[實用新型]壓入式樁身形狀及樁長超聲波檢測裝置

有效

• 申請號: 201320054911.3
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN203100704U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 吳文兵;蔣國盛;竇斌;段隆臣
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01B17/00
• 分類號: G01B17/00;G01B17/06
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

本實用新型涉及樁基檢測領域，具體涉及一種壓入式樁身形狀及樁長超聲波檢測裝置。

隨著我國基礎建設的大力發展，樁基礎的使用越來越廣泛，而樁基工程的完整性將影響建（構）筑物的使用情況。考慮到樁基工程的隱蔽性，現階段樁身完整性檢測采用的完整性測試方法包括間接檢測方法和直接檢測方法，均存在一定的不足：（1）間接檢測方法主要是低應變反射波法及聲波透射法，低應變反射波法無法解決缺陷的定量檢測分析，對樁身截面多處變化情況檢測可靠性低；聲波透射法能檢測混凝土內部缺陷，但是需要預埋聲測管，抽樣的隨機性差，且對樁身直接有一定的要求，檢測成本也相對較高，對樁身截面形狀無法檢測。（2）直接檢測方法有鉆芯法及直接開挖法，鉆芯法要求的現場條件低，但受樁的長徑比制約，另外檢測成本也較高；直接開挖法檢測樁身形狀也具有一定局限性，如在淤泥質軟土地基中因場地條件就不宜采用開挖檢測，還受檢測的成本的制約。

本實用新型所要解決的技術問題是，為彌補現有檢測方法的不足，提供一種安裝方便、能夠準確地檢測出樁身形狀、檢測成本較低的壓入式樁身形狀及樁長超聲波檢測裝置。

本實用新型為解決上述技術問題所采用的技術方案是：

壓入式樁身形狀及樁長超聲波檢測裝置，包括：超聲波處理器、帶有深度刻度的電纜、滑輪、高強度合金鋼管、超聲波收發裝置和深度計，所述高強度合金鋼管是由多節鋼管連接、且最下端鋼管底部封閉的組合鋼管，所述超聲波收發裝置固定安裝在高強度合金鋼管內的底部；滑輪固定設于高強度合金鋼管的上端部；電纜的一端與超聲波處理器連接，另一端通過滑輪伸入高強度合金鋼管內并與超聲波收發裝置連接，深度計設于超聲波收發裝置與電纜的連接處。

在上述方案中，所述超聲波收發裝置是一具有發送及接收超聲波信號的傳感器，其包括減少超聲波發生反射的阻抗匹配材料、將超聲波轉換為電信號的壓電晶體、以及包覆于所述阻抗匹配材料和壓電晶體外的保護罩，所述超聲波處理器通過電纜與所述壓電晶體連接。

在上述方案中，所述超聲波處理器是一能控制所述超聲波收發裝置發送超聲波、記錄發射深度、記錄所述超聲波收發裝置發射超聲波時刻和記錄所述超聲波收發裝置接收反射超聲波時刻，及能計算得出超聲波收發裝置處的鋼管與對應深度處的樁周距離的處理器。

在上述方案中，所述高強度合金鋼管的各節鋼管之間螺紋連接。

采用本實用新型裝置進行壓入式樁身形狀及樁長超聲波檢測的方法，包括以下步驟：

1）根據需檢測的樁的直徑確定打孔數，樁徑≤2米時，在樁周邊距樁0.4m~1.5m處均勻打3~4個檢測孔；樁徑＞2米時，在樁周邊打3~4個孔的基礎上適當增加檢測孔數；

2）用液壓或電動機械式貫入裝置將高強度合金鋼管壓入檢測孔中；超聲波收發裝置放置在高強度合金鋼管底端部，超聲波收發裝置通過帶有深度刻度的電纜與地面上的超聲波處理器連接；

2）用液壓或電動機械式貫入裝置將高強度合金鋼管壓入檢測孔中；超聲波收發裝置放置在高強度合金鋼管底端部，超聲波收發裝置通過帶有深度刻度的電纜與地面上的超聲波處理器連接；

3）在高強度合金鋼管壓入檢測孔的過程中，超聲波處理器使高強度合金鋼管端部的超聲波收發裝置發出超聲波信號，超聲波信號遇到樁身反射，超聲波收發裝置接收反射回來的超聲波信號，并通過電纜將信號傳輸到地面上的超聲波處理器，不斷向下壓入高強度合金鋼管對所測斷面進行掃描式檢測；

4）通過地面上的超聲波處理器記錄以下數據：超聲波收發裝置發射超聲波的時刻和接收反射超聲波的時刻，然后自動計算出超聲波收發裝置處的高強度合金鋼管中心到該對應深度處的樁側的距離，結合壓入深度，最終可以得到從檢測深度處到地面，以及從鋼管中心到樁側的距離曲線，也就是該檢測孔得到的樁身形狀曲線，由該曲線可以準確得到被檢測樁出現縮徑及擴徑的位置及大?。?/p>

5）拔出高強度合金鋼管，換其他檢測孔重復步驟2）~步驟4）的工作；

6）根據各個檢測孔得到的樁身形狀曲線，推斷出樁側整體形狀，進而判斷樁身縮擴頸及樁長情況。

本實用新型裝置的有益效果在于：

（1）能準確檢測出樁身形狀以及樁的實際長度，確定缺陷位置及大??；

（2）檢測設備安裝方便，不需要預先鉆孔或埋設其它設備，可以在現場針對低應變檢測出有縮徑斷樁的樁側進行驗證性檢測；

（3）可以循環多次使用，成本低，適用于大部分土質地基。

圖1是本實用新型的工作結構示意圖。

圖中，1?超聲波處理器，2?電纜，3?滑輪，4?高強度合金鋼管，5?超聲波收發裝置，6?深度計。