[实用新型]压入式桩身形状及桩长超声波检测装置

说明书

本实用新型涉及桩基检测领域，具体涉及一种压入式桩身形状及桩长超声波检测装置。

随着我国基础建设的大力发展，桩基础的使用越来越广泛，而桩基工程的完整性将影响建（构）筑物的使用情况。考虑到桩基工程的隐蔽性，现阶段桩身完整性检测采用的完整性测试方法包括间接检测方法和直接检测方法，均存在一定的不足：（1）间接检测方法主要是低应变反射波法及声波透射法，低应变反射波法无法解决缺陷的定量检测分析，对桩身截面多处变化情况检测可靠性低；声波透射法能检测混凝土内部缺陷，但是需要预埋声测管，抽样的随机性差，且对桩身直接有一定的要求，检测成本也相对较高，对桩身截面形状无法检测。（2）直接检测方法有钻芯法及直接开挖法，钻芯法要求的现场条件低，但受桩的长径比制约，另外检测成本也较高；直接开挖法检测桩身形状也具有一定局限性，如在淤泥质软土地基中因场地条件就不宜采用开挖检测，还受检测的成本的制约。

本实用新型所要解决的技术问题是，为弥补现有检测方法的不足，提供一种安装方便、能够准确地检测出桩身形状、检测成本较低的压入式桩身形状及桩长超声波检测装置。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

压入式桩身形状及桩长超声波检测装置，包括：超声波处理器、带有深度刻度的电缆、滑轮、高强度合金钢管、超声波收发装置和深度计，所述高强度合金钢管是由多节钢管连接、且最下端钢管底部封闭的组合钢管，所述超声波收发装置固定安装在高强度合金钢管内的底部；滑轮固定设于高强度合金钢管的上端部；电缆的一端与超声波处理器连接，另一端通过滑轮伸入高强度合金钢管内并与超声波收发装置连接，深度计设于超声波收发装置与电缆的连接处。

在上述方案中，所述超声波收发装置是一具有发送及接收超声波信号的传感器，其包括减少超声波发生反射的阻抗匹配材料、将超声波转换为电信号的压电晶体、以及包覆于所述阻抗匹配材料和压电晶体外的保护罩，所述超声波处理器通过电缆与所述压电晶体连接。

在上述方案中，所述超声波处理器是一能控制所述超声波收发装置发送超声波、记录发射深度、记录所述超声波收发装置发射超声波时刻和记录所述超声波收发装置接收反射超声波时刻，及能计算得出超声波收发装置处的钢管与对应深度处的桩周距离的处理器。

在上述方案中，所述高强度合金钢管的各节钢管之间螺纹连接。

采用本实用新型装置进行压入式桩身形状及桩长超声波检测的方法，包括以下步骤：

1）根据需检测的桩的直径确定打孔数，桩径≤2米时，在桩周边距桩0.4m~1.5m处均匀打3~4个检测孔；桩径＞2米时，在桩周边打3~4个孔的基础上适当增加检测孔数；

2）用液压或电动机械式贯入装置将高强度合金钢管压入检测孔中；超声波收发装置放置在高强度合金钢管底端部，超声波收发装置通过带有深度刻度的电缆与地面上的超声波处理器连接；

2）用液压或电动机械式贯入装置将高强度合金钢管压入检测孔中；超声波收发装置放置在高强度合金钢管底端部，超声波收发装置通过带有深度刻度的电缆与地面上的超声波处理器连接；

3）在高强度合金钢管压入检测孔的过程中，超声波处理器使高强度合金钢管端部的超声波收发装置发出超声波信号，超声波信号遇到桩身反射，超声波收发装置接收反射回来的超声波信号，并通过电缆将信号传输到地面上的超声波处理器，不断向下压入高强度合金钢管对所测断面进行扫描式检测；

4）通过地面上的超声波处理器记录以下数据：超声波收发装置发射超声波的时刻和接收反射超声波的时刻，然后自动计算出超声波收发装置处的高强度合金钢管中心到该对应深度处的桩侧的距离，结合压入深度，最终可以得到从检测深度处到地面，以及从钢管中心到桩侧的距离曲线，也就是该检测孔得到的桩身形状曲线，由该曲线可以准确得到被检测桩出现缩径及扩径的位置及大小；

5）拔出高强度合金钢管，换其他检测孔重复步骤2）~步骤4）的工作；

6）根据各个检测孔得到的桩身形状曲线，推断出桩侧整体形状，进而判断桩身缩扩颈及桩长情况。

本实用新型装置的有益效果在于：

（1）能准确检测出桩身形状以及桩的实际长度，确定缺陷位置及大小；

（2）检测设备安装方便，不需要预先钻孔或埋设其它设备，可以在现场针对低应变检测出有缩径断桩的桩侧进行验证性检测；

（3）可以循环多次使用，成本低，适用于大部分土质地基。

图1是本实用新型的工作结构示意图。

图中，1‑超声波处理器，2‑电缆，3‑滑轮，4‑高强度合金钢管，5‑超声波收发装置，6‑深度计。