[發明專利]一種掃描法測成孔成槽檢測探頭、檢測儀及控制方法

有效

• 申請號: 202110289953.4
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN112664180B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 諶四華;劉守華;鄒宇;尹中南;柴露;柳竹青
• 申請（專利權）人: 武漢中巖科技股份有限公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B47/085;E21B47/002;E21B47/017;E21B47/047;E21B47/14;E21B47/022
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 徐瑛

本發明公開一種掃描法測成孔成槽檢測探頭、檢測儀及控制方法，包括探頭，所述探頭包括換能器組件、驅動組件、激光雷達組件；所述換能器組件包括換能器倉，所述換能器倉的內部設有聲波換能器；所述驅動組件包括位于所述換能器倉一側的防水外殼，所述防水外殼內固定設有電機，所述電機的輸出軸連接有旋轉軸，所述旋轉軸與所述換能器倉固定連接；所述激光雷達組件包括激光旋轉掃描頭、以及透明護罩，所述透明護罩連接有連接座，所述連接座的外側固定連接有液位傳感器；本發明的成孔成槽檢測儀拓展了常規成孔檢測的應用環境，提高了檢測精度和檢測效率。

技術領域

本發明涉及到巖土工程領域中成孔成槽質量檢測設備領域，具體涉及到一種掃描法測成孔成槽檢測探頭、檢測儀及控制方法。

背景技術

巖土工程中應用聲波反射法檢測基樁鉆孔成孔狀況，要在鉆孔完成后，放置鋼筋籠并灌注混凝土前，在鉆孔中的護壁泥漿中放置檢測探頭，在不同的深度位置向多個水平方向（一般不小于四個方向）發射聲波，接收自鉆孔孔壁反射回來的聲波，通過反射聲波的返回時間計算不同方向的孔壁間距，達到檢測不同深度不同水平方向上基樁鉆孔孔徑的目的，進而了解鉆孔的成孔質量狀況。這種檢測方法同樣也可用于地下連續墻灌注前檢測成槽質量狀況。

《建筑樁基技術規范JGJ94-2008》、《建筑地基基礎設計規范GB50007-2011》均由相關條款要求對鉆孔灌注樁成孔狀況和地下連續墻成槽狀況進行檢測，相關的技術規范有《鉆孔灌注樁成孔、地下連續墻成槽檢測技術規程DB/T29-112-2010》（天津）、《鉆孔灌注樁成孔、地下連續墻成槽質量檢測技術規程》DGJ32TJ117-2011（江蘇）。

現有的成孔成槽檢測裝置，通常由檢測探頭和地面控制單元組成、絞車組成。檢測探頭通常由4-8個超聲換能器組合而成。在每一個待檢測深度，檢測探頭的控制單元分別控制多組超聲換能器完成每個方向上的聲波發射、接收記錄相應的聲波回波，并將記錄的反射聲波回波數據通過數據線傳給地面控制單元。絞車通常由兩根鋼絲繩輔助電纜做垂直提升（俗稱“雙線絞車”），為了讓兩根鋼絲繩盡可能同步，需要額外增加限位與平衡裝置，設備不僅復雜，可靠性反而降低。

現有的成孔成槽檢測裝置存在幾個明顯的缺陷，第一，通過聲波回波的到達時間計算孔壁與傳感器的間距，要求已知護壁泥漿的聲波波速,相關的技術規范都有在泥漿中校正泥漿波速的條文，但是這種校正只在某個深度的泥漿中進行,實際工程中不同深度的泥漿的密度是變化的,泥漿中的聲速與泥漿密度是相關的，僅僅采用在某個深度的實測波速是不夠的,在其他深度位置換算孔徑時將存在誤差；第二，無法測量干孔或者探頭未下放到泥漿中的成孔成槽數據；第三，“雙線絞車”體積笨重，且容易出現雙線放線不同步，探頭下放不平衡的問題，降低了成孔檢測的便捷易用性和檢測效率。第四，將記錄的數據通過數據線傳給地面控制單元時，由于鉆孔深度往往達到百米以上，數據傳輸通常采用485通訊協議，在滿足數據傳輸距離需求時，數據傳輸速度受到限制，導致實際檢測時檢測速度較慢。為了提升檢測速度，一些廠家往往采用加大深度檢測間距的dH，減少數據A/D位數，降低數據采集頻率等辦法，均對檢測效果有不利影響。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種掃描法測成孔成槽檢測儀，拓展了常規成孔檢測的應用環境，提高了檢測精度和檢測效率。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種掃描法測成孔成槽檢測儀，包括探頭，所述探頭包括換能器組件、驅動組件、激光雷達組件。

換能器組件包括換能器倉，和設置在換能器倉內部的聲波換能器，以及與所述換能器倉和聲波換能器形成密封關系的前蓋、尾蓋；聲波換能器與換能器倉為柔性連接，可以消除機械振動對聲波信號的干擾。