[发明专利]一种用于砂桩质量实时控制的超声波监测系统及方法

权利要求书

1.用于砂桩质量实时控制的超声波监测系统，其特征在于，包括超声波监测装置以及砂桩沉管钢套管，所述超声波测试装置实时监测砂桩沉管钢套管下端管内砂柱的声波传播速度。

2.根据权利要求1所述的超声波监测系统，其特征在于，所述超声波监测装置主要包括：声波测试仪，声波发射探头以及声波接收探头，所述声波发射探头与声波接收探头对称的安置在砂桩沉管钢套管下部内侧，所述声波测试仪分别与声波发射探头和声波接收探头数据连接。

3.根据权利要求1所述的超声波监测系统，其特征在于，所述超声波测试装置还包括探头密封套管，所述探头密封套管固定密封声波发射探头和/或声波接收探头，且探头密封套管内充满水。

4.根据权利要求3所述的超声波监测系统，其特征在于，所述探头密封套管为可开口密封结构。

5.根据权利要求1所述的超声波监测系统，其特征在于，所述声波测试仪通过电缆线连接声波发射探头以及声波接收探头。

6.根据权利要求5所述的超声波监测系统，其特征在于，所述砂桩沉管钢套管在对应于声波发射探头以及声波接收探头的位置开缆线孔，用于从砂桩沉管钢套管外侧将声波发射探头和声波接收探头的电缆线从砂桩沉管钢套管内侧引出。

7.根据权利要求5所述的超声波监测系统，其特征在于，所述电缆线通过电缆线保护套管引至砂桩沉管钢套管桩头并与声波测试仪连接。

8.根据权利要求6所述的超声波监测系统，其特征在于，砂桩沉管钢套管对应于缆线孔位置设置密封件。

9.用于砂桩质量实时控制的超声波监测方法，其特征在于，所述监测方法通过实时监测砂桩沉管钢套管下端管内砂柱的声波传播速度，并根据声波传播速度评判砂桩的密实度。

10.根据权利要求9所述的超声波监测方法，其特征在于，所述超声波监测方法还包括通过对不同密实度砂柱进行声波测试，获得不同密实度下的声波传播速度，在对密实度和声波传播速度进行数据拟合，确定出声波传播速度与砂柱密实度间的对应关系步骤。

11.根据权利要求10所述的超声波监测方法，其特征在于，所述超声波监测方法包括：

发射声波，并接受穿过砂桩沉管钢套管内砂土的声波；

根据接收到的声波，计算获得最终声波穿过砂桩沉管钢套管内砂土的传输速度；

根据声波传播速度与砂柱密实度之间的对应关系，评判砂桩沉管钢套管内砂土的密实度；

通过实时监控砂桩施工过程中波速变化情况，指导砂桩后续施工。