[发明专利]一种大直径钢管混凝土灌浆密实度检测装置

说明书

一种大直径钢管混凝土灌浆密实度检测装置，立杆垂直的插入钢管内，立杆的上方设置有套筒和伸缩式支撑杆；套筒外侧分别与四个伸缩式支撑杆相连，每个伸缩式支撑杆的端部均通过n型卡扣固定在钢管的顶壁上；立杆的上中下位置各安装一个内置压电陶瓷传感器；固定座外套于立杆的顶部，固定座顶部焊接有一根水平固定的横杆，横杆与连接杆铰接连接，连接杆底部与撞击锤相连，撞击锤的底部粘贴外置压电陶瓷传感器；外置压电陶瓷传感器和内置压电陶瓷传感器均由BNC信号线与声发射信号放大器相连。本发明在钢管混凝土中埋入传感器，缩短了发射和接收传感器之间的距离，同时排除了声波只沿钢管传播而不经过混凝土的情况，提高了波速测量的准确率。

技术领域

本发明属于防灾减灾中无损检测工程技术领域，具体涉及一种大直径钢管混凝土灌浆密实度检测中提高波速测量准确率的装置及方法。

背景技术

钢管混凝土是一种具有良好的受力性能和施工性能的新型的建筑结构形式，具有较好的安全性，适用性和耐久性，在土木工程的领域运用的越来越广泛。钢管混凝土实际施工过程中，由于受到施工人员技术、天气等多种因素的影响，浇筑钢管混凝土的过程中会出现内部空洞和钢管壁与混凝土脱空等现象，这类现象也可以称为缺陷。这些缺陷的存在降低了钢管混凝土的强度，严重威胁着建筑物的安全，所以对于钢管混凝土的密实度检测显得十分重要。

目前，钢管混凝土施工过程中密实度检测的方法一般有以下三种：

管外敲击法：管外敲击法是技术人员敲击钢管壁，根据敲击时钢管发声的不同音色找出钢管与混凝土的脱空的位置，定性地找出缺陷的位置。该方法主要依靠技术人员的经验，操作简单便捷，广泛的应用于工程实践中，是一种比较粗略的检测手段，测试范围深度一般在10cm以内。在工程检测精度要求较高的情况无法满足，同时对于钢管混凝土内部的缺陷敲击法则不再适用。

超声法：超声法检测钢管混凝土缺陷的基本原理是在钢管外径的一端利用发射换能器发出超声波激励信号，经过钢管和混凝土传向钢管外径另一端的接收换能器。超声波在传播过程中遇到由各种缺陷形成的界面时就会改变传播方向和路径，其能量就会在缺陷处被衰减，造成超声波到达接收换能器时的声时、声幅、频率的相对变化。该方法广泛地应用于钢管混凝土拱桥拱肋、大型钢管混凝土柱的密实度检测。超声法有对测法和埋管法，埋管法主要应用于大型工程。超声法具有穿透能力强，检测设备简单，操作方便，检测成本低廉等优点。但因钢管的存在，超声波在钢管混凝土中的传播途径比较复杂，不能排除超声波完全通过钢管壁传播的情况。采用埋管法时，声测管为预先埋设，只能检测钢管内核心区混凝土质量，无法检测钢管壁与混凝土的黏结状况；对设有内加劲环的钢管混凝土柱，无法检测内加劲环处混凝土质量，尤其无法检测加劲环腋下是否有孔洞存在。

钻芯取样法：用混凝土钻芯机，直接从所需检测的结构或构件上钻取混凝土芯样判定核心混凝土的内部缺陷及钻芯处的钢管壁和混凝土的黏结情况。该方法具有检测结果直观、可靠的优点。但钻芯取样只能反映钻孔范围内混凝土质量，存在较大的盲区。钻芯法还存在设备庞大、费工费时、价格昂贵的缺点。对于大直径及设有内加强环的钢管混凝土不再适用。钻芯取样法不属于无损检测。在实际工程检测中不宜用于大批量检测。

此外还有冲击回波法、红外热成像法以及利用光纤传感技术对钢管混凝土的缺陷进行检测，但都存在检测精度不够，性价比低，适用范围小等缺点。

发明内容

本发明的内容在于提供一种大直径钢管混凝土灌浆密实度检测中提高波速测量准确率的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：