[发明专利]带有电子罗盘的地下连续墙成槽质量检测装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑工程检测技术，尤其涉及一种带有电子罗盘的地下连续墙成槽质量检测装置及其方法。 

背景技术

地下连续墙是在建筑工程中，使用专用挖槽机具，在泥浆护壁的条件下，在地下开挖具有一定长度、宽度和深度的槽段，安放钢筋笼，灌注混凝土；然后连接各槽段，形成一道连续的地下钢筋混凝土墙体。其主要作用： 

①截断地下水，为基坑内施工创造条件； 

②承受周围土体侧压力； 

③作为墙体功能使用； 

④作为地基基础的一部分，以承担上部荷载。 

目前地下连续墙已广泛应用于大坝坝基防渗、竖井开挖、工业厂房重型设备基础、城市地铁、高层建筑深基础、铁道和桥梁工程、船坞、船闸、码头、地下油罐、地下沉渣池等各类永久性建筑。为保证地下连续墙的质量，地下开挖的槽段(也称地下连续墙成槽)首先应符合建筑工程质量要求。一些地方省市制定了地下连续墙成槽质量的技术检测规程，强制性规定了对地下连续墙成槽质量的检测要求，如江苏省颁布了《钻孔灌注桩成孔、地下连续墙成槽质量检测技术规程》DGJ32/TJ117-2011。对地下连续墙成槽质量的检测应在安放钢筋笼之前进行成槽槽宽和成槽垂直度的检测，对其允许偏差的要求见表一。 

表一：江苏省地下连续墙成槽质量检测技术规程(DGJ32/TJ117–2011) 

目前，声波法为较常使用的关于地下连续墙成槽质量的检测方法。 

如图1所示，其检测装置包括有地下连续墙10(被测对象)、支架11、滑轮12、承重钢丝13、信号电缆14、声波法电动绞车15、主机连线16、声波法主机17、声波法井下探头18和声波传感器19； 

其位置和连接关系是： 

地下连续墙10之间构成成槽，在成槽的槽口处设置有支架11，在支架11上设置有滑轮12，置于成槽中的声波法井下探头18和两根承重钢丝13的下端连接，两根承重钢丝13的上端经滑轮12和声波法电动绞车15连接，声波法电动绞车15、主机连线16和声波法主机17依次连接； 

声波法井下探头18上安装有两个声波传感器19，声波传感器19所检测到的声波信号经主机连线16送至声波法主机17中。 

其工作原理是： 

声波传感器19发射声波信号，其从开始传播，然后到成槽槽面，再反射回到声波传感器19的时间就是声波反射信号的到达时间；声波反射信号可在拾取的声波信号中判别，其到达时间如图2中虚线所表示的时间长度。 

成槽中通常充满含有泥浆的浑水，若已知声波信号在浑水中的传播速度为v，则声波传感器19到成槽槽面的距离d＝v×t/2。在不同深度位置下由两个声波传感器17所检测出的距离d，可绘制在如图3所示的曲线上。表一所要求的成槽槽宽为这两个声波检测距离之和。 

在图3上绘制出两个声波检测距离之间的中间线，并对其进行线性拟合，所得到的直线的斜率可代表表一所要求的成槽垂直度。 

根据表一的要求，应进行成槽深度的检测，它是通过电动绞车17上的深度计数装置完成的。 

国内较常使用的仪器为日本KODEN公司的DM系列钻孔侧壁检测仪。 

但是，在实际应用中，声波法的成功运用存在较大局限性，这主要是因为： 

①成槽中充满混水，其中悬浮的许多泥浆颗粒易引起声波信号产生散射和漫射等物理现象，造成声波信号传播能量的衰减，因而声波反射信号微弱； 

②声波信号在成槽槽面处发生反射，反射强度取决于槽面处两边介质的波阻 抗(其等于波速和介质密度的乘积)的差异；差异越大，反射越强。但因为两边的介质分别是泥土和混水，其波阻抗差异远没有期望的那么大，因而声波反射信号不强，造成其不易识别； 

③水介质粘滞性较高，使得在声波反射信号回到声波传感器附近时，原来发射的声波信号并未完全消失；这样，信号的叠加效应淹没了原本就较微弱的声波反射信号； 

④声波在混水介质中的传播速度应略小于在纯净水中的传播速度，但实际的准确数值不易确定，这会影响声波传播距离的计算精度。 

⑤该类检测设备笨重，不易搬运，且价格昂贵。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的局限性，提供一种带有电子罗盘的地下连续墙成槽质量检测装置及其方法。 

本发明的目的是这样实现的： 

一、带有电子罗盘的地下连续墙成槽质量检测装置(简称装置) 

本装置包括地下连续墙(被测对象)、支架、滑轮、信号电缆、主机连线；