[發明專利]水下檢測渠道襯砌混凝土病害及下部介質的裝置及方法

有效

• 申請號: 201810178311.5
• 申請日: 2018-03-05
• 公開（公告）號: CN108459152B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 王榮魯;岳躍真;呂小彬;李萌;李秀琳;劉艷霞;趙妍;孫粵琳;張家宏;黃昊;李蓉;徐耀;李曙光;杜龍江;石偉男;鄭理峰;楊會臣
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G01N33/38
• 分類號: G01N33/38;G01S13/86;G01S13/88
• 代理公司: 北京棧橋知識產權代理事務所(普通合伙) 11670
• 代理人: 潘衛鋒

本發明公開了一種水下檢測渠道襯砌混凝土病害及下部介質的裝置及方法，該裝置包括水上控制平臺、水下履帶式牽引車、照明系統、水下高清圖像采集系統、地質雷達主機及裝入密閉耐壓透明保護外殼的雷達天線。在岸堤或船上的水上控制平臺實現水下部分的控制，通過照明系統、水下高清圖像采集系統和雷達天線對渠道水下襯砌混凝土病害及襯砌下部脫空、填筑質量及地下水情況等進行光學成像與地質雷達電磁波的綜合檢測。本發明克服了地質雷達水下檢測的難題，實現了光學檢測和地質雷達的多元信息綜合檢測，是一種有效、快速的水下混凝土建筑物自身及下部各種介質狀況的檢測裝置和方法。

技術領域

本發明涉及水下檢測技術領域，具體是涉及水下檢測渠道襯砌混凝土病害及下部介質的裝置及方法。

背景技術

近年來，我國建設了一大批以南水北調為代表性的大型跨流域調水工程，建設水平得到了很大提高，很多技術都處于世界領先水平，這些調水工程在很大程度上解決了水資源緊缺的現狀，但是運行過程中仍存在很多問題，例如大型建筑物結構破損、渠道邊坡失穩、渠堤滲漏及沿線主要地質風險問題等。

其中渠道占整個調水工程的絕大多數，但是渠道沿線的地質條件復雜，部分為煤礦采空區、高膨脹土區、深挖方區、高填方區等等，這些特殊地質基礎段由于高地下水位滲漏破壞等導致邊坡失穩，高填方段由于沉降期不夠產生不均勻沉降導致渠道拉裂，深挖方段由于雨季地下水抬升，引起膨脹土變形，產生裂隙，進而進一步滲透滑動。上述的最終后果就是引起渠堤襯砌板下空洞，缺損、塌陷、凍脹變形，伸縮縫和頂部縫隙填充物脫落、缺損難以修復。這些渠道為單線、長距離線性工程，幾乎沒有檢修期，即使有檢修期，也不可能放空渠道內的水。由此可見，如何對長距離跨流域的輸水渠道的水下混凝土襯砌及襯砌板下的各種病害進行水下檢測顯得尤為重要，通過檢測成果的分析，提出做出預警或者以確定最佳的修補加固方案是十分重要的。

地質雷達探測技術是近年來適應快速、準確地無損探測地下障礙物及地下工程質量評價而迅速發展起來的方法技術。目前，這種技術正被廣泛地應用在高速公路厚度檢測、橋梁薄面破壞檢測、礦產探測等方面，并取得了很好的效果。地質雷達利用超高頻短脈沖電磁波在不同介質中傳播規律來確定地下介質分布的一種方法由于不同介質有不同的介電常數，不同的介電常數的介面形成電性界面，當電磁波在介質中傳播時遇到電性界面會發生反射，電性差異越大反射就越強烈。地質雷達通過天線接收經水下反射折向表面的反射波時聞序列，根據反射波的旅行時間、幅度和波形資料便可推出水下介質的結構和分布。但是水的介電常數非常大，在水面上發射電磁波，絕大多數會被吸收。過去有研究采用水上船只運載探地雷達進行水底探測的工作，但是受水面風浪和水深影響較大，高頻天線分辨率高，但探測深度小，低頻天線穿透距離大，但是分辨率低，得出的雷達圖像無法定量分析。因此先需要一種行之有效的快速、準確的無損檢測的裝置和方法。

發明內容

本發明解決的技術問題是:為解決上述問題，本發明提供了一種水下檢測渠道襯砌混凝土病害及下部介質的裝置及方法。