[發明專利]預應力錨固結構體系砂漿注漿飽滿度超聲波檢測裝置、方法

無效

• 申請號: 201210057396.4
• 申請日: 2012-03-07
• 公開（公告）號: CN102590347A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 趙明階;榮耀
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: G01N29/07
• 分類號: G01N29/07;G01N29/44
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所 50215
• 代理人: 侯春樂

技術領域

????本發明涉及一種利用超聲波成像技術對砂漿注漿飽滿度進行檢測的裝置及方法，尤其涉及一種預應力錨固結構體系砂漿注漿飽滿度超聲波檢測裝置、方法。

背景技術

????在大型橋梁工程中，為了提高橋梁的承載能力，減輕梁的自重，常常在橋梁的梁板中施加預應力錨索，而預應力錨索的砂漿注滿度將直接影響到錨索的耐久性和使用性能，因此對預應力錨固結構體系砂漿注漿飽滿度的檢測就顯得十分重要。

發明內容

為了解決背景技術中的問題，本發明提出了一種預應力錨固結構體系砂漿注漿飽滿度超聲波檢測裝置，包括埋設有預應力錨索的橋梁梁板，其改進在于：梁板的兩個相對的側面，在其中一個側面上設置多個超聲波發射換能器，在另一個側面上設置多個超聲波接收換能器，超聲波發射換能器和超聲波接收換能器數量相同且位置一一相對；超聲波發射換能器和超聲波接收換能器都連接到超聲波儀。

超聲波發射換能器和超聲波接收換能器的設置方式為：

或者，沿錨索延伸方向，在梁板的其中一個側面上按單列直線方式設置多個超聲波發射換能器，在梁板上相對的另一個側面上按單列直線方式設置多個超聲波接收換能器；超聲波發射換能器和超聲波接收換能器一一位置相對；

或者，沿垂直于錨索延伸方向的直線方向，在梁板的其中一個側面上按單列直線方式設置多個超聲波發射換能器，在梁板上相對的另一個側面上按單列直線方式設置多個超聲波接收換能器，超聲波發射換能器和超聲波接收換能器一一位置相對。

本發明還提出了一種基于預應力錨固結構體系砂漿注漿飽滿度超聲波檢測裝置的檢測方法，其特征在于：1）將設置在梁板上的多個超聲波發射換能器和多個超聲波接收換能器分別記為S₁至S_i和R₁至R_i；i=2、3、4…；

2）S_i個超聲波發射換能器依次發射信號，每個超聲波發射換能器發射信號時，由R_i個超聲波接收換能器同時接收，得到S_i·R_i組數據，對S_i·R_i組數據進行層析成像數據處理，形成超聲波波速效果圖，根據超聲波波速效果圖判斷沙漿的飽滿度。

i取9，則S_i·R_i為81組數據。

層析成像數據處理包括正演計算和反演計算，

正演計算的步驟為：1）輸入初始數據：網格參數、坐標、初始速度；

2）生成射線網絡；

3）計算射線網格節點理論走時；

4）計算發射點至接收點理論最小走時；

反演計算的步驟為：1）輸入初始數據：網格參數、坐標、初始速度、實測走時；

2）生成射線網絡；

3）計算射線網格節點理論走時；

4）計算發射點至接收點理論最小走時；

5）計算JACOBI矩陣；

6）采用LSQR法反演計算；

7）更新節點速度值；

8）計算殘差；

9）判斷是否滿足精度或迭代次數：滿足，則輸出結果，不滿足，則返回步驟3）。

本發明的有益技術效果是：可在對結構無損傷的情況下，檢測結構內部的砂漿注漿飽滿度，提高結構的安全性。

附圖說明

圖1、本發明的超聲波檢測裝置布設方式一；

圖2、本發明的超聲波檢測裝置布設方式二；

圖3、正演計算流程圖；

圖4、反演計算流程圖；

圖中：預應力錨索1、梁板2、超聲波發射換能器3、超聲波接收換能器4、超聲波儀5、波紋管6、沙漿層7。

具體實施方式

????本發明的方案是：向被檢測橋梁梁板2施加超聲波激勵，接收經橋梁梁板2傳遞后的超聲波信號，利用超聲波成像技術，將接收到的超聲波信號還原為超聲波效果圖象，根據圖象來檢測砂漿注漿飽滿度，通過檢測出的注漿不飽滿位置，對結構進行處理，保證結構的穩定性。其具體方法是：

梁板2的兩個相對的側面，在其中一個側面上設置多個超聲波發射換能器3，在另一個側面上設置多個超聲波接收換能器4，超聲波發射換能器3和超聲波接收換能器4數量相同且位置一一相對；超聲波發射換能器3和超聲波接收換能器4都連接到超聲波儀5。為了使獲取的信號更加規則，便于處理，超聲波發射換能器3和超聲波接收換能器4的設置方式可采用如下兩種優選方式：