用于檢測(cè)堤壩垂直防滲工程的多極電測(cè)探針的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種根據(jù)高密度電法勘探理論檢測(cè)堤壩垂直防滲工程的多極電測(cè)探針。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)幅員遼闊，河流、運(yùn)河和渠道密布，各種等級(jí)的堤防工程幾乎遍及全國(guó)各地。為減少水患災(zāi)害，堤壩(與堤基)的防滲，是至關(guān)重要，又面廣量大的工程。目前堤壩(與堤基)的防滲工程(特別是中小型堤壩)主要采用垂直防滲方法，即垂直薄膜防滲和各種防滲墻。垂直防滲工程構(gòu)筑后，對(duì)防滲工程構(gòu)筑狀況及其缺陷和隱患的檢測(cè)是個(gè)難題。
[0003]目前對(duì)防滲工程檢測(cè)的方法主要希望用對(duì)堤壩無(wú)損害的各種地球物理勘探的方法，包括電法、地震法，以及示蹤法等等。其中電法最方便易行。各種電法中又以直流電法，特別是高密度直流電法最廉價(jià)而方便。但是，作為一種地面電法新技術(shù)的高密度直流電法，其根本性的缺陷是，深度越大，其探測(cè)的信息越模糊，不能精準(zhǔn)地探測(cè)到如防滲工程設(shè)置的深度、破損位置和大小等重要信息。作為垂向勘測(cè)的電測(cè)井法，因?yàn)楸仨氁诘腆w上靠近防滲工程的位置鉆井，會(huì)造成對(duì)堤體的損傷，并且成本大而收效小(探測(cè)范圍有限)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:本發(fā)明提供一種可以插入堤體與堤基地下深處的用于檢測(cè)堤壩垂直防滲工程的多極電測(cè)探針，操作簡(jiǎn)便、成本低廉，可以沿防滲工程進(jìn)行一系列的多點(diǎn)的檢測(cè)。
[0005]技術(shù)方案:一種用于檢測(cè)堤壩垂直防滲工程的多極電測(cè)探針，包括探頭、探桿、測(cè)量?jī)x表，其中，所述探頭表面設(shè)有絕緣層;所述探桿內(nèi)部設(shè)有桿芯，桿芯中有多芯線纜;所述探頭上設(shè)置若干個(gè)電極，各電極與探桿桿芯絕緣，并且各電極分別通過(guò)桿芯中多芯電纜與地面測(cè)量?jī)x連接。
[0006]具體地，所述地面測(cè)量?jī)x用于多極電測(cè)針測(cè)量操作及自動(dòng)記錄、數(shù)據(jù)處理與成圖；具有液晶顯示面板和多極電測(cè)針測(cè)量所需要的接線柱、插孔和操作控制按鈕;具有專門(mén)用于多極電測(cè)針測(cè)量數(shù)據(jù)的自動(dòng)記錄、數(shù)據(jù)處理和成圖的軟件，及與其相適應(yīng)的硬件系統(tǒng)。
[0007]具體地，所述若干個(gè)電極為等距離設(shè)置的電極，各電極的間距可以獲得距電測(cè)針相應(yīng)電極距相當(dāng)?shù)木嚯x內(nèi)準(zhǔn)確的視電阻率變化。
[0008]具體地，所述各電極在不增加電測(cè)針的貫入阻力10%的條件下，都凸出于電測(cè)針桿體2毫米。
[0009]具體地，所述絕緣層采用纖維與樹(shù)脂復(fù)合的耐磨絕緣層，其厚度大于I毫米。
[0010]具體地，所述探桿長(zhǎng)度與探頭的有效測(cè)程相應(yīng)，每節(jié)探桿的有效長(zhǎng)度都等于探頭的I個(gè)有效測(cè)程;可以多節(jié)連接，探桿為空心，可以使多芯電纜方便穿過(guò)。
[0011]具體地，所述探桿具有傘形螺紋接頭與接口；還具有直角交叉的雙卡口，可與壓入機(jī)卡具咬合。
[0012]更具體地，所述安裝在壓入機(jī)加壓柱下的壓入機(jī)卡具，與探桿咬合;幫助探桿與探頭定向。
[0013]具體地，所述電纜外表設(shè)有橡膠絕緣層。
[0014]具體地，所述電極為環(huán)形電極。
[0015]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:利用地面高密度直流電法測(cè)量原理，應(yīng)用到垂直于地面的、貼近防滲工程的堤體和堤基中，對(duì)防滲工程進(jìn)行探測(cè)；并且多極電測(cè)探針的直徑很小，不會(huì)對(duì)堤體造成傷害;操作簡(jiǎn)便、成本低廉，可以沿防滲工程進(jìn)行一系列的多點(diǎn)的檢測(cè)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是多極電測(cè)探針工作原理示意圖；
圖2是多極電測(cè)探針探頭示意圖；
圖3是多極電測(cè)探針探桿示意圖；
圖4是壓入機(jī)卡具示意圖；
圖5是測(cè)量?jī)x工作原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。
[0018]如圖1-3所示，一種用于檢測(cè)堤壩垂直防滲工程的多極電測(cè)探針，將一組相互獨(dú)立的電極，等距離設(shè)置在多極電測(cè)探針的探頭上;探頭連接在多節(jié)探桿上，通過(guò)手動(dòng)的裝置，可將探頭垂直壓入地下深處;供電電極設(shè)置在地表;探針探頭上的電極，用于測(cè)量電位差和視電阻率。
[0019]本發(fā)明多極電測(cè)探針包括:探頭、探桿、電纜、卡具、測(cè)量?jī)x表。
[0020]多極電測(cè)探針探頭:
在探頭上設(shè)置了一系列環(huán)形電極；電極表面具有防極化鍍層;各個(gè)電極均與桿芯嚴(yán)格絕緣，各自獨(dú)立地通過(guò)桿芯內(nèi)的多芯電纜與地面測(cè)量?jī)x表連接;各電極的間距依次相等，其間距可以保證獲得距電測(cè)針一定范圍內(nèi)準(zhǔn)確的視電阻率的變化，以保證高密度計(jì)算的需要。
[0021]為保證在不顯著增加電測(cè)針的貫入阻力的條件下，保證各個(gè)電極在工作中都能與土體良好接觸，各電極都凸出于電測(cè)針桿體2毫米。
[0022]電測(cè)針桿體表面有足夠厚度又不開(kāi)裂的耐磨絕緣層。桿體表面采用了纖維與樹(shù)脂復(fù)合的耐磨絕緣層。其厚度大于I毫米。
[0023]多極電測(cè)探針探桿、電纜與卡具:
探桿的作用是逐級(jí)將探頭推送到預(yù)定的深度進(jìn)行連續(xù)測(cè)量。每節(jié)探桿的長(zhǎng)度與探頭的有效測(cè)程相應(yīng)，每節(jié)探桿的有效長(zhǎng)度都等于探頭的I個(gè)有效測(cè)程;可以節(jié)節(jié)連接;探桿為空心，可以使多芯電纜方便穿過(guò)。所謂“探頭的有效測(cè)程”是指:設(shè)探頭上相鄰電極的間距為D，探頭上的電極總數(shù)為N，為保證每個(gè)測(cè)程的數(shù)據(jù)有重復(fù)的搭接，以便校核與平差，“探頭的有效測(cè)程”為DG(N一2) ο
[0024]為保證探桿定向推送探頭的功能，每節(jié)探桿都有與地表壓入裝置的卡盤(pán)相契合的直角交叉的雙卡口(卡槽)。
[0025]為便于探桿方便、準(zhǔn)確、牢固地連接，每節(jié)探桿都具有相同的傘形螺紋接頭與接
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[0026]探桿桿體表面具有與探頭一樣的復(fù)合的耐磨絕緣層。
[0027]探桿為空心管狀，探桿中能使多芯電纜方便穿過(guò)。多芯電纜外表有可靠的橡膠絕緣層。
[0028]如圖4所示，為實(shí)現(xiàn)定向堆送探桿，設(shè)計(jì)了專用的卡具。該卡具保證了在工作中與探桿緊密咬合，以幫助探桿和探頭的定向。該卡具固定在壓入機(jī)的加壓柱下，承受并傳遞壓入機(jī)加壓柱的壓力。
[0029]多極電測(cè)探針測(cè)量?jī)x:
如圖5所示，多極電測(cè)探針測(cè)量?jī)x具有以下功能:接收多極信號(hào)及轉(zhuǎn)換與控制的功能；反極化功能;信號(hào)放大、濾波等粗處理與平差功能;數(shù)據(jù)顯示與記錄功能；圖形或圖像成圖與顯示功能。初步試驗(yàn)中，圖形圖像的成圖由計(jì)算機(jī)進(jìn)行。試驗(yàn)與試用成熟后可由測(cè)量?jī)x按固定的圖式完成。
[0030]本發(fā)明將實(shí)現(xiàn)地面高密度電法勘探理論與電測(cè)井方法的結(jié)合，實(shí)行對(duì)堤壩堤基無(wú)傷檢測(cè)，可以精準(zhǔn)地探測(cè)土質(zhì)堤壩和堤基在深部的狀況和隱患；其成本大大低于以往的任何電法勘探方法。
[0031]本發(fā)明適用于對(duì)堤壩垂直防滲工程質(zhì)量與工程病害的無(wú)傷害檢測(cè)，尤其適用于垂直鋪膜和防滲墻等防滲工程的檢測(cè)；也適用于土堤和土壩結(jié)構(gòu)和病害的檢測(cè)、路基與建筑物地基的勘測(cè)，以及土層中具有不同電特性的異物的探測(cè);可廣泛用于水利、交通、能源、建筑、國(guó)防等等各種事業(yè)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于檢測(cè)堤壩垂直防滲工程的多極電測(cè)探針，其特征在于:包括探頭、探桿、測(cè)量?jī)x表，其中，所述探頭表面設(shè)有絕緣層;所述探桿內(nèi)部設(shè)有桿芯，桿芯中有多芯線纜;所述探頭上設(shè)置若干個(gè)電極，各電極與探桿桿芯絕緣，并且各電極分別通過(guò)桿芯中多芯電纜與地面測(cè)量?jī)x連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)堤壩垂直防滲工程的多極電測(cè)探針，其特征在于:所述地面測(cè)量?jī)x用于多極電測(cè)針測(cè)量操作及自動(dòng)記錄、數(shù)據(jù)處理與成圖；具有液晶顯示面板和多極電測(cè)針測(cè)量所需要的接線柱、插孔和操作控制按鈕;具有專門(mén)用于多極電測(cè)針測(cè)量數(shù)據(jù)的自動(dòng)記錄、數(shù)據(jù)處理和成圖的軟件，及與其相適應(yīng)的硬件系統(tǒng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)堤壩垂直防滲工程的多極電測(cè)探針，其特征在于:所述若干個(gè)電極為等距離設(shè)置的電極，各電極的間距可以獲得距電測(cè)針相應(yīng)電極距相當(dāng)?shù)木嚯x內(nèi)準(zhǔn)確的視電阻率變化。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)堤壩垂直防滲工程的多極電測(cè)探針，其特征在于:所述各電極在不增加電測(cè)針的貫入阻力10%的條件下，都凸出于電測(cè)針桿體2毫米。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)堤壩垂直防滲工程的多極電測(cè)探針，其特征在于:所述絕緣層采用纖維與樹(shù)脂復(fù)合的耐磨絕緣層，其厚度大于I毫米。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)堤壩垂直防滲工程的多極電測(cè)探針，其特征在于:所述探桿長(zhǎng)度與探頭的有效測(cè)程相應(yīng)，每節(jié)探桿的有效長(zhǎng)度都等于探頭的I個(gè)有效測(cè)程;可以多節(jié)連接，探桿為空心。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)堤壩垂直防滲工程的多極電測(cè)探針，其特征在于:所述探桿具有傘形螺紋接頭與接口 ；還具有直角交叉的雙卡口，可與壓入機(jī)卡具咬合。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于檢測(cè)堤壩垂直防滲工程的多極電測(cè)探針，其特征在于:所述安裝在壓入機(jī)加壓柱下的壓入機(jī)卡具，與探桿咬合;幫助探桿與探頭定向。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)堤壩垂直防滲工程的多極電測(cè)探針，其特征在于:所述電纜外表設(shè)有橡膠絕緣層。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)堤壩垂直防滲工程的多極電測(cè)探針，其特征在于:所述電極為環(huán)形電極。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于檢測(cè)堤壩垂直防滲工程的多極電測(cè)探針，其電極系列設(shè)置滿足于高密度電法分析和解釋；各電極與探針桿芯絕緣，各電極分別與桿芯中多芯電纜連接；探頭表面有足夠的耐磨絕緣層；主要可用于對(duì)堤壩垂直防滲工程質(zhì)量和工程病害進(jìn)行無(wú)傷害檢測(cè)；應(yīng)用這種探針，可以深入壩體和地基土層，對(duì)堤壩垂直防滲工程進(jìn)行近距離的精準(zhǔn)檢測(cè)；應(yīng)用這種探針，克服了地面電法勘測(cè)對(duì)地下結(jié)構(gòu)物性解釋的模糊性；也避免了電測(cè)井方法對(duì)堤壩結(jié)構(gòu)的損傷，進(jìn)行無(wú)傷害檢測(cè)。
【IPC分類】G01N27/04, G01M3/40, G01V3/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105549095
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511022218
【發(fā)明人】王媛, 李東田, 李青禾, 周凌峰, 吳冰, 馮迪
【申請(qǐng)人】河海大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月30日