[發明專利]一種隧道爆破開挖地表振動強度檢測裝置及其檢測方法

有效

• 申請號: 202011222955.3
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112229285B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 王瀚;師訪;金仁才;陶家長;張濤;陶月長
• 申請（專利權）人: 中國十七冶集團有限公司
• 主分類號: F42D1/00
• 分類號: F42D1/00;F42D3/04
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 于婉萍;金貝貝

本發明公開了一種隧道爆破開挖地表振動強度檢測裝置及其檢測方法，屬于隧道爆破開挖工程領域。本發明的檢測裝置包括安裝基座，安裝基座頂部設置有測振傳感器，該測振傳感器包括安裝殼體以及內部的質量塊，滑桿從質量塊內穿過并兩端連接至安裝殼體兩側內壁，質量塊能夠沿滑桿水平滑動；質量塊上設置有活動導電片，質量塊下方對應設有多組沿水平方向均勻間隔設置的固定導電片，活動導電片的寬度大于相鄰兩組固定導電片之間的間隙。本發明克服現有技術中爆破振動檢測應用不便、成本較高的不足，提供了一種基于機械式慣性傳感器的簡易檢測裝置，可以有效降低生產成本，簡化操作流程、提高工作效率。

技術領域

本發明涉及隧道爆破開挖工程技術領域，更具體地說，涉及一種隧道爆破開挖地表振動強度檢測裝置及其檢測方法。

背景技術

在城市隧道施工過程中，對于堅硬巖層，機械開挖成本高昂、效率偏低，因此工程上常常采用鉆爆法進行施工作業。然而，不同鉆孔內的炸藥爆炸產生的不同幅值、頻率和相位的應力波，傳播過程中不斷疊加形成隨機復合地震波，引起巖土介質振動，進而造成地面建筑物產生隨時間變化的速度、位移、加速度等。爆破引起的振動具有以下特點：①峰值振速衰減快，加速度值較大；②振動持續時間短；③發生在地層淺部；④具有很強的方向性；⑤由于建筑物的自振頻率較低，因此爆破產生的低頻地震波比高頻地震波對建筑物的危害大。若低頻爆破地震波強度較高且離建筑物較近，則容易造成建筑物損壞，對人員安全造成嚴重威脅。為了消除隧道爆破施工對地面建筑物造成的潛在威脅，工程上可采用電子式爆破振動檢測設備對施工過程進行檢測，但這類設備造價高，且操作難度大。

經檢索，中國專利申請號：2012104267332，發明創造名稱為：一種振動式微機械電場傳感器，該申請案包括基座、設置在基座上的敏感層和屏蔽層，屏蔽層包括活動結構、固定梳齒結構，其中活動結構包括一個中心設置有間隙的矩形質量塊、設置在質量塊四周的梳齒，與質量塊四個端角相連接的支撐梁。該申請案通過振動速度信號的差分式反饋來對針對屏蔽層中的活動結構的振動阻尼進行調諧，實現振動式微機械電場傳感器的常壓封裝，能實現大的靈敏度和提高輸出信號的穩定性，解決了現存微機械電場傳感器中的制造誤差補償和封裝及輸出信號穩定性等關鍵問題。

又如中國專利申請號：2017205960764，發明創造名稱為：爆破用邊坡振動監測儀，該申請案包括：外殼，其內設置有安裝腔；地下樁，其通過標定筒與外殼底面固定，地下樁的頂端以及標定筒均為圓柱體結構，地下樁以及標定筒均位于豎直方向上；豎直檢測機構，其安裝于安裝腔內壁上，以在爆破時檢測豎直方向上的振動速度；水平檢測機構，其包括水平檢測殼體、檢測板、安裝柱以及四個水平振動組件，每個水平振動組件均包括：第一導電片、第二導電片、導電球、安裝架、水平彈簧、永磁鐵以及霍爾傳感器。該爆破用邊坡振動監測儀解決因每次檢測第一導電球初始位置不一樣而導致檢測結果偏差很大的問題。

綜上所述，目前關于振動檢測技術已有大量專利公開，但側重點各有不同，針對隧道爆破開挖的應用環境，仍有廣泛的研究空間。

發明內容

1.發明要解決的技術問題

本發明的目的在于克服現有技術中爆破振動檢測應用不便、成本較高的不足，擬提供一種地表振動強度檢測裝置及其檢測方法，該檢測裝置是基于機械式慣性傳感器的簡易檢測裝置，可以有效降低生產成本，簡化操作流程、提高工作效率；其檢測方法操作簡單，應用靈活，且檢測精度較高。

2.技術方案

為達到上述目的，本發明提供的技術方案為：

本發明的一種隧道爆破開挖地表振動強度檢測裝置，包括安裝基座，安裝基座頂部設置有測振傳感器，該測振傳感器包括安裝殼體以及內部的質量塊，滑桿從質量塊內穿過并兩端連接至安裝殼體兩側內壁，質量塊能夠沿滑桿水平滑動；質量塊上設置有活動導電片，質量塊下方對應設有多組沿水平方向均勻間隔設置的固定導電片，活動導電片的寬度大于相鄰兩組固定導電片之間的間隙。