Elastic wave propagation in diagnostics of self-drilling system of grouted anchors

• Autorzy: Zima B. , Rucka M.

Warianty tytułu

PL

Propagacja fal sprężystych w diagnostyce systemu samowiercącego kotew iniekcynych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents an experimental investigation of elastic wave propagation in a self-drilling hollow bar system, which is commonly used in geotechnical industry as the element of grouted ground anchors and soil nails. The single self-drilling hollow bar and self-drilling system of two bars connected by a coupler were considered. Longitudinal waves were excited at one end of the bar and registered at both ends, by means of PZT plate transducers. Additionally, in the case of connected bars, the transducer was also located at the coupler. The main aim of the study was to analyse the wave attenuation because of discontinuities in the form of mounting connections occurring along the bar length. The differences in wave propagation signals registered at single bar and the system of two bars were indicated and discussed.

PL

W artykule przedstawiono badania eksperymentalne dotyczące propagacji fal sprężystych w systemie samowiercącym, który jest powszechnie stosowany w przemyśle geotechnicznym jako element iniekcyjnych kotew i gwoździ gruntowych. Badaniu podlegał pojedynczy samowiercący pręt oraz dwa pręty połączone mufą. Fale podłużne były wzbudzane na jednym końcu pręta, a rejestrowane na obu końcach, za pomocą przetworników piezoelektrycznych. Dodatkowo, w przypadku systemu dwóch połączonych prętów, czujnik był umieszczony również na mufie. Głównym celem była analiza zaniku fali ze względu na nieciągłości w postaci połączeń montażowych pojawiających się na długości pręta. W pracy omówiono różnice w propagacji fal w pojedynczym pręcie oraz systemie złożonym z dwóch prętów.

Słowa kluczowe

EN

self-drilling system; grouted anchor; elastic wave propagation; non-destructive diagnostics

PL

system samowiercący; kotew iniekcyjna; propagacja fal sprężystych; diagnostyka nieniszcząca

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej
• Czasopismo: Diagnostyka
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 18, No. 2
• Strony: 31--36
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Zima B.

• Gdańsk University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Department of Mechanics of Materials and Structures, Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, Poland

autor

Rucka M.

• Gdańsk University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Department of Mechanics of Materials and Structures, Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, Poland

Bibliografia

• 1. Aggelis DG, Kleitsa D, Iwamoto K, Shiotani T. Elastic wave simulation in ground anchors for the estimation of pre-stress. Tunnelling and Underground Space Technology. 2012; 30: 55-63. http://dx.doi.org/10.1016/j.tust.2012.02.005
• 2. Cooper RM, Naghdi PM. Propagation of nonaxially symmetric waves in elastic cylindrical shells. Journal of the Acoustical Society of America. 1957; 29: 1365- 1373. http://dx.doi.org/10.1121/1.1908812
• 3. Gazis DC. Three-dimensional investigation of the propagation of waves in hollow circular cylinders. I. analytical foundation. Journal of the Acoustical Society of America. 1959; 31: 568-573. http://dx.doi.org/10.1121/1.1907753
• 4. Gazis DC. Three-dimensional investigation of the propagation of waves in hollow circular cylinders. II. analytical foundation. Journal of the Acoustical Society of America. 1959; 31: 573-578. http://dx.doi.org/10.1121/1.1907753
• 5. Herrmann G, Mirsky I. Three-dimensional and shelltheory analysis of axially symmetric motions of cylinders. Journal of Applied Mechanics. 1956; 78: 563-568.
• 6. Love AA. Treatise on the Mathematical Theory of Elasticity. New York, Dover, 1944.
• 7. Lin T, Morgan G. A study of axisymmetric vibrations of cylindrical shells as affected by rotary inertia and transverse shear. Journal of Applied Mechanics, 1956; 78: 255-261.
• 8. Mirsky I, Herrmann G. Axially symmetric motions of thick cylindrical shells. Journal of Applied Mechanics, 1958; 80: 97-102.
• 9. Pavlakovic B, Lowe MJS, Cawley P, Alleyne D. Disperse: A general purpose program for creating dispersion curves, Review of Progress in Quantitative NDE, 1997; 16: 185-192.
• 10. Rayleigh J. The Theory of Sound. Vol. I and II. New York, Dover, 1945.
• 11. Rucka M, Zima B. Elastic wave propagation for condition assessment of steel bar embedded in mortar, International Journal of Applied Mechanics and Engineering, 2015; 20(1): 159-170.
• 12. Seco F, Jimenez AR. Modelling the Generation and Propagation of Ultrasonic Signals in Cylindrical Waveguides. Ultrasonic Waves, Dr Santos (Ed.), ISBN: 978-953-51-0201-4, 2012, 1-28.
• 13. Zima B, Rucka M. Wave propagation in damage assessment of ground anchors. Journal of Physics: Conference Series, 2015; 628: article number: 012026. DOI: 10.1088/1742-6596/628/1/012026
• 14. Zima B, Rucka M. Experimental and numerical analysis of wave propagation on ground anchors. Advances in mechanics: Theoretical, Computational and Interdisciplinary Issues. 2016, 615-618.
• 15. Zima B, Rucka M. Detection of debonding in steel bars embedded in concrete using guided wave propagation method. Diagnostyka, 2016; 17(3): 27-34.
• 16. https://www.dywidag.co.uk/products/geotechnicalsystems/dywi-drill-system/system-description.html