当俄亥俄州交通部准备加宽77号州际公路时,他们发现位于一个废弃的地下煤矿上方的部分公路正在下沉。为了稳定路基,他们决定在保持高速公路交通的同时,用水泥灌浆回填矿井空洞。由于在修复工作中可能会有更多的矿井沉降,俄亥俄运输部要求安装一个实时监测系统,以便在路基发生移动或沉降时发出警报。俄亥俄州交通部保留了GeoTDR(基于他们丰富的经验)来设计、安装和监测时域反射仪(TDR)系统。

TDR系统通过沿电缆发送一个电压脉冲来工作。在电缆变形的每个位置,一个反射脉冲返回到设备。反射脉冲幅值之比表示电缆变形的大小,变形的位置由反射脉冲的行程时间决定。

GeoTDR在沟槽中安装了同轴电缆,并在整个路段每条车道下钻了5英尺或更多的水平孔。他们将电缆连接到SDMX50同轴多路复用器,并使用来自Campbell Scientific的TDR100时域反射仪测试电缆。Campbell的CR10X数据记录仪控制了自动监控系统,包括使用COM300语音合成器调制解调器的回调功能。当线缆变形量超过设定的告警阈值时,数据记录器会呼叫GeoTDR人员,告知发生告警的位置。

该系统的运行被证明是有效的,当道路维修施工工作偶尔会变形或切断电缆,因为钻孔灌浆。这将发送警报呼叫,而GeoTDR人员确认警报源与施工活动地点一致。

该系统不仅保护了俄亥俄高速公路,而且为后续项目的报警系统提供了宝贵的经验。最新的TDR系统使用CR1000数据记录器和无线通信。

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案例研究总结

应用程序

坎贝尔齿轮确保道路在维修期间的安全

位置

俄亥俄州

产品使用

TDR100 CR10X SDMX50 COM300

贡献者

凯文•奥康纳GeoTDR

参与组织

俄亥俄运输部

测量参数

公路沉陷

控制设备

警报、通信


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