[實用新型]基于沖擊映像法的沉管隧道基礎灌砂施工效果監測系統

有效

• 申請號: 201620763035.5
• 申請日: 2016-07-19
• 公開（公告）號: CN206385577U
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 沈永芳;吳剛;周恩先;車愛蘭;奚笑舟
• 申請（專利權）人: 上海交大海洋水下工程科學研究院有限公司
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00;E02D29/073
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本實用新型涉及工程檢測領域，具體地，涉及一種基于沖擊映像法的沉管隧道基礎灌砂施工效果監測系統。

背景技術

灌砂法現已成為沉管隧道基礎處理的主要施工方法之一。灌砂法沉管隧道地基處理技術是在工程應用中發展起來的，雖然取得了一定的實踐經驗，但在試驗與理論研究方面落后于其工程應用，對灌砂效果的檢測與監測方法仍不完善，沒有可靠而系統化的現場解決方案。對于灌砂過程中的監測，現有的方法基本上采用間接法，即根據其它相關指標估算灌砂效果，由此會產生相應的偏差。表面波是沿介質表層傳播的一種彈性波，其傳播速度與材料干密度、抗壓強度等具有良好的相關性。當敲擊沉管隧道的底板表面時，會產生彈性波。彈性波遇到沉管隧道底板底面和灌砂結合面會產生反射，反射波的強弱可以很好的反映灌砂充填情況。當砂與沉管底板緊密結合時，邊界兩側介質物理參數差別較小，形成弱反射界面；當砂與沉管底面之間有間隙時，間隙內介質為水，邊界兩側為水和混凝土底板，物理參數差別很大，形成強反射面，接收到的彈性波很強，能量較大。通過分析反射波的強弱，就能推測沉管隧道底板與灌砂的結合情況。

根據現場試驗成果，并考慮實施難易程度和工程成本，研制開發沖擊映像方法對沉管隧道基礎灌砂施工效果進行檢測。本實用新型基于上述原理提供一種結構簡單，檢測效率高的沉管隧道基礎灌砂施工效果監測系統。

實用新型內容

針對現有技術中的缺陷，本實用新型的目的是提供一種基于沖擊映像法的沉管隧道基礎灌砂施工效果監測系統。

根據本實用新型提供的基于沖擊映像法的沉管隧道基礎灌砂施工效果監測系統，包括：沖擊波激發部件、沖擊波檢測部件、沖擊波測量儀器，所述沖擊波激發部件設置在沉管底板的兩條相鄰測線之間，所述沖擊波檢測部件位于沉管底板的測線上，沖擊波檢測部件連接沖擊波測量儀器。

優選地，所述沖擊波檢測部件為多個檢波器，所述多個檢波器均勻設置在測線上，平行于測線且位于兩條相鄰測線之間的位置處設置有多個激發點，每個激發點對應于兩個檢波器，且所述激發點位于兩個檢波器之間。

優選地，所述沖擊波激發部件為質量350～500g的鋼質沖擊錘。

優選地，所述沖擊波檢測部件采用動圈式垂直分量速度型檢波器。

優選地，所述沖擊波測量儀器是數字地震儀。

與現有技術相比，本實用新型具有如下的有益效果：

1、本實用新型提供的基于沖擊映像法的沉管隧道基礎灌砂施工效果監測系統既不影響正常灌砂施工作業，又能夠準確檢測灌砂施工效果，裝置成本低、快捷、便于檢測。

2、本實用新型提供的基于沖擊映像法的沉管隧道基礎灌砂施工效果監測系統能夠適應沉管隧道基礎灌砂復雜的施工環境，應用本系統能夠直接根據波形變化情況推測出沉管基礎灌砂施工時砂積盤的變化，檢測效率高。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本實用新型的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：

圖1(a)為灌砂前沖擊波反射路徑示意圖；

圖1(b)為灌砂中沖擊波反射路徑示意圖；

圖1(c)為灌砂后沖擊波反射路徑示意圖；

圖2為沉管隧道基礎灌砂施工效果監測系統檢波器布設示意圖；

圖中：

1-沉管底板；

2-水；

3-砂積盤；

4-震源；

5-檢波器；

6-激發點；

7-測線。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本實用新型進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本實用新型，但不以任何形式限制本實用新型。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變化和改進。這些都屬于本實用新型的保護范圍。

根據本發明提供的基于沖擊映像法的沉管隧道基礎灌砂施工效果監測系統，包括沖擊波激發部件、沖擊波檢測部件、沖擊波測量儀器以及數據處理模塊。

具體地，應用上述的基于沖擊映像法的沉管隧道基礎灌砂施工效果監測系統，包括如下步驟：

步驟1：在沉管底板上沿灌砂孔布置測線，每條測線放置12個檢波器，在測線平行位置設置激發點，每個激發點對應于兩個檢波器，所述激發點位于兩個檢波器之間；沖擊波檢測部件檢測由激發部件激發的沖擊波信號，然后將檢測數據輸入沖擊波測量儀器；數據采集時按預先設定的順序依次激發并記錄數據，每激發一次記錄一個數據；