[发明专利]基于振动信号控制冲击钻钻孔验证混凝土内部缺陷的方法有效

专利信息
申请号: 202011266162.1 申请日: 2020-11-13
公开(公告)号: CN112649501B 公开(公告)日: 2021-09-07
发明(设计)人: 李萍;张劲泉;王陶;王磊;樊平;郑康琳 申请(专利权)人: 交通运输部公路科学研究所
主分类号: G01N29/04 分类号: G01N29/04;G01V1/00
代理公司: 北京冠和权律师事务所 11399 代理人: 田春龙
地址: 100088*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 基于 振动 信号 控制 冲击钻 钻孔 验证 混凝土 内部 缺陷 方法
【权利要求书】:

1.一种基于振动信号控制冲击钻钻孔验证混凝土内部缺陷的方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、根据冲击钻钻入不同介质时的振动特征差异设定多个振动信号阈值,并预存在服务器;

S2、启动冲击钻,并利用冲击钻钻头末端的传感器采集振动信号;

S3、调取服务器中预存的振动信号阈值,并根据采集的振动信号与预存的振动信号阈值进行对比,并确定采集的振动信号类型;

S4、根据对比结果确定的振动信号类型控制冲击钻的工作状态;

其中,所述冲击钻的工作状态由冲击钻调节机构控制,所述冲击钻调节机构通过固定架架设在冲击钻的壳体;

所述振动信号阈值包括:第一阈值、第二阈值、第三阈值、第四阈值和第五阈值,各所述振动信号阈值分别一一对应为:混凝土、钢筋、波纹管皮、钢束、空气介质;

所述冲击钻调节机构包括:

第一钻杆、外壳、L卡杆和第二钻杆,所述第一钻杆的一端连接冲击钻的驱动端,另一端设有转接台,所述转接台远离第一钻杆的一端连接第二钻杆,所述第二钻杆为钻头端;

所述外壳的上方中心位置设有第二活动槽,所述第二活动槽用于所述第二钻杆和连接台贯穿设置;

所述外壳的上表面对称设有第一活动槽,所述第一活动槽内间隔设有限位杆,

所述外壳内设为空腔,所述外壳的下方设有第一贯穿孔,所述外壳的空腔内设有固定盘,所述固定盘的上表面设有向上延伸的压台,所述固定盘的下表面设有向下延伸的导向柱,所述压台上设有第二贯穿孔,所述第二贯穿孔从所述压台贯穿至所述导向柱,所述第二贯穿孔用于所述第二钻杆贯穿;

所述固定盘上对称设有第一转轴,所述第一转轴上转动设有第二摆杆,所述第二摆杆远离第一转轴的一端连接L结构的L卡杆,所述L卡杆和所述第二摆杆的连接端设有第一卡槽;

所述第一活动槽和所述外壳的空腔连通设置,所述L卡杆从所述外壳的空腔内经由所述第一活动槽延伸至所述外壳的外侧;所述L卡杆远离第二摆杆的一端设有卡块,卡盘的上表面间隔设有多个第二卡槽,所述第二卡槽和所述卡块相互配合设置;

所述第一卡槽和所述第一活动槽内设置的限位杆相互配合,所述第一卡槽设为V型结构。

2.如权利要求1所述的一种基于振动信号控制冲击钻钻孔验证混凝土内部缺陷的方法,其特征在于,

所述冲击钻钻头的传感器设为振动传感器,所述振动传感器设于所述冲击钻钻头的末端,所述振动传感器连接处理器,所述处理器用于将所述振动传感器采集的振动信号转换为电信号,并将电信号和振动信号阈值进行对比。

3.如权利要求2所述的一种基于振动信号控制冲击钻钻孔验证混凝土内部缺陷的方法,其特征在于,所述冲击钻的工作状态包括:

当处理器根据服务器预存的振动信号阈值将传感器接收的振动信号判断为第一阈值范围时,处理器给冲击钻的钻头发出正常工作的指令;

当处理器根据服务器预存的振动信号阈值将传感器接收的振动信号判断为第三阈值范围时,处理器给冲击钻的钻头发出低速转动的指令;

当处理器根据服务器预存的振动信号阈值将传感器接收的振动信号判断为第二阈值或第四阈值范围时,处理器给冲击钻的钻头发出紧急停止工作的指令;

当处理器根据服务器预存的振动信号阈值将传感器接收的振动信号判断为第五阈值范围时,处理器给冲击钻的钻头发出暂时停止工作;

或者,当处理器根据服务器预存的振动信号阈值将传感器接收的振动信号判断为第五阈值范围时,处理器发出是否利用视频采集系统进行视频信息采集的指令。

4.如权利要求1所述的一种基于振动信号控制冲击钻钻孔验证混凝土内部缺陷的方法,其特征在于,

通过冲击钻在施工段由工作面钻入地下的钻头工作状态判断工作段的混凝土浇筑层是否存在缺陷;

若存在缺陷,则标记;利用无损检测设备对区域内部缺陷检测,并结合无损检测设备对区域内部缺陷检测结果对其它位置进行钻孔抽查,并形成区域内部缺陷验证结果,由此分析缺陷部分对所述施工段的结构影响;

若不存在缺陷,则进行下一工序的施工;

对缺陷部分进行影响分析还包括:

若缺陷部分力学分析不合格,则标记,并立即下发加固修复的指令;若缺陷部分不影响结构力学性能,仅对耐久性有影响,则对缺陷部分通过修补机构进行修复。

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