地下工程围岩灾害非钻孔超声波无损实时监测方法

摘要

地下工程围岩灾害非钻孔超声波无损实时监测方法，其特征在于：包括非金属超声波检测仪（1）、换能器（11）、耦合固定装置（4）、主控计算机（5）以及声光报警装置（6），换能器（11）通过耦合固定装置（4）固定在围岩（7）表面，换能器（11）通过电缆与非金属超声波检测仪（1）相连，非金属超声波检测仪（1）与主控计算机（5）相连，主控计算机（5）连接有声光报警装置（6），本发明采用超声脉冲反射回波法对围岩内部进行监测，无需对围岩进行钻孔，耦合过程也非常简单，同时还具有检测灵敏度高、可对缺陷定位精确、操作方便、适用范围广等优点。

主权项

地下工程围岩灾害非钻孔超声波无损实时监测方法，其特征在于：包括非金属超声波检测仪（1）、换能器（11）、耦合固定装置（4）、主控计算机（5）以及声光报警装置（6），换能器（11）通过耦合固定装置（4）固定在围岩（7）表面，换能器（11）通过电缆与非金属超声波检测仪（1）相连，非金属超声波检测仪（1）与主控计算机（5）相连，主控计算机（5）连接有声光报警装置（6），所述的耦合固定装置（4）包括固定钉（8）、固定架（9）以及橡胶垫（12），固定架（9）为中部弯折形成矩形凹槽的板状部件，矩形凹槽的两侧边的顶端均向外设置有一个水平的固定边，矩形凹槽的底部托住换能器的下端使涂有耦合剂（10）的换能器的顶端紧贴在围岩（7）的下表面后通过固定钉（8）将固定架（9）固定在围岩（7）表面，当围岩（7）的表面与底面距离较大时，可同时采用液压支柱（13）将固定架（9）固定在围岩（7）的表面，橡胶垫（12）放置在固定架（9）与换能器（11）的底部之间；具体检测步骤如下：步骤1001，通过电缆将非金属超声波检测仪（1）与换能器（11）相连；将非金属超声波检测仪（1）的发射和接收接口通过电缆与换能器（11）实现连接；步骤1002，通过耦合固定装置（4）将换能器（11）与监测区围岩（7）紧密结合；将耦合剂（10）均匀涂抹在换能器（11）的表面，通过耦合固定装置（4）使换能器（11）与围岩（7）紧密结合并固定在监测区围岩（7）的表面；步骤1003，非金属超声波检测仪（1）与主控计算机（5）及声光报警装置（6）相互通讯；开机并启动软件，将非金属超声波检测仪（1）与主控计算机（5）连接并实现相互通信，将主控计算机（5）与声光报警装置（6）连接并相互通信；步骤1004，主控计算机（5）与非金属超声波检测仪（1）对围岩（7）实施监测和分析；实施测试，由非金属超声波检测仪（1）与主控计算机（5）对监测到的围岩（7）的声波波形进行实时记录和分析；步骤1005，主控计算机（5）与非金属超声波检测仪（1）判断是否超过设定的阈值或符合设定的前兆模式；主控计算机（5）通过对由非金属超声波检测仪（1）监测到的围岩（7）声波波形的实时分析，得到声波波幅及频谱特征的变化规律，判断其是否超过设定的阈值或符合设定的前兆模式，如果超过设定的阈值或符合设定的前兆模式，执行步骤1006，同时返回步骤1004；如果未超过设定的阈值同时不符合设定的前兆模式，返回步骤1004；步骤1006，主控计算机（5）以及声光报警装置（6）进行报警；主控计算机（5）报警并启动声光报警装置（6）发出预警。