[发明专利]一种钻孔灌注桩砼灌面标高高精度测量方法

权利要求书

1.一种钻孔灌注桩砼灌面标高高精度测量方法，其特征在于，具体测量方法步骤如下：步骤一、测量人员在现场施工员允许后进场，同现场施工人员沟通注意事项，并进行现场安全检查；步骤二、根据施工要求将钻孔灌注桩砼灌面标高高精度检测装置捆绑于混凝土导管准确位置，准确位置应在混凝土导管最高限定点时，混凝土导管上对应砼灌面设计标高处；步骤三、开启超声波检测装置监测数据，混凝土按标准施工程序由混凝土导管灌入钻孔灌注桩中，孔中液面随之上升，超声波探头随不同介质测得不同超声波信号，超声波信号由防水耐磨数据线传递至超声波信号处理器WSD-3数字声波仪中，由编写好的程序对信号加以处理、分析，对不同介质层进行区分；步骤四、测量人员实时监控超声波波形数据变化，随着不同介质液面上升，超声波波形图及超声波幅值会产生相应变化，当超声波探头检测到混凝土层时，检测装置会发出预警，由测量人员向施工人员提示停止灌注混凝土；步骤五、测量人员利用超声波信号处理器WSD-3数字声波仪自带分析程序对当前所测超声波数据分析，确认砼灌面标高已达到设计砼灌面标高后，方可拔出混凝土导管；步骤六、回收钻孔灌注桩砼灌面标高高精度检测装置，拆卸超声波发射探头、超声波接受探头并清洗后装箱。

2.根据权利要求1所述的一种钻孔灌注桩砼灌面标高高精度测量方法，其特征在于：所述超声波探头包括发射探头和接收探头，且发射探头和接收探头与数字声波仪之间通过通讯线相连，且发射探头和接收探头固定间距4cm。

3.根据权利要求1所述的一种钻孔灌注桩砼灌面标高高精度测量方法，其特征在于：所述步骤二中超声波传感器镶嵌于皮带上，缝隙处填充止水聚氨酯发泡材料，起到缓震、抗压、隔水作用。

4.根据权利要求1所述的一种钻孔灌注桩砼灌面标高高精度测量方法，其特征在于：所述步骤四中对测量作业人员进行技术培训、教育考核。

5.根据权利要求1所述的一种钻孔灌注桩砼灌面标高高精度测量方法，其特征在于：所述步骤五中超声波检测装置自带分析程序，可拾取超声波波形图每个峰值，并数据化处理。

所述步骤五中超声波检测装置自带分析程序，包含峰值拾取法阈值算法，其是基于超声波形走势的判别值，在一定条件下，可与当前介质的众多特性建立精确、半经验或纯经验的函数关系；其原理是通过公式(1-1)进行计算，即判别并拾取该测点超声波波形有效时域的所有峰值，并截取其中绝对值大于1000mv且小于8000mv的峰值参与计算，大于8000mv的超限幅值均按8000参与计算，将所拾取的所有峰值乘以二次方相加除以总拾取峰值拐点个数，再等比例缩小，即得出峰值拾取阈值：

式中：j—本组超声波波型中第j个拐点峰值；

n—本组超声波波型中拐点峰值总数；

U_j—本组超声波波型中第j个拐点峰值接收端的电压幅值；

F—本组超声波波型—本组超声波波型的峰值拾取阈值；

A₁—本组超声波波型相关保密参数；

所述步骤五中超声波检测装置自带分析程序，包含超声波平滑系数算法，其是基于超声波形走势的判别值，在一定条件下，可与当前介质的众多特性建立精确、半经验或纯经验的函数关系；其原理是通过公式(1-2)进行计算，针对超声波波形斜率变化设计了平滑系数算法，即相邻的每三个接收端的电压幅值U_i+1、U_i、U_i-1为一组，计算相邻两段幅值变化的差值，再将其差值累加并除以总组数，得出平滑系数阈值：

式中：i—本组超声波波型中第i个超声波测点；

m—本组超声波波型中超声波测点总数；

U_i—本组超声波波型中第i个测点接收端的电压幅值；

P—本组超声波波型—本组超声波波型的平滑系数阈值；

A₂—本组超声波波型相关保密参数；

所述步骤五中超声波检测装置自带分析程序，包含超声波平滑系数算法，其是基于超声波形走势的判别值，在一定条件下，可与当前介质的众多特性建立精确、半经验或纯经验的函数关系；其原理是通过公式(1-3)进行计算，即判别并拾取该测点超声波波形有效时域的所有峰值，并截取其中绝对值大于1000mv且小于8000mv的峰值参与计算，大于8000mv的超限幅值均按8000参与计算，将所拾取的所有峰值乘以二次方相加除以总拾取峰值拐点个数，再等比例缩小，得出峰值拾取阈值；相邻的每三个接收端的电压幅值U_i+1、U_i、U_i-1为一组，计算相邻两段幅值变化的差值，再将其差值累加并除以总组数，得出平滑系数阈值；再将峰值拾取阈值与加权后的平滑系数阈值相加，即得出峰值加权平滑系数阈值：

m＝4096，U_j∈(1000，8000]

式中：i—本组超声波波型中第i个超声波测点；

m—本组超声波波型中超声波测点总数；

U_i—本组超声波波型中第i个测点接收端的电压幅值；

j—本组超声波波型中第j个拐点峰值；

n—本组超声波波型中拐点峰值总数；

U_j—本组超声波波型中第j个拐点峰值接收端的电压幅值；

F_p—本组超声波波型—本组超声波波型的峰值加权平滑系数阈值；

A₃—本组超声波波型相关保密参数；

所述步骤五中超声波检测装置自带分析程序，包含周期脉宽阈值算法，其是基于超声波形走势的判别值，在一定条件下，可与当前介质的众多特性建立精确、半经验或纯经验的函数关系；其原理是通过公式(1-4)进行计算，即判别并拾取该测点超声波波形有效时域的所有峰值，并截取其中绝对值大于1000mv且小于8000mv的峰值参与计算，将该峰值拐点的下一个峰值拐点与该峰值拐点的对应声时相减，将所相邻峰值拐点对应的声时差相加除以总拾取峰值拐点减一的个数，再等比例缩小，即可得出周期脉宽阈值：

式中：j—本组超声波波型中第j个拐点峰值；

n—本组超声波波型中拐点峰值总数；

L_j—本组超声波波型中第j个拐点对应声时；

U_j—本组超声波波型中第j个拐点峰值接收端的电压幅值；

T—本组超声波波型超声波波型的周期脉宽阈值；

A₄—本组超声波波型相关保密参数。