隧道激光断面仪的原理

隧道激光断面仪的原理：采用极坐标法。以某物理方向（例如水平方向）为起始方向，按一定间距（角度与距离）依次一一测定仪器旋转中心与实际开挖轮廓线的交点之间的矢径（距离）及该矢径与起始方向之间的夹角，将这些矢径端点依次相连即可得到实际开挖轮廓线。通过洞内的施工控制导线可以获得断面仪的定点定向数据，在计算软件的帮助下可自动完成实际开挖轮廓线与设计开挖轮廓线的空间三维匹配，并可输出各个测点与相应设计开挖轮廓线之间的超欠挖值（距离、面积）。如果沿隧道轴线按一定间隔测量数个断面，还可以算出实际开挖方量、超挖方量、欠挖方量。测量方法：1、将断面仪放置于被测断面的位置；安装仪器。2、设置参数，输入设计断面形状、隧道轴线、平面、纵面设计参数以及断面仪实测时的定向参数。3、测点设置并扫描断面，记录数据（此过程仪器可自动完成）4、获得实际开挖轮廓线与设计开挖轮廓线的三维匹配图形以及断面上某点的超欠挖数值。采用锚杆检测仪检测砂浆注满度的检测原理：首先，在施工现场按设计参数，对不同类型的围岩，各设3~4组标准锚杆，每组1~2根。然后，在这些标准锚杆上测定反射波振幅值，这些值即作为检测其他锚杆的标准。这些标准值在进行其他锚杆检测前储入仪器，在检测其他锚杆时可由测量仪器自动显示被测锚杆的长度与砂浆密实度的级别。反射波法检测砂浆锚杆砂浆注满度的检测原理：在锚杆体外端发射一个超声脉冲，它沿杆体钢筋以管道波形式传播，到达钢筋低端后反射，在杆体外端可以接收到此反射波。如果钢筋外密实、饱满地由水泥浆包裹，砂浆又与周围岩体粘结，则超声波在传播过程中，不断地从钢筋通过砂浆向岩体扩散，能量损失很大，在杆体外端测得的反射波的振幅很小，甚至测不到；如果钢筋无水泥砂浆包裹，仅是一个空杆，则超声波在传播过程中能量损失不大，接收的反射波振幅较大；如果砂浆不密实，中间有空洞或缺失，则测得的反射波的振幅介于两者之间。由此，根据反射波的振幅的大小就可以判定水泥砂浆的饱满度。围岩声波测试量测原理：岩体声波测试，借助于对岩体（岩石）施加动荷载，激发弹性波在介质中的传播，来研究岩体的物理力学性质及构造特征，一般用波速、波幅、频谱等参数进行表征。测试仪器：声波仪、换能器测试项目：地下工程位置的地质剖面检测；岩体力学参数测定；围岩稳定状态分析、判定围岩分类等。测试方法：1、松弛圈的测定，主要是声波传播速度取决于岩体完整性程度。完整岩体的波速一般较高，而在应力下降、裂隙扩展的松动区波速相对下降，因而在围岩压密区和松动区之间会出现明显的波速变化。测试方法有单孔法和双孔法。可得到波速与孔深关系曲线。2、围岩分类的声波测试。3、动弹性模量的测试。回弹仪法检测砼强度的基本原理：根据砼表面约6mm厚度范围的弹塑性性能，间接推定砼的表面强度，并认为在一般情况下，构件表面强度与内部一致。由于砼的抗压强度与表面硬度之间存在某种相关关系，而回弹仪的弹击锤被一定的弹力打击在砼表面上，其回弹高度（通过回弹仪读得回弹值）与砼的表面硬度成一定比例关系。因此可以用回弹值反映砼表面硬度，根据表面硬度进而可推求砼的抗压强度。因此，砼构件的表面状态直接影响推定值的准确性和合理性。检测步骤：1、数据采集工程资料收集，测区布置，测取16个回弹值，测定碳化深度；2、强度计算，回弹值计算，回弹值修正，碳化深度计算，测强曲线应用；3、异常数据分析；4、强度推定。超声波法检测砼强度的基本原理：超声-回弹综合法建立在回弹值和超声波传播速度与砼抗压强度之间相互联系的基础之上，即用回弹值和声波的传播速度综合反映砼抗压强度。综合法可以减弱或消除单一方法使用时的某些因素。检测方法：1、选择合适的换能器布置方式2、超声声速测定；对测修正、平测修正及斜侧修正3、回弹值测定4、强度推定：测区强度计算，强度推定。采用冲击-回波法测定隧道衬砌厚度的基本原理：冲击-回波法是基于瞬态应力波应用于无损检测技术。利用短时的机械冲击产生低频的应力波，应力波传播到结构内部，被缺陷和构件底部反射回来。通过仪器进行幅值谱分析，谱图中的明显峰由于冲击表面、缺陷及其他外表面之间的多次反射产生瞬间共振，从而确定结构砼的厚度和缺陷位置。采用滤膜测尘法检测隧道内粉尘浓度的原理：用抽气装置抽取一定量的含尘空气，使其通过装有滤膜的采样器，滤膜将粉尘截留，然后根据滤膜所增加的质量和通过空气量计算粉尘浓度。测定过程：1、准备滤膜。须干燥和称重2、采样。在风筒出口后面距工作面4~6米处采样。迎着风流距地面高度1.3~1.6米采样时间在测点粉尘浓度稳定后测量，同一点采集两个样品。3、计算。两个样品分别计算，偏差小于20%方合格。取两者平均值作为测点的粉尘浓度。