[发明专利]一种新型电学无损检测锚杆长度的方法及检测装置

说明书

技术领域

本发明属于土木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，特别涉及一种新型电学无损检测锚杆长度的方法，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

锚杆是铁路、公路、水电站等工程施工中地下工程（隧道、洞室等）及边坡治理工程的重要手段。锚杆嵌入岩层或土层的长度是其能否发挥最大效用的关键因素，因此对工程量巨大的锚杆长度进行快速、准确的检测是极为重要的。但锚杆具有很强的隐蔽性，对其进行有效的长度检测存在很大困难。

国内普遍采用的应力波法无损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。而提出的调整频率、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，对检测数据的分析处理与解释方法相对滞后。因此，这种检测技术还是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的新方法，能够快速、准确检测出埋置于不同介质中锚杆的长度，满足锚杆检测需求。

本发明的另一个目的是提供上述检测方法中使用的一种检测装置。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种新型电学无损检测锚杆长度的方法，具体按以下步骤进行：

步骤1：在围岩内钻设与锚杆相平行的检测孔；

步骤2：取直流稳压电源、电阻测试仪、导线和金属球探头，将直流稳压电源的正极与锚杆相连接，直流稳压电源的负极、电阻测试仪和金属球探头依次串联；

步骤3：将金属球探头伸入检测孔内的一定位置，直流稳压电源输出恒定直流电压，测量锚杆、围岩、金属球探头、电阻测试仪和直流稳压电源组成的回路中的电阻值；然后沿检测孔下移金属球探头，再次测量回路中的电阻值；以此类推，直至金属球探头深入到检测孔底部；

步骤4：根据步骤3得到的多个电阻值，绘制电阻-深度曲线，根据电阻-深度曲线中出现的跃增拐点判断锚杆的实际埋置长度。

所述步骤3中，测量过程中，金属球探头贴紧检测孔朝向锚杆方向的孔壁。

本发明所采用的另一个技术方案是：一种上述新型电学无损检测锚杆长度的方法中使用的检测装置，包括依次串联的直流稳压电源、电阻测试仪和金属球探头，直流稳压电源负极与电阻测试仪相连接；使用时，将直流稳压电源正极与锚杆电连接，将金属球探头伸入检测孔内，金属球探头在检测孔内顺次向下移动，测量每个位置点处的电阻值。

本发明检测方法利用金属锚杆通电产生的直流电场，通过调整点电极与锚杆棒状电极的相对位置，导致回路电阻变化，就可以检测到锚杆底端位置。本方法实施装置的特点是采用直流稳压电源输出恒定电压，金属球探头位置可灵活布置，适用于条件较差围岩中锚杆的检测，装置整体结构简单，操作方便。

附图说明

图1是本发明检测方法的的实施示意图。

图2是本发明检测方法检测锚杆长度的电阻值曲线图。

图3是本发明检测方法原理示意图。

图中：1.围岩，2.锚杆，3.直流稳压电源，4.电阻测试仪，5.导线，6.检测孔，7.金属球探头。 

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。

本发明新型电学无损检测方法，采用直流稳压电源输出恒定电压、金属球探头和电阻测试仪等装置进行锚杆长度检测，该种方法是按以下步骤进行检测的：

步骤1：根据待测量的锚杆2在围岩1内的布置形式及设计长度L0，在围岩1内钻设检测孔6，检测孔6与锚杆2在同一平面内平行布设，检测孔6与锚杆之间的距离为0.5～2.0m，检测孔6的深度大于锚杆2的设计长度10%～50%；

步骤2：取直流稳压电源3、电阻测试仪4、导线5和金属球探头7，将直流稳压电源3的正极通过导线5与锚杆2相连接，将直流稳压电源3的负极通过另一根导线5与金属球探头7相连接，直流稳压电源3负极与金属球探头7之间串联电阻测试仪4；