[发明专利]一种孔内剪切波震源及跨孔法波速测试方法

权利要求书

1.一种孔内剪切波震源，其特征在于其包括导向筒（6）、设置在导向筒（6）内呈柱状的重锤（5）、固定设置在导向筒（6）下端的锤垫（1）以及设置在重锤（5）上端内的与地面波速测试仪（29）连接的触发器（8）；

在所述导向筒（6）内和重锤（5）上设置限位装置，所述限位装置限定重锤（5）的下降和上升位置，在所述重锤（5）顶端设置防旋转钢丝绳（10）。

2.根据权利要求1所述的一种孔内剪切波震源，其特征在于所述重锤（5）顶部设置凹槽（20），所述触发器（8）包括设置在凹槽（20）内的壳体（13）、固定安装在壳体（13）底部的下堵头（11）、固定安装在下堵头（11）顶部的压电陶瓷片（12）、固定安装在压电陶瓷片（12）之间的铜箔电极（16）以及信号线缆（9）；信号线缆（9）的正极与铜箔电极（16）连接，信号线缆（9）的负极与壳体（13）连接；

所述壳体（13）内为空腔（21），下堵头（11）上部和压电陶瓷片（12）设置在空腔（21）内，在所述壳体（13）上部设置填充槽（19），填充槽（19）内填充环氧树脂层（18），所述信号线缆（9）穿过环氧树脂层（18）与防旋转钢丝绳（10）并列。

3.根据权利要求1所述的一种孔内剪切波震源，其特征在于所述限位装置包括固定安装在导向筒（6）内的上限位环（7）和固定套装在重锤（5）下部的下限位环（4），在所述重锤（5）上端设置凸台（22），所述下限位环（4）和凸台（22）的外径大于上限位环（7）的内径；在所述重锤（5）顶部固定安装承重环（23），所述承重环（23）与防旋转钢丝绳（10）连接。

4.根据权利要求2所述的一种孔内剪切波震源，其特征在于所述压电陶瓷片（12）通过螺栓B（15）与下堵头（11）固定，在所述压电陶瓷片（12）顶面和螺栓B（15）的螺帽之间设置不锈钢垫片（17），所述信号线缆（9）的负极与不锈钢垫片（17）连接。

5.根据权利要求2所述的一种孔内剪切波震源，其特征在于在所述下堵头（11）与壳体（13）底部之间安装O型密封圈（14）。

6.根据权利要求1所述的一种孔内剪切波震源，其特征在于在所述锤垫（1）顶面上设置尼龙垫片（3）。

7.根据权利要求1所述的一种孔内剪切波震源，其特征在于所述导向筒（6）外壁纵向设置一个以上的排水槽。

8.一种孔内剪切波跨孔波速测试方法，其特征在于采用如下步骤：

（一）、随波速测试进度施工或预先施工完成第一接收孔（25）和第二接收孔（26），将第一波速探头（27）和第二波速探头（28）分别对应设置在第一接收孔（25）和第二接收孔（26）相应测试深度内，并使第一波速探头（27）和第二波速探头（28）与第一接收孔（25）和第二接收孔（26）相应内壁紧密接触；激发孔（24）施工到预定波速测试测点深度后，将孔内剪切波震源放入激发孔（24）孔底，第一波速探头（27）和第二波速探头（28）和信号线缆（9）均与位于地面的波速测试仪（29）连接；

（二）、通过地表的支架（30）从激发孔（24）中拉升重锤（5）至最高处，然后放开让其自由落下，重复几次使锤垫（1）与激发孔（24）孔底紧密接触；

（三）、启动波速测试仪（29），使第一波速探头（27）和第二波速探头（28）处于信号接收状态，拉升重锤（5）至最高处后使其自由落下，通过与激发孔（24）孔底的撞击，激发触发器（8）并同时使波速测试仪（29）开始采样，撞击产生的剪切波向四周传播，并先后被第一波速探头（27）和第二波速探头（28）接收，通过两个接收探头的剪切波传播距离和时间差，计算出剪切波的传播速度。