[實用新型]節理巖體的聲發射信號增強裝置

有效

• 申請號: 201620013853.3
• 申請日: 2016-01-07
• 公開（公告）號: CN205301245U
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 劉寧;潘益斌;張洋
• 申請（專利權）人: 中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G01N29/14
• 分類號: G01N29/14
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

技術領域

本實用新型涉及地下巖石工程領域，尤其涉及脆性節理巖體中聲發射信號的增強裝置。

背景技術

地下工程開挖以后，圍巖表現出不同的開挖響應方式，比如變形、塊體破壞、破裂損傷、巖爆破壞等，這些響應方式都可能對工程的安全產生顯著的影響，因此在地下工程建設過程中，通常都布置有監測設備以掌握巖體的狀態，及時了解其安全性，比如多點位移計、收斂計等。但是脆性巖體的變形主要是脆性破裂損傷發展到后期的結果，傳統的變形監測無法實現預警的作用。

雖然脆性巖石的破裂特征很難被監測到，但是在破裂發生時，會釋放能量，能量將以彈性波的方式傳播，并被特殊的儀器所捕捉，聲發射監測就是在此基礎上提出的。聲發射監測是一種新興的動態無損檢測技術，涉及聲發射源、波的傳播、聲電轉換、信號處理、數據顯示與記錄、解釋與評定等基本環節。

從技術上來看，聲發射監測是了解破裂發生和發展的最佳手段，目前的技術發展到不僅可以了解聲發射數量，而且可以進行破裂定位和方位解譯，因此對于脆性巖體破裂監測，聲發射比任何其他監測手段都具有預警作用。

雖然聲發射技術在地下工程的安全監測中已經發揮了巨大的作用，但是不同于其它監測技術，聲發射技術是點對點的測試，兩點之間彈性波傳遞的質量直接關系到聲發射信號解譯的好壞，尤其是在復雜環境下的噪聲增多，將直接影響聲發射信號的監測。因此，聲發射信號的處理、噪聲的控制是聲發射監測成果解譯成敗的關鍵。

但是由于在脆性節理巖體中，節理通常是不連續的，聲發射事件發生時產生的彈性波在穿過這些不連續節理時，信號強度將大幅度衰減，甚至無法穿過。因此為了能夠捕捉到信號，不得不布置大量的信號接收器，并且而且需要投入大量的人力、物力處理聲發射信號。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種節理巖體的聲發射信號增強裝置，能夠有效控制聲發射信號的傳遞路徑，避免傳遞過程中的噪聲干擾。

本實用新型解決技術問題所采用的技術方案是：

節理巖體的聲發射信號增強裝置，包括金屬導桿，所述金屬導桿的兩端分別設有第一聲發射探頭和第二聲發射探頭，所述第二聲發射探頭通過信號導線連接至外部數據采集系統。

在采用上述技術方案的同時，本實用新型還可以采用或者組合采用以下進一步的技術方案：

所述金屬導桿穿過不連續節理，所述第一聲發射探頭和第二聲發射探頭分別位于所述不連續節理的兩側。

所述第一聲發射探頭位于所述不連續節理的內側，所述第二聲發射探頭位于所述不連續節理的外側。

所述節理巖體中設有安裝鉆孔，所述聲發射信號增強裝置設置在所述安裝鉆孔內。

所述金屬導桿通過固定支架安裝在所述安裝鉆孔內，所述金屬導桿和所述安裝鉆孔的孔壁之間充填水泥漿。

本實用新型的有益效果是：本實用新型提供了一種節理巖體中聲發射信號的增強裝置，能夠有效避免由于節理不連續導致的信號衰減問題，并且能夠有效控制聲發射信號的傳播路徑，避免噪聲干擾，及大地提高了信號解譯的準確率，相比于傳統的多探頭測試方法，現場實施簡便快捷，并且能夠節省大量的人力物力。

附圖說明

圖1是本實用新型的整體結構圖。

具體實施方式

本實用新型的節理巖體的聲發射信號增強裝置，包括金屬導桿3，金屬導桿3的兩端分別設有第一聲發射探頭1和第二聲發射探頭2，第二聲發射探頭2通過信號導線5連接至外部數據采集系統6。

金屬導桿3穿過不連續節理7，第一聲發射探頭1和第二聲發射探頭2分別位于不連續節理7的兩側。

第一聲發射探頭1位于不連續節理7的內側，第二聲發射探頭2位于不連續節理7的外側。

節理巖體10中設有安裝鉆孔8，聲發射信號增強裝置設置在安裝鉆孔8內。

金屬導桿3通過固定支架4安裝在安裝鉆孔8內，金屬導桿3和安裝鉆孔8的孔壁之間充填水泥漿9，保證巖體破裂信號能夠被聲發射探頭捕捉。

當巖體破裂時，產生的彈性波首先被1#聲發射探頭捕捉到，利用金屬導桿的傳遞作用，將該波傳遞到2#聲發射探頭，然后輸出到聲發射數據采集系統。由于金屬導桿穿過了不連續節理，因此聲發射信號沒有明顯的衰減，并且能夠有效控制聲發射信號的傳遞路徑，避免傳遞過程中的噪聲干擾。