铁路路基侧向地震波透射无损检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种铁路路基侧向地震波透射无损检测系统，包括设置在铁路路基一侧的大锤和地震信号触发器以及设置在铁路路基另一侧的地震检波器和地震记录仪，在大锤一侧的路基上，沿路基延伸方向成列布置有多个炮点；大锤用于逐个炮点激发地震信号；地震信号触发器设置在所述大锤的锤柄上，并通过通讯电缆与所述地震记录仪连接，用于提示地震记录仪何时开始接收地震信号；地震检波器设有多个且沿路基的延伸方向布置成多列，一连接电缆按顺序将各地震检波器串联，且连接电缆的末端与地震记录仪连接。该装置施测方便、成果直观、分辨率高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及铁路工程无损检测
，特别是涉及一种铁路路基侧向地震 波透射无损检测系统及检测方法。
技术介绍
目前，铁路路基无损检测多采用探地雷达在路基顶部扫描，在应用中经常遇到如 下两个问题：（1)遇到高宽路基时扫描深度不够：目前探地雷达一般能探测2-3米深度，遇 到高宽路基难以探测到路基深部；(2)对于高速铁路轨道板来说，探地雷达难以穿透：目前 高速铁路路基顶部多采用轨道板铺设，轨道板内包含密度较大的钢筋层，探地雷达发射的 电磁波无法穿过这层钢筋层，因此难以工作。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种不受高宽路基和轨道板影响、施测方便的铁路路基 侧向地震波透射无损检测系统。 为此，本技术采用的技术方案如下： -种铁路路基侧向地震波透射无损检测系统，包括设置在铁路路基一侧的大锤和 地震信号触发器以及设置在铁路路基另一侧的地震检波器和地震记录仪，在所述大锤一侧 的路基上，沿路基延伸方向成列布置有多个炮点；所述大锤用于逐个炮点激发地震信号； 所述地震信号触发器设置在所述大锤的锤柄上，并通过通讯电缆与所述地震记录仪连接， 用于提示所述地震记录仪何时开始接收地震信号；所述地震检波器设有多个，且沿路基的 延伸方向布置成多行，一连接电缆按顺序将各地震检波器串联，且所述连接电缆的末端与 地震记录仪连接。 所述炮点依据目的体大小，即分辨率的要求，按设计点距、线距布设。 所述连接电缆由上至下沿铁路路基水平方向逐行将所述地震检波器按S形依次 串联。 本技术具有的优点和有益效果如下： 1、本技术从路基两侧利用弹性波层析成像法对路基进行横向扫描，可以躲避 路基表面的轨道板、绕过钢筋电磁屏蔽层，根据探测需要从路基顶部到底板分层探测，现场 数据采集在路基两侧即可开展，无需上道，施测方便； 2、基于弹性波的透射成像，对于十几米宽的路基使用常用的20镑大锤即可，震源 能量足够穿透路基； 3、利用该系统进行横向透射扫描时，采用一发多收的模式，在多次激震之后，地震 波射线将以高密度的形态覆盖整个观测剖面，形成三维图像，其成果直观、分辨率高； 4、利用该系统进行检测时，可依据横纵波速度分布图像、各弹性力学参数分布图 像来多参数地综合判断路基内部的病害及软弱状况，检测成果丰富、图像直观，可为路基无 损检测提供有效帮助。【附图说明】 图1是本技术的铁路路基侧向地震波透射无损检测系统的连接结构示意图； 图2是利用本技术的系统进行铁路路基侧向地震波透射无损检测的方法流 程图。 其中： 1 :地震记录仪 2:连接电缆 3 :地震检波器 4 :地震波信号 5:地震波传播路径6:通讯电缆 7:地震信号触发器8:大锤 9 :炮点【具体实施方式】 下面结合附图和具体实施例对本技术的铁路路基侧向地震波透射无损检测 系统进一步说明。下述各实例仅用于说明本技术而并非对本技术的限制。 参见图1，本技术的铁路路基侧向地震波透射无损检测系统包括：设置在铁 路路基一侧的大锤8和地震信号触发器7以及设置在铁路路基另一侧的地震检波器3和地 震记录仪1。在大锤8 -侧的路基上，沿路基延伸方向成列布置有多个炮点，大锤8用于逐 个炮点激发地震信号4。地震信号触发器7设置在大锤8的锤柄上，并通过通讯电缆6与地 震记录仪1连接，用于提示地震记录仪1何时开始接收地震信号。地震检波器3设有多个， 且沿路基的延伸方向布置成多列，连接电缆2按顺序将各地震检波器3串联，且所述连接电 缆2的末端与地震记录仪1连接。 具体地说，所述炮点依据目的体大小，即分辨率的要求，按设计点距、线距布设。地 震检波器3沿路基走向布置且沿路基由上至下设置多行，形成多条测线；连接电缆2由上至 下沿铁路路基水平方向（图1中由右到左）逐行将所述地震检波器3按蛇形/S形依次串 联。 本技术的具体实现思路如下：①在路基左右两侧，分别布置炮点和检波点，测 线长度和地震检波器间距可根据勘察目的和现场需求配置；②采用横波和纵波两种方式逐 炮点利用大锤激震，采用一点激发多点接收的模式，另一侧检波点接收地震波，最终形成一 个矩形剖面；③在获取到横、纵波的多炮激发数据后，利用走时射线追踪算法进行弹性波层 析成像反演，分别得到路基水平方向上的横、纵波分布图像，可以判定路基本体在该剖面 内的软弱程度及病害情况，同时利用横、纵波两种成果数据可进一步计算得到泊松比、动弹 性模量和压缩模量等弹性力学参数，最终，可依据速度分布图像、各弹性力学参数分布图像 综合判断路基内部的病害及软弱状况。 图2是利用本技术的检测系统对铁路路基进行侧向地震波透射无损检测的 方法流程图。如图2所示，该方法包括：路基侧向检测观测系统布置、大锤激发地震信号数 据采集、构建路基弹性波速度模型、对地震信号数据进行反演、输出路基横纵波及弹性力学 参数分布图像和依据多成果图像进行路基状态评价。具体步骤如下： S1、路基侧向检测观测系统布置： 到达待检路基场地后，首先在路基的一侧利用测量设备进行布点测量，然后按点 位成排地布设地震检波器3,形成多条测线，利用连接电缆2将多个地震检波器3逐个连接， 例如：将每个检波器的连接头扣至连接电缆上，并将连接电缆2的端头与地震记录仪1连 接； 在路基另一侧按设计点距、线距逐点进行炮点（即当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁路路基侧向地震波透射无损检测系统，其特征在于：包括设置在铁路路基一侧的大锤(8)和地震信号触发器(7)以及设置在铁路路基另一侧的地震检波器(3)和地震记录仪(1)，在所述大锤(8)一侧的路基上，沿路基延伸方向成列布置有多个炮点；所述大锤(8)用于逐个炮点激发地震信号(4)；所述地震信号触发器(7)设置在所述大锤(8)的锤柄上，并通过通讯电缆(6)与所述地震记录仪(1)连接，用于提示所述地震记录仪(1)何时开始接收地震信号；所述地震检波器(3)设有多个，且沿路基的延伸方向布置成多行，一连接电缆(2)按顺序将各地震检波器(3)串联，且所述连接电缆(2)的末端与地震记录仪(1)连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵广茂，李国和，王银，齐春雨，宋绪国，周海滨，刘黎东，王灿为，史建林，
申请(专利权)人：铁道第三勘察设计院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12