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、設置在地基土層中的粧體和粧板，其中，所述粧板設置在粧體頂部，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。可推廣應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、設置在地基土層I中的粧體3和粧板4，其中，所述粧板4設置在粧體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)、設置在地基土層(I)中的粧體(3)和粧板(4)，其中，所述粧板(4)設置在粧體(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)，它的樁板設置在樁體頂部，樁板的頂面連接建筑層，建筑層內(nèi)開設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