[发明专利]基于分布式超声波传感器的钻孔桩质量检测方法

摘要

本发明属于地下结构检测技术领域，提供了基于分布式超声波传感器的钻孔桩质量检测方法，用于检测钻孔桩内部缺陷的具体位置，在桩身钢筋笼制作完成后，在钢筋笼上指定位置固定若干个超声波传感器，并通过数据线与地面主机相连，超声波传感器在桩身混凝土浇筑时一并埋入钻孔桩内部，当桩身混凝土凝固后，在超声波传感器之间进行超声波透射测量并记录每次测量的声时数据，测量完成后对声时进行层析成像，得出钻孔桩内部的声速分布，通过声速分析得出钻孔桩内部缺陷的具体分布。本发明的钻孔桩质量检测无需在钻孔桩内埋设声测管，有利于保证钻孔桩桩身的完整性和强度。

主权项

1.一种基于分布式超声波传感器的钻孔桩质量检测方法，用于检测钻孔桩内部缺陷的具体位置，其特征在于，在桩身钢筋笼(2)制作完成后，在钢筋笼(2)上指定位置固定若干个超声波传感器(3)，并通过数据线(4)与地面主机(5)相连，超声波传感器(3)在桩身混凝土浇筑时一并埋入钻孔桩(1)内部，当桩身混凝土凝固后，在超声波传感器(3)间进行超声波透射测量并记录每次测量的声时数据，测量完成后对声时进行层析成像，得出钻孔桩(1)内部的声速分布，通过声速分析得出钻孔桩(1)内部缺陷的具体分布；所述的钢筋笼(2)上指定位置，是指沿桩轴线自桩顶至桩底的一系列水平面，这些水平面将钻孔桩(1)分为若干个圆柱体区域；所述的圆柱体区域，是由上、下两个底面即所述的一系列水平面和一个侧面即桩周组成，底面直径为桩径D，圆柱体的高度h根据超声波传感器(3)探测距离和现场施工情况确定，不限于具体的柱体高度，但应满足h≤D·tan30°；所述的超声波传感器(3)，布置在圆柱体区域的上、下底面的边界上，固定于钢筋笼(2)的内侧，并应同时能发射和接收超声波，每个底面上的超声波传感器(3)数量根据成像精度和现场施工情况确定；所述的主机(5)，其主要是记录和分析由超声波传感器(3)反馈回来的信号数据，通过数据线(4)与超声波传感器(3)的通信端相连接；所述的超声波透射测量，是指对每一个圆柱体区域，上底面的所有超声波传感器(3)同时负责发射和接收超声波，而下底面的所有超声波传感器(3)仅负责接收超声波；即：上底面的第一个超声波传感器(3)发射超声波，同平面内的其余超声波传感器和下底面的所有超声波传感器接收超声波，然后上底面的第二个超声波传感器发射超声波，同平面内的其余超声波传感器和下底面的所有超声波传感器接收超声波，以此类推，直到上底面的所有超声波传感器全部发射过超声波为止，既完成了对该区域的测量；按照这种方法，从钻孔桩(1)顶至桩底依次对各圆柱体区域进行超声波透射测量；所述的声时，是指超声波从发射传感器到达接收传感器所需时间；所述的层析成像，即弹性波层析成像，是指根据超声波扫描得到的声时进行反演计算，重建所述钻孔桩声速分布规律的图像，从而推断钻孔桩(1)异常区的算法；当钻孔桩结构完整时，所获得的超声波声速分布较为均匀，且声速值较高；当钻孔桩某一部位存在缺陷时，此处的声速值明显低于其它部位，即存在低速异常区，由此根据低速异常区的位置、大小和形状便可对桩身内的缺陷做出具体判断。