[實用新型]一種自潔式凍土回填土內部結構成像裝置

有效

• 申請號: 201520286580.5
• 申請日: 2015-05-06
• 公開（公告）號: CN204795371U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 王俊峰;包正紅;郭磊;袁昌;賈昆;張海寧
• 申請（專利權）人: 中國科學院寒區旱區環境與工程研究所;國網青海省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;E02D1/00
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 馬正良

技術領域

本實用新型涉及一種自潔式凍土回填土內部結構成像裝置，特別涉及一種具有自動清潔孔壁功能的用于觀察凍土區工程回填土內部結構的成像裝置。

背景技術

土建工程在施工過程中，基礎周圍均要形成大量的回填土。回填土作為人工填土中的一種，是經過擾動的土，在地質時間尺度內已經固結完全的原狀結構被徹底打亂，因此在回埋后具有不均勻性、高孔隙率、結構疏散、高壓縮性、濕陷性及低強度等特性。一般情況下，回填土物質厚薄不均勻、軟硬不同、填土方式隨意，有著明顯的不均勻性。短時間堆積的填土，一般處于欠固結狀態，結構松散，孔隙比大，強度較低，在自重和水的作用下會產生自行的壓密，在地面荷載的作用下會產生較大的壓縮變形，具有較高的壓縮性。由于填土的密實度、結構性差，在受水浸濕后往往會產生一定的失陷性，容易引起基礎的不均勻沉降。研究還發現，回填土的完全固結時間大概在8～30年。特別是在建設完成后的初期階段，為回填土的劇烈變化階段，其固結過程、內部結構變化過程、水熱過程等均處于不斷變化之中。特別在寒區，溫度變化引起的凍融循環作用對回填土內部的結構形態和土體特性具有影響，容易在基礎周圍形成不均衡應力，對基礎穩定性產生不良影響。

為了闡明回填土的變化過程，必須通過鉆探取芯、直接觀察鉆孔內壁等方式對回填土的內部結構變化進行研究。但是，在鉆孔開鑿過程中，由于鉆具對鉆孔內壁的研磨，不可避免地造成鉆孔內壁的污損，從而導致無法辨別土體內部的結構特征。特別在凍土區，由于鉆孔開鑿過程中凍土的融化，鉆孔內壁污損更為嚴重，對土體內部結構進行辨識更為困難。

雖然目前市面上各種鉆孔成像儀很多（如CXK6礦用本安型鉆孔成像儀、智能鉆孔電視成像儀JL-IDOI、BHC-TV型數字式全景鉆孔攝像系統等），但這些設備均是針對礦山開采、地層巖性和巖體結構構造測量而研發的，很難適用于厚度較薄的回填土內部結構的觀察與測量；而最主要的是，目前現有鉆孔成像儀均不能適用于寒區凍土回填內部結構的成像，主要是因為現有鉆孔成像儀均不具備對受污損鉆孔內壁的清洗功能，且價格高昂、受不便于攜帶等客觀條件限制。

因此，研發一種自潔式用于觀察凍土回填土內部結構的成像裝置，對于認識凍土區工程基礎回填土內部結構變化過程、闡明回填土土體特性的演變機理，為預防凍土區工程基礎地質災害的發生、提高工程基礎的穩定性具有重要意義。

發明內容

鑒于上述，本實用新型的目的在于提供一種自潔式凍土回填土內部結構成像裝置，用于解決因鉆孔內部污損而無法對回填土內部結構進行辨識的難題。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現：

一種自潔式凍土回填土內部結構成像裝置，是由高清攝像頭、標尺、標尺固定支架、伸縮的延長桿、USB線、孔壁噴洗清潔頭、輸水軟管和加壓儲水箱組成。標尺固定支架將標尺固定于伸縮延長桿上，高清攝像頭固定在標尺固定支架上，與標尺相對，伸縮延長桿為中空分節型伸縮桿，USB信號傳輸線的一端插入便攜式電腦的USB端口中，另一端穿過中空的伸縮桿中連接高清攝像頭，輸水軟管一端連接加壓儲水箱，另一端連接固定在標尺固定支架上的孔壁噴洗清潔頭。

上述高清攝像頭的成像分辨率最低為30萬像素。

上述標尺的最小刻度為1mm，且其刻度面為磨砂面。

上述伸縮桿為中空分節型自由伸縮桿，具有自由伸縮并卡緊功能，其材質為不銹鋼、木材、塑料或其他復合材料制成。

本實用新型的優點和產生的有益效果：

本實用新型用于凍土區回填土鉆孔的成像裝置，高清攝像頭拍攝的成像清晰，通過USB信號傳輸線傳輸給便攜式電腦，為回填土內部的結構形態和土體特性提供圖像，標尺對土體內部的裂隙、孔洞、冰層結構等進行判別，標定攝像的尺寸，標尺固定支架上置有孔壁噴洗清潔頭，對鉆孔壁具有噴洗清潔功能，徹底解決了因鉆孔內壁污損而無法對土體內部結構進行辨識的難題。

2、本實用新型結構簡單，現場操作便捷，造價低，經濟實用，為進一步全面認識寒區回填土內部結構變化過程起到推動作用。

附圖說明

圖1為本實用新型示意圖。

具體實施方式

本裝置采用高清攝像頭1的成像分辨率最低為30萬像素。且具有自動對焦功能和照明功能，標尺2的最小刻度為1mm，且其刻度面為磨砂面。具有較低的反光性能。

下面結合附圖對本實用新型再作進一步說明：