一种应力波信号分析的隧道仰拱钢架成环质量检测方法与流程

文档序号:19688438发布日期:2020-01-14 18:31阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种应力波信号分析的隧道仰拱钢架成环质量检测方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1,在隧道仰拱钢架初支成环时,隧道仰拱钢架包括位于下部的隧道仰拱结构以及位于所述隧道仰拱结构上方的隧道支护结构;其中,所述隧道仰拱结构和所述隧道支护结构形成环结构;已知所述隧道仰拱结构的拱长为l1;所述隧道支护结构的弧长为l2;仰拱钢架环的环长l3=l1+l2;

步骤2,所述隧道仰拱结构的左端与所述隧道支护结构相交于点a;所述隧道仰拱结构的右端与所述隧道支护结构相交于点b;其中,所述点a和所述点b位于同一高度;

步骤3,在点a布置激振检波器;在点b布置远端检波器;所述激振检波器和所述远端检波器均连接到双通道数据采集仪的第一采样通道端口和第二采样通道端口;

在所述隧道支护结构的靠近所述点a的位置c布置激振源;

步骤4,所述双通道数据采集仪通过广播时间戳的方式,实现所述双通道数据采集仪、所述激振检波器和所述远端检波器的计时器时间同步;

步骤5,在所述激振源被触发产生振动信号的同时,同步启动所述激振检波器和所述远端检波器,所述激振检波器从触发时刻t1开始采样,并实时将采样到的振动波信号幅度与采样时间作为数据对而上传给所述双通道数据采集仪;同样,所述远端检波器从触发时刻t1开始采样,并实时将采样到的振动波信号幅度与采样时间作为数据对而上传给所述双通道数据采集仪;

步骤6,所述双通道数据采集仪对所述激振检波器上传的数据对进行分析,得到第一振动波信号曲线;所述双通道数据采集仪对所述远端检波器上传的数据对进行分析,得到第二振动波信号曲线;其中,所述第一振动波信号曲线和所述第二振动波信号曲线均为:横坐标为采样时间,纵坐标为与采样时间对应的振动波信号幅度;

步骤7,所述双通道数据采集仪对所述第一振动波信号曲线进行进一步分析,判断所述第一振动波信号曲线中能否定位到明显的第一次应力波和第二次应力波,如果不能,则直接得出隧道仰拱钢架成环质量检测不合格的检测结果;如果能,则获得所述第一振动波信号曲线中第一次应力波的起振点时间t2,以及所述第一振动波信号曲线中第二次应力波的起振点时间t3;

所述双通道数据采集仪对所述第二振动波信号曲线进行进一步分析,判断所述第二振动波信号曲线中能否定位到明显的第一次应力波和第二次应力波,如果不能,则直接得出隧道仰拱钢架成环质量检测不合格的检测结果;如果能,则获得所述第二振动波信号曲线中第一次应力波的起振点时间t4,以及所述第二振动波信号曲线中第二次应力波的起振点时间t5;

步骤8,所述双通道数据采集仪计算以下距离:

s1=(t3-t1)v;

s2=(t2-t1)v;

s3=(t4-t1)v;

s4=(t5-t1)v;

其中,v为振动波在钢架的经验波速;s1、s2、s3和s4均为距离的计算值;

步骤9,所述双通道数据采集仪判断以下条件是否均满足,如果均满足,则得出隧道仰拱钢架成环质量检测合格的检测结果;否则,得出隧道仰拱钢架成环质量检测不合格的检测结果:

条件1:s1与仰拱钢架环的环长l3的偏差小于第一设定阈值;

条件2:s2小于第二设定阈值;

条件3:s3与隧道仰拱结构的拱长l1的偏差小于第三设定阈值;

条件4:s4与隧道支护结构的弧长l2的偏差小于第四设定阈值。

2.根据权利要求1所述的应力波信号分析的隧道仰拱钢架成环质量检测方法,其特征在于,隧道仰拱结构的拱长l1为环长l3的1/3;隧道支护结构的弧长l2为环长l3的2/3。

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