[发明专利]电势差式锚杆长度无损检测方法及检测装置

说明书

技术领域

本发明属于岩土工程无损检测技术领域，涉及一种基于锚杆-围岩体系导电特性无损检测锚杆埋置长度的方法，特别涉及一种电势差式锚杆长度无损检测方法；本发明还涉及一种该检测方法中使用的检测装置。 

背景技术

锚杆是边坡、岩土深基坑等地表工程及隧道、采场等地下硐室施工中广泛采用的一种加固支护方式。锚杆实际长度对锚固承载力有决定性的影响，保证锚杆埋设长度达到设计长度是锚固工程质量控制的关键之一。因此对工程量巨大的锚杆进行快速、准确的长度检测是极为重要的。但锚杆是埋入地下的隐蔽工程，对其进行有效的长度检测存在很大困难。

国内普遍采用应力波法无损检测技术检测锚杆的实际长度，但这种检测技术存在底端反射信号容易变弱甚至消失的不确定性。而提出的用小波分析和神经网络等分析技术处理检测波形的改进方法目前也不能广泛适用，导致对检测数据的分析处理与解释方法相对滞后，不能满足当前广泛的锚杆检测需求。 

发明内容

本发明的目的在于针对目前尚无高精度的锚杆无损检测手段的现状，提出一种电势差式锚杆长度无损检测方法，基于锚杆和周围介质不同的导电特性，利用直流电无损检测锚杆埋置长度，满足广泛的锚杆检测需求。

本发明的另一个目的是提供一种上述检测方法中使用的检测装置。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种电势差式锚杆长度无损检测方法，其特征在于，该检测方法具体按以下步骤进行：

步骤1：在围岩内钻设与待测锚杆相平行的检测孔；

步骤2：取电势差计、直流稳压电源、辅助电极和两个测量电极；辅助电极埋设于围岩内，将待测锚杆与直流稳压电源的正极相连接，直流稳压电源的负极与辅助电极相连接，将两个测量电极串联，两个测量电极中一个测量电极与电势差计相连接，将两个测量电极伸入检测孔内，直流稳压电源输出恒定直流电压，测量两个测量电极的电势差值，然后沿检测孔同时下移两个测量电极，再通过电势差计读取两个测量电极在移动后位置的电势差值；依次类推，直至两个测量电极深入检测孔底部，得到一系列电势差值。

步骤3：根据步骤2得到的一系列电势差值，绘制电势差值-深度曲线图，根据绘制的电势差值-深度曲线图中电势差的跃变拐点判断待测锚杆的埋设长度。

本发明所采用的另一个技术方案是：一种上述电势差式锚杆长度无损检测方法中使用的检测装置，包括直流稳压电源，直流稳压电源的负极与辅助电极相连接，该检测装置还包括串联的两个测量电极，该两个测量电极中的一个测量电极与电势差计相连接；使用时，将两个测量电极伸入检测孔内，并沿检测孔顺次下移两个测量电极，测量两个测量电极在检测孔内不同位置的电势差。

本发明无损检测方法利用金属锚杆通电产生的直流电场，采用测量电极非接触式测量锚杆附近轴向不同深度位置固定距离的电势差值变化规律，根据电势差值跃变拐点就可以检测出锚杆长度。该检测方法中使用的检测装置的特点与普通电法测量中的三极矩法类似，但供电电极与测量电极沿相互垂直方向排列；结构简单，操作方便，能够快速、准确检测出埋置于不同介质中锚杆的长度，可应用于锚固工程中高精度的锚杆长度检测。

附图说明

图1是本发明检测方法的实施示意图。

图2是本发明检测方法的原理示意图。

图3为本发明检测方法检测锚杆长度的电势差值曲线图。

图中：1.围岩，2.待测锚杆，3.电势差计，4.插杆，5.检测孔，6.直流稳压电源，7.标尺，8.测量电极，9.导线，10.辅助电极，11.理论等电场强度线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明无损检测方法采用直流稳压电源、辅助电极、测量电极和电势差计等装置对锚杆长度进行检测，具体按以下步骤进行：

步骤1：根据设置于围岩1内的待测锚杆2的布置形式及设计长度L0钻设检测孔5，检测孔5与待测锚杆2相平行，检测孔5与待测锚杆2之间的中心距为10～20cm，检测孔5的深度L1大于待测锚杆2的设计长度10%～50%；