用于改善硬化堤坝接触的装置及并行电法定向检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及堤坝隐患检测领域，具体是一种并行电法应用于硬化堤坝隐患探测方法和装置，尤其是指一种用于改善硬化堤坝接触的装置及并行电法定向检测装置，包括电法仪所用电极，所述电极内部骨架是由铜棒和输液导管构成，电极中间位置的外部依次包裹有导电海绵和导电绒布。本实用新型专利技术采用充电式电锤对硬化堤坝表层钻孔，现场作业方便，操作灵活，劳动强度低，应用环境广，同时钻孔孔径较小，方便后期堤坝硬化表层修复工作。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及堤坝隐患检测领域，具体是一种并行电法应用于硬化堤坝隐患探测方法和装置，尤其是指一种用于改善硬化堤坝接触的装置及并行电法定向检测装置，该技术改进了检测堤坝内部隐患的工作方法和电极与硬化表层的接触耦合方式，主要应用于堤坝、山塘、公路、跑道、建筑地面等表层硬化设施，以及基岩裸露的山体、巷道、基坑等天然或人工地质体。
技术介绍
堤坝是防洪工程体系的重要组成部分，是防御洪水的最后屏障。随其运行年限的增长，堤坝渗漏问题越来越突出。为了有效开展除险加固工作，准确标定出渗漏隐患的位置、范围、连通情况是很有必要的。通常开挖或钻孔检测方法能比较直接地发现隐患问题，但会对堤坝造成不可恢复的破坏，并且费用较高而检查效率却极低，特别是遇到突发险情时难以及时、快速提供隐患的地质信息。直流电法是一种无损快捷检测手段，相比于浅层地震法、探测雷达、瞬变电磁、自然电位等物探方法，物性差异明显、信息丰富、成本低廉、结果直观可靠，尤其可能直接的识别出渗漏异常，在堤坝排险查漏中应用较广泛。电阻率法是一种传导类的测试方法，不适用于堤坝表层被混凝土、块石等材料硬化后的环境。当前主要解决方案分为两类：一类是采用大面积机械或局部人工锤击破坏硬化堤坝表面，这种方法可以直接揭露出堤坝土体，但工作量大，劳动强度高，在一些偏僻的山塘查漏中应用局限性大，并且破碎表层修复成本也较高，属于有损破坏；二类如本申请人前面已申请专利(张平松,谭磊,王轩,等.一种硬质介质地电场快速测试装置[P].中国专利：204731425U,2015-10-28)的方法，是通过改进电极构架，促使电极与硬质介质紧密接触，有利于快速测试，但该技术仍未克服硬质介质对测试信号的干扰，并且装置不易携带，不易大量使用。
技术实现思路
本技术为了解决当前直流电法用于硬化堤坝上安装电极困难的难题，提出了利用充电电锤在一定的间距位置上钻孔，把技术的电极装置插入孔中，利用喷壶通过注液孔向钻孔内注入离子溶液，保证了电极与孔壁、堤坝土体之间的耦合，利用双夹头导线连接电极和多芯测试电缆，利用并行电法仪进行数据的采集与处理，根据堤坝不同部位上多道测站的电阻率图像的联合比较分析，最终解译出隐患的位置、范围、连通性等地质信息，为除险加固提供技术支撑。首先，本技术提供了一种用于改善硬化堤坝接触的装置。用于改善硬化堤坝接触的装置，包括电法仪所用电极，所述电极内部骨架是由铜棒和输液导管构成，电极中间位置的外部依次包裹有导电海绵和导电绒布。优选的，所述输液导管通过细铜丝固定在铜棒上，输液导管的底端开口被滤网包裹。优选的，所述输液管上端注液孔处具有防渗的塑料螺母。优选的，所述铜棒为圆柱状，铜棒的底端为锥状尖头，铜棒的另一段两侧设有凹槽。优选的，所述铜棒长度400mm，底端为长度10mm的锥状尖头，顶端距端头100mm的长度上对应两侧设有凹槽，输液导管、导电海绵和导电绒布位于铜棒的中间200mm长度段。本技术用于改善硬化堤坝接触的装置的使用方法，步骤如下：1)采用充电式电锤对堤坝硬化表层的钻孔作业；2)将电极插入孔内；3)利用喷壶通过输液导管的注液孔向钻孔内注入离子溶液；4)利用双夹头导线连接电极和多芯测试电缆进行检测。其中，所述充电式电锤可在冲击、转动、冲击与转动等工作方式下自由切换，支持正逆转向功能。所述喷壶上设有用于和输液导管上的塑料螺母连接的空心螺杆和加压装置。另外，本技术还提供了一种用于硬化堤坝的并行电法定向检测装置。一种用于硬化堤坝的并行电法定向检测装置，包括用于数据采集与处理的并行电法仪和用于改善硬化堤坝接触的装置，所述电法仪通过多芯电缆线与用于改善硬化堤坝接触的装置的电极连接。优选的，多芯电缆线通过双夹头的导线与电极连接。用于硬化堤坝的并行电法定向检测方法，利用双夹头的导线一端连接用于改善硬化堤坝接触的装置的电极的顶端，另一端多芯连接电缆线上裸露的垫片，一根多芯电缆线上连接的的64道电极构成一个测站，利用多芯电缆线端头与并行电法仪连接，并行电法仪对测站上各道电极的供电电流、自然电位、一次场电位和二次场电位进行收录；一次测量完成后，再进行下一站的数据采集工作。优选的，一个堤坝隐患体探测布置2～4道测站，布置位置集中在坝前坡、坝顶、坝后坡和后期防渗加固断面。下面对本技术做进一步描述：用于硬化堤坝内隐患体并行电法定向检测方法及装置，包括用于钻孔的充电式电锤，技术了易于与硬化堤坝耦合的电极装置和用于数据采集与处理的并行电法仪，具体分为以下几个部分：1.用于钻孔的充电式电锤：充电式电锤主要用于对堤坝硬化表层的钻孔作业，可在冲击、转动、冲击与转动等工作方式下自由切换，支持正逆转向功能，拓展了使用范围；钻孔最佳直径范围为4～26mm，特别地，硬化表层需孔径25mm；工作长度范围为50mm～400mm，特别地，硬化表层需最佳孔深100～300mm，具体根据硬化表层厚度自动调节；采用36v可携带充电电池供电，一次充电完成，可钻上述特性孔30～40个，配置多块标准电池，可完成野外偏僻地区的硬化堤坝钻孔作业的需求。2.电极装置内部骨架：内部骨架是由一根圆柱状铜棒和输液导管构成。铜棒长度400mm，直径10mm铜棒一段打磨成长度10mm的锥状尖头，另一段距端头100mm的长度上对应两侧打磨成凹槽。一根直径为5mm的输液导管被细铜丝缠绕在上述铜棒上，输液导管的底端距铜棒底端尖头处100mm，开口被滤网包裹；输液管另一开口处具有防渗的塑料螺母。现场使用该技术电极装置的过程中，可通过输液导管向钻孔内部输送离子溶液，离子溶液可以从电极装置与孔壁之间的间隙中流向钻孔底部或孔口，进而保证了电极与周围介质的耦合。3.电极装置外部包装：电极装置在分别距两端100mm的中间段用导电海绵和导电绒布包裹，中间段长度200mm，利用导电海绵缠绕铜棒、铜丝以及输液导管，上述海绵具有吸水膨胀的功能；导电绒布包裹在最外层，具有极强抗磨损性能，主要为达到保护内部海绵及贴紧孔壁的效果。特别地，其中裸露的最底端100mm铜棒还具有采用人工锤击的方式向堤坝土层继续钻进的功能；特别地，其中裸露的最顶端100mm铜棒打磨成凹槽易于夹头连接。4.离子溶液注入方法：离子溶液相对于水导电能力更强，喷壶内充满了多种材料配置的混合离子溶液，利用输液导管上的塑料螺母和喷壶上的空心螺杆旋转连接；利用喷壶上加压装置和溶液自重，离子溶液由输液导管抵达导管底部开口处，通过滤网向钻孔内溢流，最终充满整个钻孔，进一步增强电极装置与硬化介质、堤坝土层之间的耦合效果。5.并行电法工作方法：利用双夹头的导线一端连接铜棒的凹槽部位，一端连接电缆线上裸露的垫片，一根多芯电缆线上连接的的64道电极构成一个测道，利用多芯电缆线端头与并行电法仪连接，并行电法仪对测站上各道电极的供电电流、自然电位、一次场电位和二次场电位进行收录；一次测量完成后，再进行下一站的数据采集工作。一般地，一个堤坝隐患体探测可布置2～4道测站，布置位置主要集中在坝前坡、坝顶、坝后坡等处，特别地，后期防渗加固断面上应至少布置一道。6.数据处理与解译：利用并行电法配套的软件一个测站的数据进行解编、去噪、坐标输入、测深校正等过程手段，成果以视电阻率等值线图表达出来；特别地，测试数据也可本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于改善硬化堤坝接触的装置，包括电法仪所用电极，其特征在于：所述电极内部骨架是由铜棒和输液导管构成，电极中间位置的外部依次包裹有导电海绵和导电绒布。

【技术特征摘要】
1.用于改善硬化堤坝接触的装置，包括电法仪所用电极，其特征在于：所述电极内部骨架是由铜棒和输液导管构成，电极中间位置的外部依次包裹有导电海绵和导电绒布。2.根据权利要求1所述的用于改善硬化堤坝接触的装置，其特征在于：所述输液导管通过细铜丝固定在铜棒上，输液导管的底端开口被滤网包裹。3.根据权利要求1所述的用于改善硬化堤坝接触的装置，其特征在于：所述输液管上端注液孔处具有防渗的塑料螺母。4.根据权利要求1所述的用于改善硬化堤坝接触的装置，其特征在于：所述铜棒为圆柱状，铜棒的底端为锥状尖头，铜棒的另一段两侧设有凹槽。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭磊，江晓益，许小杰，李红文，陈星，杜运兵，
申请(专利权)人：浙江广川工程咨询有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33