運營鐵路路基旁側(cè)鉆孔樁基檢測結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及運營鐵路路基的地基處理質(zhì)量檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種運營鐵路路基芳側(cè)鉆孔粧基檢測結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國鐵路路基地基處理方法種類較多。地基處理質(zhì)量檢測是在施工過程中抽樣進行質(zhì)量驗收。驗收方式包括荷載試驗、動力觸探、小應(yīng)變、地基系數(shù)K30檢測等，檢測結(jié)果有局部性和局限性，不能完全整體評價地基質(zhì)量，造成鐵路運營后局部路基因地基變形、位移導(dǎo)致沉降、塌陷等病害。特別是對運營鐵路的地基質(zhì)量檢測，粧基檢測已經(jīng)不具備施工時的檢測驗收手段，同時要保證鐵路安全營運，因此檢測時盡量不破壞路基結(jié)構(gòu)，最好是無損檢測。
[0003]目前，我國運營鐵路的地基處理質(zhì)量檢測沒有很明確的具體方法，特別是地基中的剛性粧檢測更是沒有一種很有效方法。
[0004]參考文獻:建筑基粧檢測技術(shù)規(guī)范(JGJ106-2014)。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是針對上述技術(shù)問題，提供一種運營鐵路路基旁側(cè)鉆孔粧基檢測結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)利用粧體旁側(cè)的鉆孔，接收激發(fā)于粧板或粧體上彈性波，分析彈性波運動學(xué)特征來檢測粧基的質(zhì)量和粧長。
[0006]為實現(xiàn)此目的，本實用新型所設(shè)計的運營鐵路路基旁側(cè)鉆孔粧基檢測結(jié)構(gòu)，其特征在于:它包括彈性波激發(fā)裝置、檢波器、地基土層、位于地面的控制儀、位于地基土層上方的建筑層、設(shè)置在地基土層中的粧體和粧板，其中，所述粧板設(shè)置在粧體頂部，粧板的頂面連接建筑層，所述建筑層內(nèi)開設(shè)有通向粧板的彈性波激發(fā)裝置垂直安裝孔，所述粧體一側(cè)的地基土層內(nèi)開設(shè)有垂直檢測孔，所述垂直檢測孔的頂端向上延伸并穿透建筑層，垂直檢測孔的底端位于粧體底部的下方，所述彈性波激發(fā)裝置通過彈性波激發(fā)裝置垂直安裝孔固定連接在粧板上，所述垂直檢測孔內(nèi)設(shè)有檢波器，所述檢波器的信號輸出端通過電纜連接控制儀的信號輸入端，所述控制儀的控制信號輸出端連接彈性波激發(fā)裝置的開關(guān)控制端。
[0007]本實用新型對運營鐵路中的隱埋粧基，利用旁側(cè)鉆孔進行檢測，檢測條件簡單快捷，對既有鐵路路基破損小，檢測效果良好，能有效判斷粧板和粧體的質(zhì)量好壞?？赏茝V應(yīng)用于其他工程中的隱埋剛性粧檢測，有巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2為本實用新型的彈性初至波時距曲線圖
[0010]其中，I一地基土層、2—建筑層、3—粧體、4一粧板、5—彈性波激發(fā)裝置、6—檢波器、7—控制儀、8—彈性波激發(fā)裝置垂直安裝孔、9 一垂直檢測孔、10 —電纜。
【具體實施方式】
[0011]以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明:
[0012]如圖1所述的運營鐵路路基旁側(cè)鉆孔粧基檢測結(jié)構(gòu)，它包括彈性波激發(fā)裝置5、檢波器6、地基土層1、位于地面的控制儀7、位于地基土層I上方的建筑層2、設(shè)置在地基土層I中的粧體3和粧板4，其中，所述粧板4設(shè)置在粧體3頂部，粧板4的頂面連接建筑層2，所述建筑層2內(nèi)開設(shè)有通向粧板4的彈性波激發(fā)裝置垂直安裝孔8，所述粧體3 —側(cè)的地基土層I內(nèi)開設(shè)有垂直檢測孔9，所述垂直檢測孔9的頂端向上延伸并穿透建筑層2，垂直檢測孔9的底端位于粧體3底部的下方，所述彈性波激發(fā)裝置5通過彈性波激發(fā)裝置垂直安裝孔8固定連接在粧板4上，所述垂直檢測孔9內(nèi)設(shè)有檢波器6，所述檢波器6的信號輸出端通過電纜10連接控制儀7的信號輸入端，所述控制儀7的控制信號輸出端連接彈性波激發(fā)裝置5的開關(guān)控制端。上述建筑層2、地基土層1、粧板4和粧體3形成了隱埋粧基的結(jié)構(gòu)。
[0013]上述技術(shù)方案中，所述垂直檢測孔9與粧體3的距離范圍為I?2米。這距離范圍能減少粧和檢測孔間土層不均造成的誤差，同時離粧太遠則接收到信號減弱，不利于識別初至波。
[0014]上述技術(shù)方案中，所述電纜10上設(shè)有距離標記。方便后續(xù)等距離的上拉或下放電纜10。
[0015]上述技術(shù)方案中，所述垂直檢測孔9底端與粧體3底部的距離范圍為8?11米。優(yōu)選為10米，太短不利于對時距曲線拐點和斜率的識別，太長則增加無用的檢測工作量。
[0016]上述技術(shù)方案中，所述彈性波激發(fā)裝置5為錘擊震源。錘擊震源從頻率范圍和能量足夠檢測要求且操作方便，其他震源一般裝置較大或破壞性較大(如炸藥震源)，不宜采用。
[0017]一種利用上述運宮鐵路路基芳側(cè)鉆孔粧基檢測結(jié)構(gòu)進彳丁的粧基檢測方法，它包括如下步驟:
[0018]步驟1:通過上拉或下放電纜10，使檢波器6在垂直檢測孔9內(nèi)由孔底至孔口移動或者由孔口至孔底移動，在檢波器6在垂直檢測孔9內(nèi)由孔底至孔口移動或者由孔口至孔底移動的過程中，根據(jù)電纜10上的距離標記，每隔指定的距離使檢波器6停頓指定的時間，每當上述檢波器6停頓時，控制儀7向彈性波激發(fā)裝置5發(fā)出開機信號，彈性波激發(fā)裝置5在粧板4上激發(fā)彈性波，該彈性波通過粧板4和粧體3向四周發(fā)射，并在地基土層I中傳播，檢波器6接收到上述在地基土層I中傳播的彈性波信號，并將接收到的彈性波信號傳輸給控制儀7，這樣可得到整個垂直檢測孔9范圍內(nèi)，每隔指定的距離的各個檢測點的彈性波信號；
[0019]步驟2:控制儀7對采集到的各個檢測點的彈性波信號記錄進行彈性波的初至波拾取，即得到各個檢測點彈性波的初至波的到達時間，并繪制彈性初至波時距曲線，如圖2所示；利用彈性波的初至波通過公式V = Λ H/ Λ t求取整個垂直檢測孔9范圍內(nèi)各個檢測點的彈性波速度V，其中，ΔΗ為上述相鄰兩個檢測點之間的間距，At為某一檢測點的初至波時間差，即從彈性波激發(fā)裝置5在粧板4上激發(fā)彈性波，到對應(yīng)的檢測點檢測到彈性波的初至波之間的時間差；
[0020]步驟3:控制儀7利用上述得到的彈性初至波時距曲線，根據(jù)以下規(guī)則求取粧體3底部的深度，當檢測點深度大于粧體3底部時，深于粧體3底部部分的彈性波需要穿過更多的土層，因土層速度較低，當檢測點深于粧體3底部時，檢測點檢測到初至波時間差變化較大，形成彈性初至波時距曲線拐點且斜率變大，該彈性初至波時距曲線拐點所對應(yīng)檢測點的上面一個檢測點深度即為粧體3底部的深度；控制儀7利用上述各個檢測點的彈性波速度V根據(jù)現(xiàn)有的聲波透射法(參考文獻建筑基粧檢測技術(shù)規(guī)范(JGJ106-2014))分析粧板4和粧體3的質(zhì)量是否達標，粧體彈性波速度值根據(jù)現(xiàn)有的聲波透射法能直接反映粧板4和粧體3質(zhì)量；局部波速變化根據(jù)現(xiàn)有的聲波透射法能反映粧板4和粧體3局部質(zhì)量或缺陷；
[0021]步驟4:檢測完成后用水泥灌注垂直檢測孔9，避免路基結(jié)構(gòu)損壞。
[0022]上述技術(shù)方案的步驟I中，根據(jù)電纜10上的距離標記，每隔0.2?I米(該間隔根據(jù)檢測精度的需要進行選擇，間距太小工作量太大，間距太大精度會下降，一般不宜超過I米)，使檢波器6停頓I?5秒，停頓I?5秒能使檢波器6在該時間內(nèi)接受彈性波信號。
[0023]上述技術(shù)方案中，所述彈性波為地震波中的縱波，激發(fā)出來的彈性波頻率范圍是10?500Hz，彈性波在地基土層I的傳播速度范圍為300?2000米/每秒。
[0024]上述技術(shù)方案中，初至波就是第一個到達的波，必定是激發(fā)點從粧體傳播到檢波器的波，這是因為粧體速度遠高于土層，其他反射波、從土層傳播的波會在初至波之后到達且多數(shù)重疊在一起無法分辨。初至波能直接反映粧體結(jié)構(gòu)情況。
[0025]本說明書未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項】
1.一種運營鐵路路基旁側(cè)鉆孔粧基檢測結(jié)構(gòu)，其特征在于:它包括彈性波激發(fā)裝置(5)、檢波器￠)、地基土層(I)、位于地面的控制儀(7)、位于地基土層(I)上方的建筑層(2)、設(shè)置在地基土層(I)中的粧體(3)和粧板(4)，其中，所述粧板(4)設(shè)置在粧體(3)頂部，粧板(4)的頂面連接建筑層(2)，所述建筑層(2)內(nèi)開設(shè)有通向粧板(4)的彈性波激發(fā)裝置垂直安裝孔(8)，所述粧體(3) —側(cè)的地基土層(I)內(nèi)開設(shè)有垂直檢測孔(9)，所述垂直檢測孔(9)的頂端向上延伸并穿透建筑層(2)，垂直檢測孔(9)的底端位于粧體(3)底部的下方，所述彈性波激發(fā)裝置(5)通過彈性波激發(fā)裝置垂直安裝孔(8)固定連接在粧板(4)上，所述垂直檢測孔(9)內(nèi)設(shè)有檢波器￠)，所述檢波器(6)的信號輸出端通過電纜(10)連接控制儀(7)的信號輸入端，所述控制儀(7)的控制信號輸出端連接彈性波激發(fā)裝置(5)的開關(guān)控制端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運營鐵路路基旁側(cè)鉆孔粧基檢測結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述垂直檢測孔(9)與粧體(3)的距離范圍為I?2米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運營鐵路路基旁側(cè)鉆孔粧基檢測結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述電纜(10)上設(shè)有距離標記。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運營鐵路路基旁側(cè)鉆孔粧基檢測結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述垂直檢測孔(9)底端與粧體(3)底部的距離范圍為8?11米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運營鐵路路基旁側(cè)鉆孔粧基檢測結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述彈性波激發(fā)裝置(5)為錘擊震源。
【專利摘要】本實用新型公開了一種運營鐵路路基旁側(cè)鉆孔樁基檢測結(jié)構(gòu)，它的樁板設(shè)置在樁體頂部，樁板的頂面連接建筑層，建筑層內(nèi)開設(shè)有通向樁板的彈性波激發(fā)裝置垂直安裝孔，樁體一側(cè)的地基土層內(nèi)開設(shè)有垂直檢測孔，垂直檢測孔的頂端向上延伸并穿透建筑層，垂直檢測孔的底端位于樁體底部的下方，彈性波激發(fā)裝置通過彈性波激發(fā)裝置垂直安裝孔固定連接在樁板上，垂直檢測孔內(nèi)設(shè)有檢波器，檢波器的信號輸出端通過電纜連接控制儀的信號輸入端，控制儀的控制信號輸出端連接彈性波激發(fā)裝置的開關(guān)控制端。本實用新型對運營鐵路中的隱埋樁基，利用旁側(cè)鉆孔進行檢測，檢測條件簡單快捷，對既有鐵路路基破損小，能有效判斷樁板和樁體的質(zhì)量好壞。
【IPC分類】E02D33-00
【公開號】CN204435440
【申請?zhí)枴緾N201520026830
【發(fā)明人】韋德江, 劉鐵, 李軍, 蔡盛, 陳洪杰, 雷理, 崔德海, 林昀
【申請人】中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年1月15日