[发明专利]隧洞管片回填灌浆质量无损检测的工程B超方法

摘要

本发明公开了一种隧洞管片回填灌浆质量无损检测的工程B超方法，采用超声波阵列采集设备对未进行回填灌浆的空管片和回填灌浆后的管片分别进行超声波数据采集；信号采集完成之后，利用工程B超保幅成像处理方法，对超声波信号进行工程B超成像；进行成像之后，对比空管片数据的反射信号，计算回填灌浆后管片反射能量占空管片反射能量的百分比，通过该百分比判断回填灌浆管片的灌浆质量。本发明优点在于可以有效识别较薄的回填灌浆层；采用了超声波阵列叠前偏移成像技术，阵列信号的叠加提高信号的信噪比，提升对目标层的分辨能力；通过真振幅恢复处理技术，有效识别回填灌浆层反射回来的信号能量的相对大小，有利于对回填灌浆质量进行评价。

主权项

1.一种隧洞管片回填灌浆质量无损检测的工程B超方法，其特征在于：采用超声波阵列采集设备对未进行回填灌浆的空管片和回填灌浆后的管片分别进行超声波数据采集；信号采集完成之后，利用工程B超保幅成像处理方法，对超声波信号进行工程B超成像；进行成像之后，对比空管片数据的反射信号，计算回填灌浆后管片反射能量占空管片反射能量的百分比，通过该百分比判断回填灌浆管片的灌浆质量；所述工程B超保幅成像处理方法实现步骤如下：1）提取超声波阵列的直达波信号并计算管片的波速，根据管片波速和接收探头的坐标计算直达波的能量值，同时计算直达波的能量衰减；2）根据超声波阵列直达波信号的所述能量衰减和超声波信号的传播特征，确定超声波在管片中的衰减系数和衰减规律；3）根据超声波传播的球面扩散效应，对信号进行球面扩散补偿，然后根据步骤2）确定的超声波衰减系数和衰减规律，对信号进行吸收衰减补偿，使超声波反射信号的特征恢复到没有扩散和衰减影响的真振幅状态，对信号进行保幅处理；4）采用超声波信号的随机噪音吸收技术，利用无规律信号叠加后信号变弱的特征，消除信号中采集得到的随机噪音信号，突出采集得到的有效信号；5）根据超声波的传播特征和信号衰减特征，确定反射信号的影响范围，设置合理的叠前偏移影响范围；6）根据超声波阵列采集设备不同探头的布置位置，确定每一道数据的发射和接收坐标信息，根据所述坐标信息和管片的波速计算不同发射和接收信号传播到目标成像点的时间，利用时间特征对目标点进行超声波信号叠加前的偏移成像；由于步骤3）已对信号进行保幅处理，因此信号叠加后的信号能量真实反映了管片底部回填灌浆体的状态；7）对成像后的超声波信号进行希尔伯特变换，提取希尔伯特变换后的振幅包络信息，将成像后的超声波波形数据转换为反射能量数据，突出成像点的特征，形成成果图像；8）根据成像点反射能量的大小，对管片回填灌浆质量进行评价；由于预制混凝土管片波速和密度均大于回填灌浆体，因此随着超声波反射能量由小逐渐变大，管片回填灌浆质量由好逐渐变差。