CN210742194U - 一种无水钻孔声波检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种无水钻孔声波检测装置，止水模块包括上栓塞和下栓塞，上栓塞与下栓塞规格相同，且内部均为中空圆柱体，通过加压膨胀可与待测钻孔的孔壁形成紧密接触不漏水；供水模块包括进水管与花管，进水管外径与上栓塞、下栓塞的中空圆柱体直径相等，进水管穿过上栓塞，与花管连接，花管设置于上栓塞与下栓塞之间，通过进水管对试验段进行注水，花管底部封堵不漏水；声波检测模块包括至少3个声波收发器、以及用于各声波收发器与声波控制器电连接的控制线路，各声波收发器均匀间隔设置于花管上。声波收发器设置于花管上，使其满足声波测试条件，同时实现多发多收，以对试验段声波测试结果更加准确。
Description
技术领域
本实用新型涉及地质勘察技术领域，尤其涉及一种无水钻孔声波检测装置。
背景技术
目前，为评价岩体特性以及为地质勘测提供基本资料，需要对岩体进行钻孔，对钻孔进行声波检测，而钻孔声波检测通常是将装有声波收发器的探头放入气囊或者水带中，将气囊或者水带下沉到钻孔待测深度，对气囊或者水带注水加压，使之与孔壁密封接触，地面(超)声波控制器，控制声波发射器发射(超)声波，波动通过水、岩体传输到声波接收器，利用收发时间差以及声波传输距离，从而得到岩体的声波波速。气囊或者水带容易受损，另外，这种单发单收结构操作极其复杂，严重影响测试效率。
实用新型内容
本实用新型提供的一种无水钻孔声波检测装置，主要解决的技术问题是：操作复杂，测试效率低。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种无水钻孔声波检测装置，包括声波检测模块、供水模块、止水模块，其中止水模块包括上栓塞和下栓塞，所述上栓塞与所述下栓塞规格相同，且内部均为中空圆柱体，通过加压膨胀可与待测钻孔的孔壁形成紧密接触不漏水，在所述上栓塞与所述下栓塞之间形成试验段；所述供水模块包括进水管与花管，所述进水管外径与所述上栓塞、所述下栓塞的中空圆柱体直径相等，所述进水管穿过所述上栓塞，与所述花管连接，所述花管设置于所述上栓塞与所述下栓塞之间，通过所述进水管对所述试验段进行注水，水通过所述花管进入所述试验段，所述花管底部封堵不漏水；所述声波检测模块包括至少3个声波收发器、以及用于各所述声波收发器与声波控制器电连接的控制线路，各所述声波收发器均匀间隔设置于所述花管上。
可选的，所述上栓塞与所述下栓塞均为膨胀式橡胶栓塞。
可选的，所述进水管为硬质管体材质。
可选的，所述花管为非金属管。
可选的，所述无水钻孔声波检测装置还包括加压模块，所述加压模块包括加压管，通过所述加压管对所述上栓塞与所述下栓塞进行加压，使所述上栓塞、所述下栓塞与所述待测钻孔孔壁、所述进水管侧壁形成紧密接触。
可选的，所述加压管上设置有压力表。
可选的，所述加压管进口端与加压泵连接。
可选的，所述进水管上设置有与钻杆可拆卸连接的连接件。
可选的，所述连接件包括设置于所述进水管上且直径与钻杆孔径相匹配的圆环，该圆环侧壁设置有螺纹结构。
可选的，所述上栓塞设置有与承重绳连接的连接部。
本实用新型的有益效果是：
根据本实用新型提供的无水钻孔声波检测装置，包括声波检测模块、供水模块、止水模块，其中止水模块包括上栓塞和下栓塞，上栓塞与下栓塞规格相同，且内部均为中空圆柱体，通过加压膨胀可与待测钻孔的孔壁形成紧密接触不漏水，在上栓塞与下栓塞之间形成试验段；供水模块包括进水管与花管，进水管外径与上栓塞、下栓塞的中空圆柱体直径相等，进水管穿过上栓塞，与花管连接，花管设置于上栓塞与下栓塞之间，通过进水管对试验段进行注水，水通过花管进入试验段，花管底部封堵不漏水；声波检测模块包括至少3个声波收发器、以及用于各声波收发器与声波控制器电连接的控制线路，各声波收发器均匀间隔设置于花管上。利用上下栓塞膨胀止水形成试验段，通过花管对试验段进行注水，声波收发器设置于花管上，使其满足声波测试条件，同时每一个声波收发器既可作为声波发射器，也可以作为声波接收器，实现多发多收，以对试验段声波测试结果更加准确。
附图说明
图1为本实用新型实施例一的无水钻孔声波检测装置结构示意图；
图2为本实用新型实施例一的声波收发器设置结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例一：
请参见图1，图1为本实施例的无水钻孔声波检测装置结构示意图，该装置包括声波检测模块、供水模块、止水模块，其中止水模块包括上栓塞3和下栓塞4，上栓塞3与下栓塞4规格相同，且内部均为中空圆柱体，通过加压膨胀可与待测钻孔的孔壁形成紧密接触不漏水，在上栓塞3与下栓塞4之间形成试验段；供水模块包括进水管1与花管2，进水管1外径与上栓塞3、下栓塞4的中空圆柱体直径相等，进水管1穿过上栓塞3，与花管2连接，花管2设置于上栓塞3与下栓塞4之间，通过进水管1对试验段进行注水，水通过花管2进入试验段，花管2底部封堵不漏水；声波检测模块包括至少3个声波收发器5、以及用于各声波收发器5与声波控制仪7电连接的控制线路6，各声波收发器5均匀间隔设置于花管2上，且处于同一垂线上。
可选的，上栓塞3与下栓塞4均为膨胀式橡胶栓塞。具体包括加水式膨胀或者加压式膨胀。
可选的，进水管1为硬质管体材质。例如硬质金属管、硬质塑料管。
进水管1的进水口可连接水泵，通过水泵向试验段注水。
可选的，花管2为非金属管，可以是塑料管，例如PE管。
可选的，无水钻孔声波检测装置还包括加压模块，其中加压模块包括加压管8，通过加压管8对上栓塞3与下栓塞4进行加压，使上栓塞3、下栓塞4与待测钻孔孔壁、进水管1侧壁形成紧密接触。
可选的，加压管8上设置有压力表9，用于检测并显示栓塞加压压力，实现精确加压。
加压管8进口端与加压泵10连接。其中加压泵10可以是手动加压泵，也可以是自动加压泵。
在测试过程中，为了便于对该声波检测装置进行提升、下沉，避免通过使用承重绳导致提升、下沉操作不便的问题，进水管1上部设置有与钻杆可拆卸连接的连接件11，利用钻杆来提升、下沉该一体化装置，使得测试过程更加方便，降低测试工作量。
连接件11包括设置于进水管上且直径与钻杆孔径相匹配的圆环，该圆环侧壁设置有螺纹结构。当然也可以是其他可以与钻杆连接的组件。
可选的，上栓塞3设置有与承重绳12连接的连接部13。
可选的，进水管1与加压管8通过卡箍14捆绑连接在一起，使得在对该声波检测装置进行提升、下沉过程中，进水管1与加压管更加整齐有序，便于检测作业。
花管2侧壁均匀间隔固定设置有至少3个声波收发器5；控制电路6与各声波收发器5电连接，以实现声波检测。
声波控制仪7通过控制电路，向各声波收发器5发送控制指令，以控制相应声波收发器5发射(超)声波信号或接收(超)声波信号。
请参见图2，花管2从上到下依次均匀间隔设置有3个声波收发器5，假设第一个与第二个声波收发器之间间隔为S1，第二个与第三个声波收发器之间间隔为S2，且S1＝S2；在试验段注水后，声波控制仪7可以发送以控制指令，控制第一个声波收发器发射(超)声波信号，第二个以及第三个声波收发器接收(超)声波信号，利用第二个声波收发器与第三个声波收发器之间的接收时间差t3-t2，以及间隔距离S2，即可计算得到S2段对应岩体的声波速率S2/(t3-t2)；然后，声波控制仪7触发另一控制指令，以控制第三个声波收发器发射(超)声波信号，第一个以及第二个声波收发器接收(超)声波信号，利用第一个声波收发器与第二个声波收发器之间的接收时间差t1-t2’，以及间隔距离S1，即可计算得到S1段对应岩体的声波速率S1/(t1-t2’)。实现多发多收。试验段的声波速率可以取均值1/2S2/(t3-t2)+1/2S1/(t1-t2’)。
应当理解，若花管2上设置有4个及以上的声波收发器5，同样可以采用上述方式处理。例如，花管2上设置有4个声波收发器5，假设第一个与第二个声波收发器之间间隔为S1，第二个与第三个声波收发器之间间隔为S2，第三个与第四个声波收发器之间间隔为S3；首先第一个声波收发器发射(超)声波信号，第二个、第三个、第四个声波收发器接收，时间分别为t2、t3、t4，利用第二个声波收发器与第三个声波收发器之间的接收时间差t3-t2，以及间隔距离S2，即可计算得到S2段对应岩体的声波速率S2/(t3-t2)；利用第三个声波收发器与第四个声波收发器之间的接收时间差t4-t3，以及间隔距离S3，即可计算得到S3段对应岩体的声波速率S3/(t4-t3)；然后通过第四个声波收发器发射(超)声波信号，第一个、第二个、第三个声波收发器接收，即可计算得到S1段、S2段对应岩体的声波速率，在此不再赘述。
可选的，还可以将第二个声波收发器作为发射器，发射(超)声波信号，第三个、第四个声波收费期作为接收器接收信号，测试S3段对应岩体声波速度；可选的，还可以将第三个声波收发器作为发射器，发射(超)声波信号，第一个、第二个声波收费期作为接收器接收信号，测试S1段对应岩体声波速度；对于整个试验段(包括S1+S2+S3)，可以对各段检测结果进行均值处理，得到该试验段对应岩体的声波速率。
以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种无水钻孔声波检测装置，其特征在于，包括声波检测模块、供水模块、止水模块，其中止水模块包括上栓塞和下栓塞，所述上栓塞与所述下栓塞规格相同，且内部均为中空圆柱体，通过加压膨胀可与待测钻孔的孔壁形成紧密接触不漏水，在所述上栓塞与所述下栓塞之间形成试验段；所述供水模块包括进水管与花管，所述进水管外径与所述上栓塞、所述下栓塞的中空圆柱体直径相等，所述进水管穿过所述上栓塞，与所述花管连接，所述花管设置于所述上栓塞与所述下栓塞之间，通过所述进水管对所述试验段进行注水，水通过所述花管进入所述试验段，所述花管底部封堵不漏水；所述声波检测模块包括至少3个声波收发器、以及用于各所述声波收发器与声波控制器电连接的控制线路，各所述声波收发器均匀间隔设置于所述花管上。
2.如权利要求1所述的无水钻孔声波检测装置，其特征在于，所述上栓塞与所述下栓塞均为膨胀式橡胶栓塞。
3.如权利要求1所述的无水钻孔声波检测装置，其特征在于，所述进水管为硬质管体材质。
4.如权利要求1所述的无水钻孔声波检测装置，其特征在于，所述花管为非金属管。
5.如权利要求1所述的无水钻孔声波检测装置，其特征在于，所述无水钻孔声波检测装置还包括加压模块，所述加压模块包括加压管，通过所述加压管对所述上栓塞与所述下栓塞进行加压，使所述上栓塞、所述下栓塞与所述待测钻孔孔壁、所述进水管侧壁形成紧密接触。
6.如权利要求5所述的无水钻孔声波检测装置，其特征在于，所述加压管上设置有压力表。
7.如权利要求5所述的无水钻孔声波检测装置，其特征在于，所述加压管进口端与加压泵连接。
8.如权利要求1-7任一项所述的无水钻孔声波检测装置，其特征在于，所述进水管上设置有与钻杆可拆卸连接的连接件。
9.如权利要求8所述的无水钻孔声波检测装置，其特征在于，所述连接件包括设置于所述进水管上且直径与钻杆孔径相匹配的圆环，该圆环侧壁设置有螺纹结构。
10.如权利要求8所述的无水钻孔声波检测装置，其特征在于，所述上栓塞设置有与承重绳连接的连接部。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114324601A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-04-12 | 武汉长盛工程检测技术开发有限公司 | 基桩桩孔岩深度与岩石强度检测方法及装置 |
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