[发明专利]基于孔底预埋反射装置的锚索及锚杆锚固质量检测方法

说明书

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：