一种用于有砟轨道的地震检波器及其检测方法与流程

1.本发明属于有砟轨道无损检测及地震勘探领域，特别涉及一种用于有砟轨道的地震检波器及其检测方法。


背景技术：

2.地震法是物探勘探的重要方法，获得高信噪比、高保真度的原始地震数据是地质解译的基础。目前，地震检波器已广泛用于石油勘探、地震勘探及建筑工程勘探等领域，它主要包括检波器与尾锥。在实际勘探中，只有尾锥与地面良好耦合才能接收人工地震波在地层中形成的反射波信号。地震检波器与地表的耦合是通过地震检波器尾锥来实现的，耦合的好坏直接影响数据的接收质量。
3.有砟轨道表层石渣尽管构造均匀、坚硬、冲击韧性及弹性好，但孔隙率大，主频成分衰减极快，普通检波器尾锥与道砟耦合差，无法得到高质量的原始地震数据。高铁有砟轨道对路基沉降要求高、天窗时间短、电信号干扰严重，地震法为一种极为成熟的无损检测、地震勘探方法，但需急切解决检波问题。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于有砟轨道的地震检波器及其检测方法，以快速、高效、便捷的获得时速为200km/h-250km/h，道砟厚度为300-350mm的高信噪比、高保真度、高分辨率的原始地震数据，从而获得高精度的路基、基底地震影像，以及准确的地质界面和物理力学参数。
5.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
6.第一方面，本发明提供了一种用于有砟轨道的地震检波器，包括检波器和尾椎，所述检波器上设有接口螺丝，所述尾锥上设有第一圆孔和螺纹凹槽，所述第一圆孔位于尾锥的中上部，并垂直穿过尾锥，所述螺纹凹槽位于尾锥的顶面，所述检波器与尾锥通过接口螺丝与螺纹凹槽旋紧固定，所述检波器通过电缆线与地震仪连接。
7.作为优选，所述尾锥为带锥的六面柱体，长度为300mm～500mm，直径为32mm。
8.作为优选，所述尾锥由高锰无磁钢制成。
9.作为优选，所述检波器为电动式地震检波器。
10.第二方面，本发明还提供了一种用于有砟轨道的地震检波器的检测方法，所述方法包括如下步骤：
11.步骤s1，将钎杆柄套套在所述尾锥上，使钎杆柄套上设有的相对的两个第二圆孔与尾锥上的第一圆孔对齐，然后向对齐后的第二圆孔、第一圆孔中插入卡销，确保尾锥无法上下活动，使钎杆柄套与尾锥固定成为一个整体；
12.步骤s2，在钎杆柄套上安装捣固镐，借助捣固镐将尾锥压入基床；
13.步骤s3，先后取下捣固镐和钎杆柄套，将尾锥与检波器通过接口螺丝与螺纹凹槽旋紧固定，并通过电缆线与地震仪连接进行检波；
14.步骤s4，检波完成后，拆下检波器，重新安装钎杆柄套和捣固镐，将尾锥取出。
15.作为优选，在步骤s1中，向对齐后的第二圆孔、第一圆孔中插入卡销后，在卡销下端设有的通孔中插入小卡销以避免借助捣固镐将尾锥压入基床时卡销脱落，所述小卡销与卡销垂直。
16.本发明具有如下有益效果：
17.本发明所提供的一种用于有砟轨道的地震检波器及其检测方法，选用最优的尾锥直径及长度增强与地面的耦合、降低尾锥对信号的叠加改造，以获得高信噪比、高保真度、高分辨率的原始地震数据，对路基、基底进行高精度的无损检测、地震勘探、地质及物理力学参数提取。另外，本发明借助道砟捣固镐，可使尾锥快速穿越道砟，克服了道砟低速带对高频成分的吸收和衰减，同时，地震检波器选型灵活、与捣固镐接口灵活、空间条件限制小、自然环境影响小、携带方便等优点，除在有砟轨道适用外，可推广到表层松散体的地震勘探，具有广阔的应用前景和使用价值。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例的一些实施例。
19.图1为本发明实施例一种用于有砟轨道的地震检波器结构示意图；
20.图2为本发明实施例中尾锥与钎杆柄套的连接示意图；
21.图3为本发明实施例中卡销结构示意图。
22.附图标记说明：
23.1.检波器；2.电缆线；3.接口螺丝；4.尾锥；5.第一圆孔；6.螺纹凹槽；7.钎杆柄套；8.第二圆孔；9.卡销；91.小卡销。
具体实施方式
24.为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。
25.本实施例提供了一种用于有砟轨道的地震检波器，如图1所示，包括检波器1和尾椎4，检波器1上设有接口螺丝3，所述尾锥4上设有第一圆孔5和螺纹凹槽6，第一圆孔5位于尾锥4的中上部，并垂直穿过尾锥4，所述螺纹凹槽6位于尾锥4的顶面，所述检波器1与尾锥4通过接口螺丝3与螺纹凹槽6旋紧固定，检波器1通过电缆线2与地震仪连接。
26.具体的，尾锥4为带锥的六面柱体，长度为300mm～500mm，直径为32mm。尾锥4由高锰无磁钢制成。检波器1为电动式地震检波器。
27.尾锥4相当于一个低通滤波器，尾锥4对原始地震信号进行改造，影响高分辨率信号采集，尾锥4太长太短均不利采集高分辨率的信号；尾锥短于300mm时，一方面与大地耦合不好，另一方面高频干扰背景强，信噪比低；尾锥长于500mm对300hz频率以低信号的压制随尾锥长度的增长而增大；因此，尾锥长度为300mm～500mm时易获得高分辨率信号。
28.本实施例还提供了一种用于有砟轨道的地震检波器的检测方法，如图1至图3所示，所述方法包括如下步骤：
29.步骤s1，将钎杆柄套7套在尾锥4上，使钎杆柄套7上设有的相对的两个第二圆孔8
与尾锥4上的第一圆孔5对齐，然后向对齐后的第二圆孔8、第一圆孔5中插入卡销9，确保尾锥4无法上下活动，使钎杆柄套7与尾锥4固定成为一个整体。
30.步骤s2，在钎杆柄套7上安装捣固镐，借助捣固镐将尾锥4压入基床。
31.步骤s3，先后取下捣固镐和钎杆柄套7，将尾锥4与检波器1通过接口螺丝3与螺纹凹槽6旋紧固定，并通过电缆线2与地震仪连接进行检波。
32.步骤s4，检波完成后，拆下检波器1，重新安装钎杆柄套7和捣固镐，将尾锥4取出。
33.进一步地，在步骤s1中，向对齐后的第二圆孔8、第一圆孔5中插入卡销9后，在卡销9下端设有的通孔中插入小卡销91以避免借助捣固镐将尾锥4压入基床时卡销9脱落，小卡销91与卡销9垂直。
34.本发明借助道砟捣固镐，可使尾锥4快速穿越道砟，克服了道砟低速带对高频成分的吸收和衰减，从而得到高质量的原始地震数据。
35.以上通过实施例对本发明实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明实施例的示例性实施例，不能被认为用于限定本发明实施例的实施范围。本发明实施例的保护范围由权利要求书限定。凡利用本发明实施例所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明实施例技术方案的启发下，在本发明实施例的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明实施例的专利涵盖保护范围之内。


技术特征：
1.一种用于有砟轨道的地震检波器，包括检波器(1)和尾椎(4)，其特征在于，所述检波器(1)上设有接口螺丝(3)，所述尾锥(4)上设有第一圆孔(5)和螺纹凹槽(6)，所述第一圆孔(5)位于尾锥(4)的中上部，并垂直穿过尾锥(4)，所述螺纹凹槽(6)位于尾锥(4)的顶面，所述检波器(1)与尾锥(4)通过接口螺丝(3)与螺纹凹槽(6)旋紧固定，所述检波器(1)通过电缆线(2)与地震仪连接。2.根据权利要求1所述的一种用于有砟轨道的地震检波器，其特征在于，所述尾锥(4)为带锥的六面柱体，长度为300mm～500mm，直径为32mm。3.根据权利要求2所述的一种用于有砟轨道的地震检波器，其特征在于，所述尾锥(4)由高锰无磁钢制成。4.根据权利要求1所述的一种用于有砟轨道的地震检波器，其特征在于，所述检波器(1)为电动式地震检波器。5.权利要求1-4任一所述的一种用于有砟轨道的地震检波器的检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤s1，将钎杆柄套(7)套在所述尾锥(4)上，使钎杆柄套(7)上设有的相对的两个第二圆孔(8)与尾锥(4)上的第一圆孔(5)对齐，然后向对齐后的第二圆孔(8)、第一圆孔(5)中插入卡销(9)，确保尾锥(4)无法上下活动，使钎杆柄套(7)与尾锥(4)固定成为一个整体；步骤s2，在钎杆柄套(7)上安装捣固镐，借助捣固镐将尾锥(4)压入基床；步骤s3，先后取下捣固镐和钎杆柄套(7)，将尾锥(4)与检波器(1)通过接口螺丝(3)与螺纹凹槽(6)旋紧固定，并通过电缆线(2)与地震仪连接进行检波；步骤s4，检波完成后，拆下检波器(1)，重新安装钎杆柄套(7)和捣固镐，将尾锥(4)取出。6.根据权利要求5所述的用于有砟轨道的地震检波器的检测方法，其特征在于，在步骤s1中，向对齐后的第二圆孔(8)、第一圆孔(5)中插入卡销(9)后，在卡销(9)下端设有的通孔中插入小卡销(91)以避免借助捣固镐将尾锥(4)压入基床时卡销(9)脱落，所述小卡销(91)与卡销(9)垂直。

技术总结
本发明提供了一种用于有砟轨道的地震检波器及其检测方法，包括检波器和尾椎，检波器上设有接口螺丝，尾锥上设有第一圆孔和螺纹凹槽，第一圆孔位于尾锥的中上部，并垂直穿过尾锥，螺纹凹槽位于尾锥的顶面，检波器与尾锥通过接口螺丝与螺纹凹槽旋紧固定，检波器通过电缆线与地震仪连接。本发明借助道砟捣固镐快速穿越道砟安装检波器，克服道砟低速带对高频成分的吸收和衰减，选用最优的尾锥直径及长度增强与地面耦合、降低尾锥叠加改造，以获得高信噪比、高保真度、高峰分辨率的原始地震数据。高峰分辨率的原始地震数据。高峰分辨率的原始地震数据。


技术研发人员：王延涛 裴世建 于强 闫高翔 李耐宾
受保护的技术使用者：中铁第六勘察设计院集团有限公司
技术研发日：2022.07.21
技术公布日：2022/11/3