CN208705282U - 预埋式检测锚索注浆密实度的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了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。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。

Description

预埋式检测锚索注浆密实度的装置

技术领域

本实用新型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。

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。

实用新型内容

本实用新型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，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，本实用新型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。

本实用新型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。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：本实用新型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。

附图说明

图1为本实用新型实施例检测装置示意图；

图2为本实用新型实施例电火花震源结构图；

图3为本实用新型电火花震源及加速度传感器安装原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型检测装置包括埋设于钻孔7锚索锚固段混凝土内的电火花震源8；所述钻孔7锚索锚固段混凝土内埋设有至少两个加速度传感器9，且该两个加速度传感器分别埋设于所述钻孔7的中部和底部，所述两个加速度传感器9、电火花震源8均与检测仪电连接。

如图2，电火花震源8包括外壳1；所述外壳1内充满水3；所述外壳1顶端开设排气孔2；所述外壳1内水中设置放电电极4；所述放电电极4与电缆5连接，且该电缆5一端伸出所述外壳1；一根通气管6一端穿过所述排气孔2伸入所述外壳1内。

外壳1横截面直径为25mm，长度为120mm，外壳除底部为聚氨酯外，其余部分均为高强度不锈钢，保证密封，外壳内部充满水，放电电极置于水中。顶部引出两根管线，一根8mm直径放电电缆，具备低阻抗和较高的抗拉强度，使其安置过程中不被损坏，一根6mm通气管用于激发时排气，便于能量释放。放电电极置于水中，可以在干燥环境下激发。聚氨酯具有较高的机械强度和氧化稳定性，而且防水性能好；不锈钢耐腐蚀，且强度高，可以抵抗电火花激发爆炸产生的能量，使其不会损坏。

加速度传感器为通用型号，直径22mm，灵敏度500mV/g，量程10g，分辨率0.00004g，频率范围0.7Hz–10kHz(±10％)。

检测仪为普通非金属声波检测仪，量程与精度可以满足本实用新型的要求，声时测读0.1us，采样间隔0.1us～1000us可调。数字化显示，便携和易于操作。

电火花震源及其加速度传感器安置原理见图3，图中锚索锚固部分预埋电火花发射器(即电火花震源)T与接收传感器(即加速度传感器)R1、R2，T、R1、R2通过电缆与仪器装置相连，发射源T至接收传感器R1(钻孔中部的加速度传感器)间的距离为L，R1与接收传感器R2(钻孔底部的加速度传感器)间的距离为ΔL。

由T发射的震动脉冲经锚索锚固段混凝土传播至钻孔中部传感器和钻孔底部传感器，由检测仪记录信号，可从信号中读出直达波旅行时间。令直达波到达R1和R2的旅行时间分别为t1和t2，时间差为Δt，Vp为锚固段综合波速。

Δt＝t2-t1……………………(1)

Vp＝ΔL/Δt……………………(2)

t1和t2都包含了震动波在锚固段中的传播时间，通过(t2－t1)后，可消除系统延时误差，只保留了震动波由R1传播到R2的时间，由此可以通过对比分析Vp，亦可通过频谱分析结合振幅等参数综合分析锚固段锚固质量。

Claims (6)

1.一种预埋式检测锚索注浆密实度的装置，其特征在于，包括埋设于钻孔（7）锚索锚固段混凝土内的电火花震源（8）；所述钻孔（7）锚索锚固段混凝土内埋设有至少两个加速度传感器（9），且该两个加速度传感器分别埋设于所述钻孔（7）的中部和底部。

2.根据权利要求1所述的预埋式检测锚索注浆密实度的装置，其特征在于，所述钻孔（7）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检测仪电连接。

3.根据权利要求1所述的预埋式检测锚索注浆密实度的装置，其特征在于，所述电火花震源（8）包括外壳（1）；所述外壳（1）内充满水（3）；所述外壳（1）顶端开设排气孔（2）；所述外壳（1）内水中设置放电电极（4）；所述放电电极（4）与电缆（5）连接，且该电缆（5）一端伸出所述外壳（1）。

4.根据权利要求3所述的预埋式检测锚索注浆密实度的装置，其特征在于，所述外壳（1）底部材料为聚氨酯，侧边和顶部材料均为不锈钢。

5.根据权利要求3所述的预埋式检测锚索注浆密实度的装置，其特征在于，还包括通气管（6）；所述通气管（6）一端穿过所述排气孔（2）伸入所述外壳（1）内。

6.根据权利要求1～5之一所述的预埋式检测锚索注浆密实度的装置，其特征在于，所述加速度传感器（9）、电火花震源（8）均与检测仪电连接。