一种用于围岩或边坡支护施工中外露端过长锚杆的无损检测方法技术

本发明专利技术公开了一种适应于外露过长锚杆的支护质量无损检测方法。检测方法对检测杆进行能量激发是对设置在锚杆侧的辅助杆进行能量激发，辅助杆为金属材料杆，与被检测锚杆同轴向捆绑设置，辅助杆直径小于16mm，长度为支护掩埋长度与锚杆支护掩埋长度相同、外露端长度10cm～20cm，辅助杆底部与锚杆底部采用点焊固定。本发明专利技术利用一维弹性波反射原理及弹性波在锚固体系中的特性来检测分析锚杆支护质量；通过对辅助杆进行无损检测来间接反映锚杆的密实度、锚杆长度、缺陷位置；提供了一种新型的锚杆无损检测方法，大大提高了该类锚杆无损检测结果的准确性，为该类锚杆的施工质量及围岩稳定性判定提供了准确可靠的数据支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于建筑工程施工试验检测
，尤其属于洞室围岩、边坡锚杆支护
，特别涉及一种用于围岩或边坡支护施工中外露端过长锚杆的无损检测方法。
技术介绍
随着洞室围岩、边坡支护技术的不断的改进与发展，在保证施工安全与质量的前提下，锚杆支护的类型开始向多元化发展。近年来，新型锚杆不断的脱颖而出。例如：涨壳式锚杆、中空锚杆、预应力锚杆等等。由于锚杆的实用性各不相同，造成锚杆的结构形式、外露、施工方案也各种各样。在洞室围岩及边坡的锚杆支护中出现外露长度超过1.0m的锚杆越来越多，有些甚至是在外露部分通过弯折加工成带有弯钩的锚杆。目前工地上对该类锚杆进行质量检查时，通常采用的是无损检测来判定锚杆的施工质量。通过反射波类锚杆无损检测仪进行锚杆无损检测时，由于外露端过长会造成部分激发能量散失，有些甚至不能到达杆底，另外由于锚杆本身的特殊结构及周围震源的因素造成采集到的波形图复杂多变，给分析工作带来了很大的困难，使得分析结果偏离真实情况的概率大大增加，无法切实的做到保障施工质量及施工期、运行期安全的作用。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种适应于外露过长锚杆的支护质量无损检测方法。本专利技术通过以下技术方案实现：用于围岩或边坡支护施工中外露端过长锚杆的无损检测方法，检测方法包括通过反射波类锚杆无损检测仪的激发器对检测杆进行能量激发，通过接收器接收激发能量，根据一维弹性杆体中波的传播对锚杆支护质量进行密实度、长度、缺陷位置判定检测，其特征在于：所述对检测杆进行能量激发是对设置在锚杆侧的辅助杆进行能量激发，所述辅助杆为金属材料杆，与被检测锚杆同轴向捆绑设置，辅助杆直径小于16mm，长度为支护掩埋长度与锚杆支护掩埋长度相同、外露端长度10cm～20cm，辅助杆底部与锚杆底部采用点焊固定。所述辅助杆与被检测锚杆同轴向捆绑固定是通过缠绕的金属丝捆绑固定，每个捆绑位置之间间隔1.5m～2.0m。在每个捆绑位置辅助杆与被检测锚杆之间设置有隔离部件。通常隔离部件采用对中支架。具体还包括以下步骤：Ⅰ测试前对辅助杆的外露端断面进行打磨，使其端面平整；Ⅱ测试时应对测试周边环境进行确认，确认检测过程中测试周边不存在影响检测的震源；Ⅲ测试前根据辅助杆及锚杆规格型号对参数进行设置，使设置的检测参数能够满足测试要求；Ⅳ测试过程中对辅助杆的外露端长度、锚杆的外露端长度进行记录；Ⅴ测试时使接收器的端面与辅助杆端面尽可能大的接触，保证接受信号的一致性；Ⅵ测试过程中对采集到的波形进行初步预判，更换不同的接收器位置及激发器位置，观察波形的一致性情况，确保采集到的波形一致；Ⅶ将采集到的波形图数据导入电脑，对锚杆长度、密实度、缺陷位置进行综合分析。本专利技术根据一维弹性杆件波动方程，由于锚杆在锚固体中直径远小于杆长，可将锚杆做为一维弹性杆件，锚固结构中锚杆通过砂浆、锚固剂等锚固材料与围岩胶结在一起，杆体与围岩之间存在着较大的弹性波波阻抗差异，用一维弹性波反射原理及弹性波在锚固体系中的传播、散射、反射和衰减特性来检测分析锚杆与围岩的胶结质量及锚杆的长度、缺陷位置。施工过程中，辅助杆连同锚杆一同插入围岩锚杆孔中。锚杆、锚固材料、围岩组成一维弹性体系与辅助杆、锚固材料、围岩组成的一维弹性体系是基本重合的。两个弹性体系的胶结特征是一致的，故而可以通过对辅助杆进行无损检测来间接反映锚杆的密实度、锚杆长度、缺陷位置。本专利技术通过室内模拟试验在同孔(PVC管)中的锚杆、辅助杆上分别采集波形，分析结果显示波形信息基本一致；对试验杆件进行剖管检查，实际锚杆长度、密实度、缺陷位置与波形图分析结果也基本一致，验证了上述理论。在目前的设备基础、检测技术能力不能准确的检测外露端过长或非常规外露形式(例如：弯钩、中空)的锚杆施工质量的前提下，本专利技术提供了一种新型的锚杆无损检测方法，大大提高了该类锚杆无损检测结果的准确性，为该类锚杆的施工质量及围岩稳定性判定提供了准确可靠的数据支撑。附图说明图1是本专利技术系统中锚杆及辅助杆位置示意图；图2是图AA截面示意图；图3是本专利技术系统中检测工作流程示意图。图中，1是锚杆，2是辅助杆，3是对中支架，4是焊接点，5是辅助杆端面，6是捆绑金属丝，7是捆扎带。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进一步说明，具体实施方式是对本专利技术原理的进一步说明，不以任何方式限制本专利技术，与本专利技术相同或类似技术均没有超出本专利技术保护的范围。结合图1至图3。如图所示，通过测定锚杆旁的辅助杆的长度、密实度、缺陷位置。避免由于外露端过长造成的能量损失及干扰因素。通过反射波类锚杆无损检测仪对辅助杆测定。本专利技术采用金属杆作为辅助杆，如螺纹钢筋等金属材料制成的结构部件。反射波类锚杆无损检测仪：通过激发器在被测锚杆或辅助杆上进行能量激发，之后通过接收器对激发能量接收。根据一维弹性杆体中波的传播理论进行密实度、长度、缺陷位置的判定的无损检测设备。辅助杆：在锚杆旁绑扎、点焊直径不大于16mm的辅助杆，辅助杆锚固段与锚杆锚固段同长，外露端长度在10cm～20cm。在进行锚杆长度、密实度、缺陷位置的分析时，是通过检测辅助杆长度、密实度、缺陷位置分析，结合锚杆与辅助杆的安装方法，测试时的测试环境、辅助杆的外露长度、锚杆的外露长度、围岩或边坡特征以及锚固材料性能。综合分析锚杆的长度、密实度、缺陷位置。辅助杆安装时采用扎丝把辅助杆与锚杆杆体绑紧，确保插杆过程中不会出现松动，各捆绑点的间距应以施工时保证辅助杆不变形的最大间距进行控制。绑扎过程中辅助杆与锚杆在各绑扎点应用隔离材料进行隔离，确保锚杆与辅助杆处于分离状态，隔离材料宜采用直径不大于辅助杆直径，长度较短的光圆钢筋，可以直接利用锚杆的对中支架。隔离材料采用扎丝或胶带提前固定在锚杆上。锚杆杆底与辅助杆杆底通过点焊的方式进行安装，点焊的长度应尽量小，确保施工过程中不出现脱落为宜。在进行现场插杆施工过程中应确保辅助杆未发生弯折、扭曲等现象，固定点未发生脱落现象。无论采用先插杆后注浆还是采用先注浆后插杆的工艺均应保证注浆浆液的均匀性，且保证孔口溢浆。在数据采集过程中确保周围无震源或影响检测的其它干扰因素。检测过程中应对采集到的波形进行初步分析，确保采集到的波形一致性良好。在进行波形采集过程中可能存在接收器与辅助杆不能完全接触的现象。应多次更换接收器位置使得采集到的波形图一致。检测时具体还包括以下步骤：Ⅰ测试前应对辅助杆的外露端断面进行打磨，使其平整；Ⅱ测试时应对测试周边环境进行确认，确认检测过程中测试周边不存在影响检测的震源；Ⅲ测试前根据辅助杆及锚杆规格型号对参数进行设置，使设置的检测参数能够满足测试要求；Ⅳ测试过程中对辅助杆的外露端长度、锚杆的外露端长度进行记录；Ⅴ测试时使接收器的端面与辅助杆端面尽可能大的接触，保证接受信号的一致性；Ⅵ测试过程中对采集到的波形进行初步预判，更换不同的接收器位置及激发器位置，观察波形的一致性情况，确保采集到的波形一致；Ⅶ将采集到的波形图通过专门的软件导入电脑，对锚杆长度、密实度、缺陷位置进行综合分析。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于围岩或边坡支护施工中外露端过长锚杆的无损检测方法，检测方法包括通过反射波类锚杆无损检测仪的激发器对检测杆进行能量激发，通过接收器接收激发能量，根据一维弹性杆体中波的传播对锚杆支护质量进行密实度、长度、缺陷位置判定检测，其特征在于：所述对检测杆进行能量激发是对设置在锚杆侧的辅助杆进行能量激发，所述辅助杆为金属材料杆，与被检测锚杆同轴向捆绑设置，辅助杆直径小于16mm，长度为支护掩埋长度与锚杆支护掩埋长度相同、外露端长度10cm～20cm，辅助杆底部与锚杆底部采用点焊固定。

【技术特征摘要】
1.一种用于围岩或边坡支护施工中外露端过长锚杆的无损检测方法，检测方法包括通过反射波类锚杆无损检测仪的激发器对检测杆进行能量激发，通过接收器接收激发能量，根据一维弹性杆体中波的传播对锚杆支护质量进行密实度、长度、缺陷位置判定检测，其特征在于：所述对检测杆进行能量激发是对设置在锚杆侧的辅助杆进行能量激发，所述辅助杆为金属材料杆，与被检测锚杆同轴向捆绑设置，辅助杆直径小于16mm，长度为支护掩埋长度与锚杆支护掩埋长度相同、外露端长度10cm～20cm，辅助杆底部与锚杆底部采用点焊固定。2.根据权利要求1所述用于围岩或边坡支护施工中外露端过长锚杆的无损检测方法，其特征在于：所述辅助杆与被检测锚杆同轴向捆绑固定是通过缠绕的金属丝捆绑固定，每个捆绑位置之间间隔1.5m～2.0m。3.根据权利要求2所述用于围岩或边坡支护施工中外露端过长锚杆的无损检测方法，其特征在于：在每个捆绑位置辅助杆与被...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凤玉，胡建立，娄鑫，
申请(专利权)人：中国水利水电第七工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51