一種在土層上固定爆破測振傳感器的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型用于工程爆破中，在土層上固定爆破振動監(jiān)測傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]在爆破工程中，出于對爆破設(shè)計方案的優(yōu)化、對環(huán)境的影響評估、科學(xué)研究等目的，以及《爆破安全規(guī)程》GB6722-2014的要求，需要用測振儀對工程爆破產(chǎn)生的地振動進(jìn)行監(jiān)測，具體監(jiān)測方法是利用傳感器拾取測點振動信號，然后記錄到測振儀存儲器中。對傳感器固定的要求是必須和測點處巖土持力層耦合為一體，當(dāng)振動波傳到測點時傳感器與測點處巖土持力層發(fā)生共同運動，這樣才能監(jiān)測到真實的振動數(shù)據(jù)。另外，由于爆破周圍環(huán)境對于監(jiān)測人員往往都是陌生的，爆破前留給監(jiān)測人員勘查、布點、安放測振儀的時間又非常緊迫，所以要求測振儀和傳感器的安放固定必須快速，保證在爆破清場前的幾十分鐘內(nèi)完成所有準(zhǔn)備工作。對于爆破區(qū)域周圍環(huán)境為軟弱的覆土層時，利用測振儀監(jiān)測爆破地振時固定傳感器的方法一般有兩種，第一種是在軟弱土層(即具有彈性、塑性、彈塑性等特性的材料)上，使用安裝在傳感器上的駐腳(長7cm左右的實心錐體或者柱體)插入巖土內(nèi)，依靠駐腳表面與巖土的摩擦力F來固定傳感器，這種方法現(xiàn)場應(yīng)用的較多；第二種方法是使用中國專利ZL2015204550087的裝置利用管內(nèi)可伸縮的柱齒的橫向阻力和摩擦力F來固定傳感器。對于第一種方法，能夠固定傳感器在x、y向的位置，但是，在測點振動的過程中，當(dāng)土層較松、摩擦力F小于傳感器的動態(tài)慣性力時，駐腳與巖土就會沿z向發(fā)生相對滑動，即傳感器與測點脫離，最終導(dǎo)致所監(jiān)測的爆破地振數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。對于第二種方法，當(dāng)柱腳的長度小于土層的厚度時，柱腳達(dá)不到持力層(堅硬巖土層)的部位、傳感器只能敷在土層上面，在測點振動的過程中，土層會發(fā)生彈塑性變形并吸收振動能量，導(dǎo)致傳感器和持力層質(zhì)點運動不同步?？梢姡鲜鰞煞N方法在較松土層、非平面、深度多變的土層中都達(dá)不到耦合固定測振傳感器的要求，從而監(jiān)測不到真實的振動數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，滿足在爆破前快速安放固定測振儀的要求，本實用新型提供一種裝置，能夠在現(xiàn)場較松的土層、非平面、厚度不確定(變化)的土層中快速固定傳感器，使傳感器和測點處巖土持力層耦合為一體。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:結(jié)構(gòu)上由四個部分組成，第一部分為基板，材料為鋁板，用于粘貼傳感器，基板上有水準(zhǔn)泡和指南針，用于確定方向和水平度;第二部分為鏤空鋼管，鋼管鏤空，可以增大與充填材料的結(jié)合牢固程度，鋼管與基板連接，插入土層后與充填材料結(jié)合為一體，用于支撐固定基板;第三部分為可分離式彈頭，形狀為圓錐柱形，安裝在鏤空鋼管端部，可以和鋼管分離，直徑大于鋼管直徑，作用是在釬桿的沖擊下向土層內(nèi)楔入形成圓柱形小粧井，能適用不同深度的土層直至巖土持力層;第四部分為現(xiàn)澆剛性粧體，當(dāng)可分離式彈頭到達(dá)持力層形成粧井后，迅速將充填材料從鋼管口注入粧井內(nèi)，直到基板位置，待充填材料硬化后便成為圓柱形剛性粧體，主要作用是連接巖土底部持力層和地表基板，使基板和巖土持力層親合為一體能夠同步振動，粧體材料選用速硬水泥，能夠在較短時間內(nèi)達(dá)到硬化強度，滿足現(xiàn)場安放傳感器對快速性的要求。原理上這四個部分的組合相當(dāng)于建立一個微型的橋臺，第一部分解決了現(xiàn)場在軟土上無法粘貼傳感器、以及確定方向和水平度不便的問題，第二部分將鋼管做成鏤空，一方面有利于充填材料，另一方面加大與充填材料的結(jié)合牢固程度，第三部分可分離式彈頭打破了常規(guī)柱腳“頭身一體”的固定結(jié)構(gòu)模式，配合第四部分現(xiàn)澆剛性粧體，在功能上突破了受常規(guī)柱腳長度固定的限制，軟土層有多厚，彈頭就可以打入多深，粧體就可以做多深，直至持力層，達(dá)到在不同土層厚度條件下固定傳感器的目的，同時也克服了非平面固定傳感器的難題，實現(xiàn)了只用一套裝置就能夠在現(xiàn)場厚度不確定(任意變化)、非平面、軟弱的土層上將傳感器和持力層耦合為一體。
[0005]本實用新型的有益效果是，可以在厚度不確定、非平面、軟弱的土層(即具有彈性、塑性、彈塑性等特性的材料)上，將傳感器和測點處巖土持力層快速地耦合為一體，適用性好，效率高，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，成本低廉。
【附圖說明】
[0006]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
[0007]圖2基板示意圖，尺寸為18cmX 12cm。
[0008]圖3是鏤空鋼管示意圖，鏤空鋼管高9cm，上部螺紋高0.8cmo
[0009]圖4是可分離式彈頭結(jié)構(gòu)示意圖，可分離式彈頭錐高2cm，短柱高lcm，縮頸高
0.5 cm，縮頸外徑和鋼管內(nèi)徑相等，榫高0.8 cm，外徑0.5cm。
[0010]圖5是釬桿示意圖，直徑小于鋼管內(nèi)徑，長度根據(jù)需要可通過接口可加長，一端卯眼直徑為0.5cm，深0.8cm。
[0011]圖中1.基板，2.鏤空鋼管，3.可分離式彈頭，4.現(xiàn)澆圓柱形剛性粧體，5.水準(zhǔn)泡，6.指南針，7.鋼管接口，8.螺紋，9.鏤空，10.榫頭，11.縮頸，12.短柱，13.錐頭，14.卯眼，15.釬桿接口，16.釬尾。
【具體實施方式】
[0012]準(zhǔn)備工作，用鐵鍬除去測點處的雜物、浮土等。根據(jù)現(xiàn)場條件，對于安放面較平坦的情況，操作方法是，第一步先將傳感器用黃甘油粘貼在基板(I)上，第二步將兩只鏤空鋼管(2)螺紋端分別擰入基板(I)的兩個鋼管接口(7)，第三步將可分離式彈頭(3)插入鏤空鋼管(2)另一端，第四步參照指南針(6)的指向按照監(jiān)測方向?qū)㈢U空鋼管(2)插入土體中，第五步使用釬桿從鋼管內(nèi)沖擊可分離式彈頭(3)，使其與鋼管分離并向下楔進(jìn)直至持力層(根據(jù)土層厚度，可以續(xù)接釬桿，以適應(yīng)不同厚度的土層)，兩個粧井的深度根據(jù)與持力層距離大小存在不等的情況，此步驟完成后形成兩個圓柱形粧井，第六步將速硬水泥與水按比例攪拌后迅速從鋼管口注入，水泥應(yīng)從粧井底部充填至基板(I)，此時在粧井、鏤空(9)、鋼管內(nèi)及外環(huán)向間隙直至基板充滿水泥，即從持力層到基板(I)之間形成了兩個現(xiàn)澆圓柱形剛性粧體(4)，第七步參照水準(zhǔn)泡(5)微調(diào)傳感器的水平度。待10-15分鐘以后，水泥硬化并微膨脹，在土體內(nèi)持力層至地表形成了兩個剛性粧體，將傳感器與測點處持力層牢固的耦合為一體。
[0013]對于安放面具有一定坡度的情況，操作方法是，前五個步驟與第一種情況操作相同，第六步時除了粧井填滿速硬水泥外，在保證基板水平的情況下用速硬水泥將基板與安放坡面之間的空間填滿，后續(xù)步驟與第一種情況相同。
【主權(quán)項】
1.一種在土層上固定爆破測振傳感器的裝置，由基板、鏤空鋼管、可分離式彈頭、現(xiàn)澆剛性粧體構(gòu)成，其特征是:采用可分離式彈頭，安裝在鏤空鋼管端部，可以和鋼管分離，在釬桿的沖擊下向土層內(nèi)楔入形成圓柱形粧井，能適用不同深度的土層直至巖土持力層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在土層上固定爆破測振傳感器的裝置，其特征是:采用現(xiàn)澆圓柱形剛性粧體，軟土層有多厚，粧體就可以做多深，直至持力層。
【專利摘要】一種在土層上固定爆破測振傳感器的裝置。主要用于在軟弱土層上快速固定爆破振動監(jiān)測傳感器。結(jié)構(gòu)上由四個部分組成，第一部分為基板，用于粘貼傳感器，基板上有水準(zhǔn)泡和指南針，用于確定方向和水平度；第二部分為鏤空鋼管，與基板連接，用于支撐固定基板；第三部分為可分離式彈頭，安裝在鏤空鋼管端部，可以和鋼管分離，在釬桿的沖擊下向土層內(nèi)楔入形成圓柱形樁井，直至巖土持力層；第四部分為現(xiàn)澆圓柱形剛性樁體，待樁井形成后，迅速將充填材料從鋼管口注入樁井內(nèi)，直到基板位置，待充填材料硬化后便成為剛性樁體，作用是連接巖土底部持力層和地表基板，使基板和巖土持力層耦合為一體同步振動，充填材料選用速硬水泥。
【IPC分類】G01H17/00
【公開號】CN205246208
【申請?zhí)枴緾N201521059595
【發(fā)明人】孔祥雷, 劉峰, 齊曉輝, 何曉光, 張敢生
【申請人】遼寧科技學(xué)院
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年12月19日