索的灌浆饱满度。
2.根据权利要求1所述的基于孔底预埋反射装置的锚索及锚杆锚固质量检测方法,其特征在于:步骤a中,反射回波信号的接收和时间的记录是通过检测仪实现的,所述检测仪包括探头(3)、数据接收及转换模块(4)、处理器(5)和输出模块(6),所述探头(3)设置在锚杆或锚索(1)外露端面,探头(3)设置有加速度传感器,所述加速度传感器所采集的锚杆或锚索(1)反射回波信号由数据接收及转换模块(4)转换放大后输入处理器(5),处理器根据公式L=V(t1-t0)/2将时间换算为其对应的弹性波传播方向的深度,并将反射回波振幅和深度建立二维坐标系波形图,输出到输出模块(6)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2009101043554A CN101650341B (zh) | 2009-07-16 | 2009-07-16 | 基于孔底预埋反射装置的锚索及锚杆锚固质量检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2009101043554A CN101650341B (zh) | 2009-07-16 | 2009-07-16 | 基于孔底预埋反射装置的锚索及锚杆锚固质量检测方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101650341A CN101650341A (zh) | 2010-02-17 |
CN101650341B true CN101650341B (zh) | 2011-07-27 |
Family
ID=41672622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2009101043554A Expired - Fee Related CN101650341B (zh) | 2009-07-16 | 2009-07-16 | 基于孔底预埋反射装置的锚索及锚杆锚固质量检测方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101650341B (zh) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104265338B (zh) * | 2014-09-17 | 2016-09-21 | 刘冰 | 一种巷道支护单元效率确定方法 |
CN104391088B (zh) * | 2014-12-08 | 2015-11-18 | 湖南科技大学 | 一种系统锚杆支护巷道的锚固质量检测方法及检测装置 |
CN105865397B (zh) * | 2016-05-10 | 2019-01-01 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 全长粘结型锚杆有效锚固深度无损检测方法及装置 |
CN106223375B (zh) * | 2016-09-20 | 2017-12-29 | 广州聚散流沙科技有限公司 | 预埋型桩端地基检测系统 |
CN106855539A (zh) * | 2017-01-20 | 2017-06-16 | 桂林电子科技大学 | 一种基于应力波法的锚杆无损检测方法及设备 |
CN107227968B (zh) * | 2017-07-27 | 2023-06-16 | 贵州大学 | 一种自检锚杆及其使用方法 |
CN107356673B (zh) * | 2017-08-10 | 2024-01-30 | 长江地球物理探测(武汉)有限公司 | 一种使用增强锚杆底端反射信号装置的无损检测方法 |
CN107588716B (zh) * | 2017-09-11 | 2019-12-10 | 福建省地质工程勘察院 | 一种岩土锚杆或锚索长度电脉冲检测方法及检测系统 |
CN108918660B (zh) * | 2018-05-19 | 2020-12-25 | 徐光大 | 钢筋套筒灌浆连接接头的套筒灌浆饱满度的无损检测方法 |
CN110608066A (zh) * | 2019-10-10 | 2019-12-24 | 中国五冶集团有限公司 | 一种隧洞灌浆深度的检测系统 |
CN111765856B (zh) * | 2020-06-18 | 2021-08-17 | 浙江化工工程地质勘察院有限公司 | 一种锚杆有效锚固深度无损检测装置及方法 |
CN114088774B (zh) * | 2021-11-24 | 2024-01-23 | 中铁五局集团建筑工程有限责任公司 | 一种锚索、杆灌浆阶段饱满度卡环式检测装置及检测方法 |
CN114088775B (zh) * | 2021-11-24 | 2024-03-01 | 中铁五局集团建筑工程有限责任公司 | 一种锚索、杆灌浆阶段饱满度弹力式检测装置及检测方法 |
-
2009
- 2009-07-16 CN CN2009101043554A patent/CN101650341B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101650341A (zh) | 2010-02-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101650341B (zh) | 基于孔底预埋反射装置的锚索及锚杆锚固质量检测方法 | |
CN100416269C (zh) | 一种用于锚杆锚固系统的无损探伤检测方法 | |
CN102944608B (zh) | 波纹管孔道注浆密实度超声检查的装置及方法 | |
CN202101909U (zh) | 锚杆拉拔力无损动力检测装置 | |
CN102183584B (zh) | 后张法预应力混凝土梁管道压浆饱满度检测方法及装置 | |
CN102735755A (zh) | 一种机车连杆疲劳裂纹超声表面波检测方法 | |
CN101975820A (zh) | 海底沉积声学参数原位测量装置 | |
CN201532381U (zh) | 基于孔底预埋反射装置的锚索及锚杆锚固质量检测装置 | |
CN101694479A (zh) | 桥梁预应力孔道灌浆质量检测方法 | |
CN110924932A (zh) | 一种触探试验设备及其触探试验记录仪 | |
CN109470769A (zh) | 一种超声反射法检测套筒灌浆饱满度的方法及系统 | |
CN104594395A (zh) | 运营铁路路基旁侧钻孔桩基检测结构及检测方法 | |
Stepinski | Novel instrument for inspecting rock bolt integrity using ultrasonic guided waves | |
CN109100421B (zh) | 预埋式检测锚索注浆密实度的装置及方法 | |
CN105092709A (zh) | 一种混凝土结构的无损检测方法 | |
CN107975076B (zh) | 平行地震法确定基桩长度的检测装置及其检测方法 | |
CN201464096U (zh) | 锚索锚下预应力无损检测装置 | |
CN109469114A (zh) | 一种能够消除上部结构影响的低应变检测既有基桩完整性的方法 | |
CN1831470A (zh) | 锚杆长度超声导波检测仪 | |
CN101650242B (zh) | 锚索锚下预应力无损检测方法 | |
CN204435440U (zh) | 运营铁路路基旁侧钻孔桩基检测结构 | |
CN2431563Y (zh) | 岩体ct探测仪 | |
Lo et al. | MEASUREMENT OF UNKNOWN BRIDGE FOUNDATION DEPTH BY PARALLEL SEISMIC METHOD. | |
JPH08226975A (ja) | トンネルの切羽前方の地質性状探査方法 | |
CN113252782B (zh) | 用于多缺陷长锚索质量无损检测的信号采集装置及方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110727 Termination date: 20200716 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |