[实用新型]基于冲击映像法的沉管隧道基础灌砂施工效果监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及工程检测领域，具体地，涉及一种基于冲击映像法的沉管隧道基础灌砂施工效果监测系统。

背景技术

灌砂法现已成为沉管隧道基础处理的主要施工方法之一。灌砂法沉管隧道地基处理技术是在工程应用中发展起来的，虽然取得了一定的实践经验，但在试验与理论研究方面落后于其工程应用，对灌砂效果的检测与监测方法仍不完善，没有可靠而系统化的现场解决方案。对于灌砂过程中的监测，现有的方法基本上采用间接法，即根据其它相关指标估算灌砂效果，由此会产生相应的偏差。表面波是沿介质表层传播的一种弹性波，其传播速度与材料干密度、抗压强度等具有良好的相关性。当敲击沉管隧道的底板表面时，会产生弹性波。弹性波遇到沉管隧道底板底面和灌砂结合面会产生反射，反射波的强弱可以很好的反映灌砂充填情况。当砂与沉管底板紧密结合时，边界两侧介质物理参数差别较小，形成弱反射界面；当砂与沉管底面之间有间隙时，间隙内介质为水，边界两侧为水和混凝土底板，物理参数差别很大，形成强反射面，接收到的弹性波很强，能量较大。通过分析反射波的强弱，就能推测沉管隧道底板与灌砂的结合情况。

根据现场试验成果，并考虑实施难易程度和工程成本，研制开发冲击映像方法对沉管隧道基础灌砂施工效果进行检测。本实用新型基于上述原理提供一种结构简单，检测效率高的沉管隧道基础灌砂施工效果监测系统。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种基于冲击映像法的沉管隧道基础灌砂施工效果监测系统。

根据本实用新型提供的基于冲击映像法的沉管隧道基础灌砂施工效果监测系统，包括：冲击波激发部件、冲击波检测部件、冲击波测量仪器，所述冲击波激发部件设置在沉管底板的两条相邻测线之间，所述冲击波检测部件位于沉管底板的测线上，冲击波检测部件连接冲击波测量仪器。

优选地，所述冲击波检测部件为多个检波器，所述多个检波器均匀设置在测线上，平行于测线且位于两条相邻测线之间的位置处设置有多个激发点，每个激发点对应于两个检波器，且所述激发点位于两个检波器之间。

优选地，所述冲击波激发部件为质量350～500g的钢质冲击锤。

优选地，所述冲击波检测部件采用动圈式垂直分量速度型检波器。

优选地，所述冲击波测量仪器是数字地震仪。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型提供的基于冲击映像法的沉管隧道基础灌砂施工效果监测系统既不影响正常灌砂施工作业，又能够准确检测灌砂施工效果，装置成本低、快捷、便于检测。

2、本实用新型提供的基于冲击映像法的沉管隧道基础灌砂施工效果监测系统能够适应沉管隧道基础灌砂复杂的施工环境，应用本系统能够直接根据波形变化情况推测出沉管基础灌砂施工时砂积盘的变化，检测效率高。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1(a)为灌砂前冲击波反射路径示意图；

图1(b)为灌砂中冲击波反射路径示意图；

图1(c)为灌砂后冲击波反射路径示意图；

图2为沉管隧道基础灌砂施工效果监测系统检波器布设示意图；

图中：

1-沉管底板；

2-水；

3-砂积盘；

4-震源；

5-检波器；

6-激发点；

7-测线。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

根据本发明提供的基于冲击映像法的沉管隧道基础灌砂施工效果监测系统，包括冲击波激发部件、冲击波检测部件、冲击波测量仪器以及数据处理模块。

具体地，应用上述的基于冲击映像法的沉管隧道基础灌砂施工效果监测系统，包括如下步骤：

步骤1：在沉管底板上沿灌砂孔布置测线，每条测线放置12个检波器，在测线平行位置设置激发点，每个激发点对应于两个检波器，所述激发点位于两个检波器之间；冲击波检测部件检测由激发部件激发的冲击波信号，然后将检测数据输入冲击波测量仪器；数据采集时按预先设定的顺序依次激发并记录数据，每激发一次记录一个数据；