水下摄像(水下电视、钻孔电视) 在工程中的应用
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钻孔电视系统主要包括 井下摄像头 地面控 制器 传输电缆 录像机 监视器 绞车 绞架等 其工作布置图如图 1 水下电视系统的主要设备与 钻孔电视大致相同 主要的区别是摄像头的不同
图 1 钻孔电视系统工作原理图 Fig.1 Working principle of borehole video-system
(2) 由于振动锤的作用 砂土层液化 支撑作 用大大降低 外管也容易产生倾斜
(3) 设计采用由钢管和塑料 PVC 管相连接形 成减压井套管 由于钢管的重量及硬度都是塑料 PVC 管无法比拟的 施工中稍有不慎 即可能造 成 PVC 管的破坏 (注 减压井套管的钢管中没有 切槽 其长约 15 17 m 布置在减压井的最上端 塑料 PVC 管开有切槽 每段长约 6 m)
根据设计资料以及现场施工程序来看 可以得 出产生减压井异常的几点原因
(1) 在施工过程中没有控制好外套管的倾斜 度 外套管在上拔的过程中 上提的速度过快和吊 机上提外套管的倾斜度没有控制好 从而带动或碰
上上 PVC管管
切切槽槽
21.95 m
切槽 切槽 20.88 m
上上PVC 管管
钢管 16.30 m 钢 管
3.2 检测成果 2000 年 2 月对已建成的 9 口减压井进行了检
测 其中 33# 38# 及废 39# 三口减压井出现异常情 况 其余减压井正常
33# 减压井在 22 m 处套管接头部位出现异常 上 PVC 管底端有破损 破损边缘一直延伸到上 PVC 管最下端的花管壁切槽 上 PVC 管插入下 PVC 管约为 0.3 m 破损部位有掉块 呈锯齿状 示意图见图 2(a)
Abstract The operation principle method and application of water television system into major levee engineering are introduced. The development prospects are also made for water television system. Key words water television system water conservancy engineering test
水下摄像的最大优点是直观 真实地反映问 题 其在解决水利工程中的水下问题是一种有着特 殊优势的行之有效的方法 目前其在水利领域中的 应用已获得成功 但是还有待进一步提高 完善 并可以推广到其他领域去解决更多的实际问题
参考文献
1 夏熙伦 任 放 鲁先元等. 工程岩石力学[M]. 武汉 武汉工业 大学出版社 1998
万方数据
根据检测的情况和分析产生的原因 有关部门 听取了作者当时提出的建议 并采取了如下的相应 措施
(1) 在施工过程中严格控制减压井的孔斜 保 证减压井的孔斜不超过设计技术要求
(2) 在吊拔孔壁护管时 严格控制提升速度
4 发展前景
通过对北江大堤减压井的质量检测 找到了出 现问题的原因 并因此而改进了施工工艺 使减压 井的质量有明显的提高 此外在湖南浏阳株树桥水 库水下渗漏检测 高坝洲二期坝体 RCC 混凝土 的质量检测 长江堤防隐蔽工程的质量检测及三 峡永久船闸高边坡卸荷带的研究中 钻孔电视和水 下电视都发挥了不可代替的作用
钻孔电视的试验操作步骤如下
2001 年 6 月 15 日收到初稿 2001 年 7 月 27 日收到修改稿 作者 何 迈 简介 男 26 岁 1998 年毕业于华中理工大学汉口分校机械电子工程专业 现主要从事岩土力学 工程仪器应用与工程安全监测方面 的研究工作
万方数据
第 20 卷 增刊
何 迈等. 水下摄像(水下电视 钻孔电视)在工程中的应用
APPLICATION OF WATER TELEVISION SYSTEM INTO WATER CONSERVANCY ENGINEERING
He Mai Gan Guoquan Tang Wenjian
(Yangtze River Scientific Research Institute Wuhan 430010 China )
22.07 m 下下PVC 管管
下下 PVC管管
21.28 m
20.02 m
33#减减压压井井
38#减压井 减压井
切切槽槽 下下 PVC管管 废废 39#减减压压井井
(a)
(wk.baidu.com)
(c)
图 2 异常减压井水平方向示意图
Fig.2 Horizontal view of abnormal pressure-reducing well
在广东北江大堤石角堤段应急除险工程的减压 井施工中 出现了减压井的管壁下沉的异常情况 由于施工地段的堤基为泥质粉细砂岩 细砂岩 含 砾砂岩等岩性比较松软的砂岩所组成 减压井管壁 因为自身重量会伸入砂岩一段深度 所以一般减压
井的管壁沉降 20 30 cm 属正常状态 但是在施工 中出现 33# 减压井管壁沉降 0.6 m 38# 减压井管壁 沉降达 0.7 m 作为废井的 39# 减压井管壁的沉降 更是达到 4 m 左右的异常情况 2000 年 2 月和 3 月 笔者先后两次到广东北江大堤 对所有减压井 进行了检测 得出的结果却大不相同
38# 减压井在 21 m 处 上 PVC 管与下 PVC 管相互嵌入 如图 2(b) 嵌入长度约为 0.4 m 大约有弧度为 120 的上 PVC 管裂开向下 PVC 管 延伸 若包括自然沉降的 0.3 m 则 38# 减压井沉 降约为 0.7m
废 39# 减压井与 38# 减压井的破坏形式大致 相当 只不过废 39# 减压井的异常部位发生在 PVC 管与钢管的接头部位 如图 2(c) 下 PVC 管大约 有弧度为 60 的管壁裂开并插入到钢管中 长度达 到 3.72 m 示意图见图 3(a)及(b) 3.3 原因分析与采取的措施
在我国地质勘探中 一般采用钻探获取的岩芯 来了解地下地质情况 但是每个工程的钻探工作量 都相当大 且钻探成本高 由于种种因素的影响 一般岩芯获得率都达不到 100% 特别是在软弱岩 性和岩石破碎的地段 岩芯获得率更低 为了解决 这些问题 常常又需要增加钻孔 布置竖井或平硐 来解决 其费用必将增加 有没有更好的方法能充 分利用钻孔获得地下信息呢 在长期的工程实践 中 钻孔电视得到了较好的应用并可以有效地解决 以上问题
万方数据
• 1844 •
120
60
(a)
(b)
图 3 垂直方向示意图 Fig.3 Vertical view of well
岩石力学与工程学报
2001
年
以及护管的倾斜度 最好是在提升时 首先让吊机
先受力 再校准护管的倾斜度 然后提升护管 这
样可以避免吊机的倾斜
(3) 减压井上部护管全部改为塑料 PVC 管 (4) 减压井滤管之间的接头部位 应严格按设 计要求加工 安装
摘要 介绍了水下摄像系统的原理 方法及其在重要堤防隐蔽工程中的应用 最后对其发展前景进行了展望
关键词 水下摄像 水利工程 检测
分类号 P 624
文献标识码 A
文章编号 1000-6915(2001)增-1842-03
1前言
2 检测原理和方法
电视摄像是人们生活中常用的一种机器 电视 摄像应用在不同的作业和地方 从而形成了各种各 样的专业电视系统 如普通家庭电视 银行中的电 子眼 交通及公共场合的各种电视监视系统 在工 程中应用的钻孔电视以及最近在云南省抚仙湖水下 考古中的水下电视系统等等 随着科技和社会文明 的进步 电视摄像正在各行各业中发挥着越来越大 的作用
第 20 卷 增刊 2001 年 10 月
岩石力学与工程学报 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering
20(增) 1842 1844 Oct. 2001
水下摄像(水下电视 钻孔电视) 在工程中的应用
何 迈 甘国权 唐文坚
(长江科学院岩基研究所 武汉 430010)
此外 钻孔电视 水下电视的应用范围已不仅 仅局限于获取岩石的地质资料 其应用范围正在逐 渐扩大 如检查混凝土浇注质量 大坝渗漏水的检 查 地应力测量 堤防中水下抛石护坡的检查以及 减压井的质量检测等等
JD-1 型钻孔电视及 SD-1 型水下电视均为彩色 电视系统 它们的彩色复原性好 分辨能力强 配 有特殊的照明光源 视角广 其信号由专用视频传 输电缆传送信号 损失小 适用于钻井及水下的检 测工作
3 实例应用
3.1 基本情况 在长江 珠江等重要堤防的建设中 多段防渗
工程采取设置减压井来降低水头的方法 根据以往 的施工情况 在减压井的埋设过程中常常会出现各 种各样的问题 而几乎没有什么方法来检测减压井 的质量 但是减压井质量的好坏直接影响到防渗能 力 从而关系到大堤安全 现在利用钻孔电视 水 下电视可以清晰地观察到减压井内部的情况 从而 可以检查减压井的质量
2000 年 3 月再次到施工现场进行检测时 减 压井的施工情况已大有好转 新建的 18 口减压 井中只有 1 口发现有问题
坏 PVC 管 尤其是套管的接头部位 这是由于套 管的接头连接以及套管自身的重量不可能使每一段 套管保持同一倾斜度 所以出现弯折的形状 其与 外套管相碰撞的概率大大增加 因此接头部位出现 问题较多
• 1843 •
(1) 选取要进行检测的钻孔并冲洗 使水中悬 浮物在 24 h 后基本沉淀
(2) 配备现场电源 (3) 在钻孔孔口架起三脚架 并装上绞车 使 绞车上钢丝绳与探头相连接 把探头放入孔中 不 得碰到孔壁 (4) 连接好探头与控制器之间的电缆 把控制 器 监视器及录像机接上电源 并连接好深度传感 器 (5) 打开电源开关 预热 30 min (6) 启动录像机 缓慢放下探头 并滑动绞车 开始录像 对有异常情况部位需重点录像记录 同时用麦克风进行语言描述 以备以后整理资料 (7) 重复以上步骤对其他钻孔进行检测
图 1 钻孔电视系统工作原理图 Fig.1 Working principle of borehole video-system
(2) 由于振动锤的作用 砂土层液化 支撑作 用大大降低 外管也容易产生倾斜
(3) 设计采用由钢管和塑料 PVC 管相连接形 成减压井套管 由于钢管的重量及硬度都是塑料 PVC 管无法比拟的 施工中稍有不慎 即可能造 成 PVC 管的破坏 (注 减压井套管的钢管中没有 切槽 其长约 15 17 m 布置在减压井的最上端 塑料 PVC 管开有切槽 每段长约 6 m)
根据设计资料以及现场施工程序来看 可以得 出产生减压井异常的几点原因
(1) 在施工过程中没有控制好外套管的倾斜 度 外套管在上拔的过程中 上提的速度过快和吊 机上提外套管的倾斜度没有控制好 从而带动或碰
上上 PVC管管
切切槽槽
21.95 m
切槽 切槽 20.88 m
上上PVC 管管
钢管 16.30 m 钢 管
3.2 检测成果 2000 年 2 月对已建成的 9 口减压井进行了检
测 其中 33# 38# 及废 39# 三口减压井出现异常情 况 其余减压井正常
33# 减压井在 22 m 处套管接头部位出现异常 上 PVC 管底端有破损 破损边缘一直延伸到上 PVC 管最下端的花管壁切槽 上 PVC 管插入下 PVC 管约为 0.3 m 破损部位有掉块 呈锯齿状 示意图见图 2(a)
Abstract The operation principle method and application of water television system into major levee engineering are introduced. The development prospects are also made for water television system. Key words water television system water conservancy engineering test
水下摄像的最大优点是直观 真实地反映问 题 其在解决水利工程中的水下问题是一种有着特 殊优势的行之有效的方法 目前其在水利领域中的 应用已获得成功 但是还有待进一步提高 完善 并可以推广到其他领域去解决更多的实际问题
参考文献
1 夏熙伦 任 放 鲁先元等. 工程岩石力学[M]. 武汉 武汉工业 大学出版社 1998
万方数据
根据检测的情况和分析产生的原因 有关部门 听取了作者当时提出的建议 并采取了如下的相应 措施
(1) 在施工过程中严格控制减压井的孔斜 保 证减压井的孔斜不超过设计技术要求
(2) 在吊拔孔壁护管时 严格控制提升速度
4 发展前景
通过对北江大堤减压井的质量检测 找到了出 现问题的原因 并因此而改进了施工工艺 使减压 井的质量有明显的提高 此外在湖南浏阳株树桥水 库水下渗漏检测 高坝洲二期坝体 RCC 混凝土 的质量检测 长江堤防隐蔽工程的质量检测及三 峡永久船闸高边坡卸荷带的研究中 钻孔电视和水 下电视都发挥了不可代替的作用
钻孔电视的试验操作步骤如下
2001 年 6 月 15 日收到初稿 2001 年 7 月 27 日收到修改稿 作者 何 迈 简介 男 26 岁 1998 年毕业于华中理工大学汉口分校机械电子工程专业 现主要从事岩土力学 工程仪器应用与工程安全监测方面 的研究工作
万方数据
第 20 卷 增刊
何 迈等. 水下摄像(水下电视 钻孔电视)在工程中的应用
APPLICATION OF WATER TELEVISION SYSTEM INTO WATER CONSERVANCY ENGINEERING
He Mai Gan Guoquan Tang Wenjian
(Yangtze River Scientific Research Institute Wuhan 430010 China )
22.07 m 下下PVC 管管
下下 PVC管管
21.28 m
20.02 m
33#减减压压井井
38#减压井 减压井
切切槽槽 下下 PVC管管 废废 39#减减压压井井
(a)
(wk.baidu.com)
(c)
图 2 异常减压井水平方向示意图
Fig.2 Horizontal view of abnormal pressure-reducing well
在广东北江大堤石角堤段应急除险工程的减压 井施工中 出现了减压井的管壁下沉的异常情况 由于施工地段的堤基为泥质粉细砂岩 细砂岩 含 砾砂岩等岩性比较松软的砂岩所组成 减压井管壁 因为自身重量会伸入砂岩一段深度 所以一般减压
井的管壁沉降 20 30 cm 属正常状态 但是在施工 中出现 33# 减压井管壁沉降 0.6 m 38# 减压井管壁 沉降达 0.7 m 作为废井的 39# 减压井管壁的沉降 更是达到 4 m 左右的异常情况 2000 年 2 月和 3 月 笔者先后两次到广东北江大堤 对所有减压井 进行了检测 得出的结果却大不相同
38# 减压井在 21 m 处 上 PVC 管与下 PVC 管相互嵌入 如图 2(b) 嵌入长度约为 0.4 m 大约有弧度为 120 的上 PVC 管裂开向下 PVC 管 延伸 若包括自然沉降的 0.3 m 则 38# 减压井沉 降约为 0.7m
废 39# 减压井与 38# 减压井的破坏形式大致 相当 只不过废 39# 减压井的异常部位发生在 PVC 管与钢管的接头部位 如图 2(c) 下 PVC 管大约 有弧度为 60 的管壁裂开并插入到钢管中 长度达 到 3.72 m 示意图见图 3(a)及(b) 3.3 原因分析与采取的措施
在我国地质勘探中 一般采用钻探获取的岩芯 来了解地下地质情况 但是每个工程的钻探工作量 都相当大 且钻探成本高 由于种种因素的影响 一般岩芯获得率都达不到 100% 特别是在软弱岩 性和岩石破碎的地段 岩芯获得率更低 为了解决 这些问题 常常又需要增加钻孔 布置竖井或平硐 来解决 其费用必将增加 有没有更好的方法能充 分利用钻孔获得地下信息呢 在长期的工程实践 中 钻孔电视得到了较好的应用并可以有效地解决 以上问题
万方数据
• 1844 •
120
60
(a)
(b)
图 3 垂直方向示意图 Fig.3 Vertical view of well
岩石力学与工程学报
2001
年
以及护管的倾斜度 最好是在提升时 首先让吊机
先受力 再校准护管的倾斜度 然后提升护管 这
样可以避免吊机的倾斜
(3) 减压井上部护管全部改为塑料 PVC 管 (4) 减压井滤管之间的接头部位 应严格按设 计要求加工 安装
摘要 介绍了水下摄像系统的原理 方法及其在重要堤防隐蔽工程中的应用 最后对其发展前景进行了展望
关键词 水下摄像 水利工程 检测
分类号 P 624
文献标识码 A
文章编号 1000-6915(2001)增-1842-03
1前言
2 检测原理和方法
电视摄像是人们生活中常用的一种机器 电视 摄像应用在不同的作业和地方 从而形成了各种各 样的专业电视系统 如普通家庭电视 银行中的电 子眼 交通及公共场合的各种电视监视系统 在工 程中应用的钻孔电视以及最近在云南省抚仙湖水下 考古中的水下电视系统等等 随着科技和社会文明 的进步 电视摄像正在各行各业中发挥着越来越大 的作用
第 20 卷 增刊 2001 年 10 月
岩石力学与工程学报 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering
20(增) 1842 1844 Oct. 2001
水下摄像(水下电视 钻孔电视) 在工程中的应用
何 迈 甘国权 唐文坚
(长江科学院岩基研究所 武汉 430010)
此外 钻孔电视 水下电视的应用范围已不仅 仅局限于获取岩石的地质资料 其应用范围正在逐 渐扩大 如检查混凝土浇注质量 大坝渗漏水的检 查 地应力测量 堤防中水下抛石护坡的检查以及 减压井的质量检测等等
JD-1 型钻孔电视及 SD-1 型水下电视均为彩色 电视系统 它们的彩色复原性好 分辨能力强 配 有特殊的照明光源 视角广 其信号由专用视频传 输电缆传送信号 损失小 适用于钻井及水下的检 测工作
3 实例应用
3.1 基本情况 在长江 珠江等重要堤防的建设中 多段防渗
工程采取设置减压井来降低水头的方法 根据以往 的施工情况 在减压井的埋设过程中常常会出现各 种各样的问题 而几乎没有什么方法来检测减压井 的质量 但是减压井质量的好坏直接影响到防渗能 力 从而关系到大堤安全 现在利用钻孔电视 水 下电视可以清晰地观察到减压井内部的情况 从而 可以检查减压井的质量
2000 年 3 月再次到施工现场进行检测时 减 压井的施工情况已大有好转 新建的 18 口减压 井中只有 1 口发现有问题
坏 PVC 管 尤其是套管的接头部位 这是由于套 管的接头连接以及套管自身的重量不可能使每一段 套管保持同一倾斜度 所以出现弯折的形状 其与 外套管相碰撞的概率大大增加 因此接头部位出现 问题较多
• 1843 •
(1) 选取要进行检测的钻孔并冲洗 使水中悬 浮物在 24 h 后基本沉淀
(2) 配备现场电源 (3) 在钻孔孔口架起三脚架 并装上绞车 使 绞车上钢丝绳与探头相连接 把探头放入孔中 不 得碰到孔壁 (4) 连接好探头与控制器之间的电缆 把控制 器 监视器及录像机接上电源 并连接好深度传感 器 (5) 打开电源开关 预热 30 min (6) 启动录像机 缓慢放下探头 并滑动绞车 开始录像 对有异常情况部位需重点录像记录 同时用麦克风进行语言描述 以备以后整理资料 (7) 重复以上步骤对其他钻孔进行检测