一種用于測(cè)量硬地表電法電極及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程物探領(lǐng)域，特別是一種用于測(cè)量硬地表電法電極及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]在工程物探外業(yè)勘探中，泥土等松散體一般情況視為良導(dǎo)體，泥土等松散類型地表可以使用帶有尖頭的銅棒或鐵棒用鐵錘砸入、接線做為電極，這些電極長(zhǎng)度一般20cm-40cm不等，傳統(tǒng)電極可以直接來(lái)進(jìn)行電法勘探。但遇到巖石或混凝土等堅(jiān)硬地表，要么費(fèi)較大力氣將長(zhǎng)度更長(zhǎng)的電極砸穿混凝土電極進(jìn)入泥土并澆水，才能有較好的導(dǎo)電效果；要么將銅或鐵棍一端用泥土和鹽水的拌合物包裹，并用模具塑性，讓拌合物與硬地表有一定的接觸面積才有較好的導(dǎo)電效果，且使之短時(shí)間內(nèi)能夠和硬地表緊密結(jié)合，同時(shí)還必須得快速進(jìn)行測(cè)試，否則泥土和鹽水的拌合物會(huì)隨時(shí)間推移而失水變干，導(dǎo)致不導(dǎo)電。導(dǎo)電性能的好壞會(huì)直接影響到測(cè)試的數(shù)據(jù)和電法解釋的結(jié)果。而現(xiàn)階段，對(duì)于硬地表的電法勘探除了上述方法外并無(wú)太好的辦法，傳統(tǒng)的方式已經(jīng)難以滿足現(xiàn)在硬地表電法快速、方便勘探的需求。因此，開發(fā)出一種能夠快速插拔、使用簡(jiǎn)便、價(jià)格低廉、能夠用于巖石、混凝土等硬地表的電極，在工程地質(zhì)勘察和城市市政工程勘察等方面有較好的應(yīng)用前景和市場(chǎng)價(jià)值。為此，新電極的研制已為人們所重視，并有相關(guān)專利申請(qǐng)，如:
實(shí)用新型專利，申請(qǐng)?zhí)?01320865109.2 “一種高密度電法的電極輔助裝置”，其實(shí)質(zhì)是通過(guò)塑料桶等模具預(yù)制好粘土塊，使用時(shí)打開筒體，將電極插入粘土中，以實(shí)現(xiàn)電極與硬質(zhì)地表之間的導(dǎo)電。但使用起來(lái)并不方便，程序較復(fù)雜，電法勘探中大量使用總體耗費(fèi)時(shí)間較多；如測(cè)試時(shí)間較長(zhǎng)的話，粘土變干，導(dǎo)電效果下降，測(cè)試結(jié)果易于出現(xiàn)較大誤差；外形也夠緊湊，有支撐桿、支架類附件，攜帶起來(lái)也不方便，高密度電法經(jīng)常使用超過(guò)百根電極，運(yùn)輸存放很成問題；故這是一種研究或?qū)嶒?yàn)用的臨時(shí)電極輔助裝置，提高效率有限，難以大規(guī)模應(yīng)用。
[0003]再如:實(shí)用新型專利，申請(qǐng)?zhí)?01320075103.5 “一種直流電法測(cè)量中電極與硬質(zhì)場(chǎng)地的連接裝置”，其實(shí)質(zhì)是通過(guò)筒體內(nèi)裝有鹽水及導(dǎo)電海綿，然后插入電極，以實(shí)現(xiàn)電極與硬質(zhì)地表之間的導(dǎo)電。但同樣也有使用不夠簡(jiǎn)單，外形不夠緊湊運(yùn)輸、存放不便等問題，并且在使用高密度電法小點(diǎn)距(如0.5m這種較為常用的點(diǎn)距)的情況下，容易發(fā)生鹽水經(jīng)海綿滲出外溢后，將鄰近電極之間互聯(lián)，導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤，影響物探準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本發(fā)明之目的就是提供一種用于測(cè)量硬地表電法電極及其應(yīng)用，可有效解決現(xiàn)行電法勘探遇到巖石、混凝土硬地表后會(huì)導(dǎo)致效率較低、操作復(fù)雜、成本高的問題。
[0005]本發(fā)明解決的技術(shù)方案是，該電極包括附著層、導(dǎo)電膠層、鐵座和銅螺絲，導(dǎo)電膠層緊貼于附著層的下部，導(dǎo)電膠層的下部粘貼有防粘紙層，導(dǎo)電膠層中部與防粘紙層之間的墊片槽內(nèi)裝有第一金屬墊片，附著層的上面中部裝有第二金屬墊片，鐵座置于第二金屬墊片上面，鐵座下面中心裝有銅棒，銅棒垂直穿過(guò)第二金屬墊片、附著層、第一金屬墊片和導(dǎo)電膠層，銅棒下端頂在防粘紙層上，瓦形磁鐵上表面呈U形凹槽面，鐵座上部呈與瓦形磁鐵上表面相對(duì)應(yīng)的U形凹面狀，瓦形磁鐵經(jīng)左右兩邊的粘結(jié)膠層固定在鐵座上，鐵座的側(cè)面上裝有銅質(zhì)螺絲。
[0006]本發(fā)明電極有效用于混凝土或巖石構(gòu)成的硬地表的電法測(cè)量。
[0007]本發(fā)明結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特，安裝使用方便，成本低，省工省時(shí)，效率高，測(cè)量準(zhǔn)確，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益巨大。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本發(fā)明的剖面結(jié)構(gòu)主視圖。
[0009]圖2為本發(fā)明的俯視圖。
[0010]圖3為本發(fā)明的仰視圖。
[0011]圖4為本發(fā)明實(shí)際應(yīng)用于黃河大堤勘測(cè)成果對(duì)比圖(包括A、B兩部分)。
[0012]圖5為本發(fā)明四極電測(cè)深勘探成果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說(shuō)明。
[0014]由圖1-3所示，本發(fā)明電極包括附著層、導(dǎo)電膠層、鐵座和銅螺絲，導(dǎo)電膠層2緊貼于附著層I的下部，導(dǎo)電膠層的下部粘貼有防粘紙層10，導(dǎo)電膠層2中部與防粘紙層10之間的墊片槽內(nèi)裝有第一金屬墊片7，附著層I的上面中部裝有第二金屬墊片6，鐵座4置于第二金屬墊片6上面，鐵座下面中心裝有銅棒5，銅棒5垂直穿過(guò)第二金屬墊片6、附著層1、第一金屬墊片7和導(dǎo)電膠層2，銅棒5下端頂在防粘紙層10上，瓦形磁鐵9上表面呈U形凹槽面8，鐵座4上部呈與瓦形磁鐵上表面相對(duì)應(yīng)的U形凹面狀，瓦形磁鐵經(jīng)左右兩邊的粘結(jié)膠層11固定在鐵座上，鐵座4的側(cè)面上裝有銅質(zhì)螺絲3。
[0015]所述的附著層為易于黏上導(dǎo)電膠層的無(wú)紡布、紙板或金屬箔片制成的方形；所述的導(dǎo)電膠層為導(dǎo)電性能強(qiáng)的導(dǎo)電銀膠層，其附著能力強(qiáng)，導(dǎo)電性能好；所述的鐵座為上部中間呈U形凹槽面的不銹鋼底座；所述的粘結(jié)膠層上有塑封層，構(gòu)成不粘手、耐用的復(fù)合體。
[0016]為了使用和拆裝方便，所述的第二金屬墊片6和第一金屬墊片7夾好附著層I及導(dǎo)電膠層2，旋到銅棒5上，構(gòu)成拆裝結(jié)構(gòu)。
[0017]在上述結(jié)構(gòu)中，瓦形磁鐵是為了便于圓柱形的電極轉(zhuǎn)換開關(guān)(這種開關(guān)是常用的標(biāo)準(zhǔn)型)吸附在凹槽中，省去傳統(tǒng)方法使用的線夾，免接線，使用完畢后，電極轉(zhuǎn)換開關(guān)拔掉也較為方便，可使效率有較大提高。如有極個(gè)別的電極轉(zhuǎn)換開關(guān)不是圓柱形或鋁制材料沒有磁性，仍可使用線夾夾住磁鐵座4上附帶的銅質(zhì)螺絲3，通過(guò)導(dǎo)線及導(dǎo)線夾確保導(dǎo)電性能良好。
[0018]所述鐵座4、附著層I通過(guò)銅棒5串接，銅棒5有螺紋，頂部旋入鐵座4的底部，再將第二金屬墊片6和第一金屬墊片7夾好附著層I及導(dǎo)電膠層2，旋裝在銅棒5上。第一金屬墊片7及導(dǎo)電膠層2均可導(dǎo)電，顯著的增大了導(dǎo)電體的面積，導(dǎo)電膠層2有部分夾在第一金屬墊片7與附著層I之間，可較好的實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電膠層2與第一金屬墊片7之間的導(dǎo)電，也保證了從電流從地表到鐵座4的通暢。
[0019]所述的第二金屬墊片6和第一金屬墊片7均采用銅制成表面光滑的圓形，其表面需打磨光滑，無(wú)毛刺，可確保通電良好。
[0020]本發(fā)明電極的應(yīng)用，其方法是:
1、按電法測(cè)量要求，將混凝土或巖石表層進(jìn)行清掃，去除浮塵；
2、揭開防粘紙層10，將導(dǎo)電膠層2部位緊密粘合在混凝土或巖石表面；
3、當(dāng)電法使用的電纜及電極轉(zhuǎn)換開關(guān)為圓柱形且可被磁鐵吸附時(shí)，將電極轉(zhuǎn)換開關(guān)放置于鐵座4的U形凹槽面8中緊密吸附；當(dāng)使用的電極轉(zhuǎn)換開關(guān)為其他形狀，通過(guò)導(dǎo)線及導(dǎo)線夾連接在銅質(zhì)螺絲3上，確保導(dǎo)電順暢；
4、按電法常規(guī)，對(duì)硬質(zhì)地表層開始測(cè)量，獲得測(cè)量數(shù)據(jù)；
5、測(cè)量完畢，收傳輸線纜和電極，以備下次使用。
[0021]本發(fā)明經(jīng)實(shí)地試驗(yàn)和應(yīng)用，取得了非常好的有益技術(shù)效果，有關(guān)資料如下:
實(shí)驗(yàn)1:
工作環(huán)境:黃河大堤高密度電法探測(cè)，鄭州段某穿堤鄉(xiāng)村公路，公