[发明专利]预应力锚固结构体系砂浆注浆饱满度超声波检测装置、方法

权利要求书

1.一种预应力锚固结构体系砂浆注浆饱满度超声波检测装置，包括埋设有预应力锚索（1）的桥梁梁板（2），其特征在于：梁板（2）的两个相对的侧面，在其中一个侧面上设置多个超声波发射换能器（3），在另一个侧面上设置多个超声波接收换能器（4），超声波发射换能器（3）和超声波接收换能器（4）数量相同且位置一一相对；超声波发射换能器（3）和超声波接收换能器（4）都连接到超声波仪（5）。

2.根据权利要求1所述的预应力锚固结构体系砂浆注浆饱满度超声波检测方法，其特征在于：超声波发射换能器（3）和超声波接收换能器（4）的设置方式为：

或者，沿锚索（1）延伸方向，在梁板（2）的其中一个侧面上按单列直线方式设置多个超声波发射换能器（3），在梁板（2）上相对的另一个侧面上按单列直线方式设置多个超声波接收换能器（4）；超声波发射换能器（3）和超声波接收换能器（4）一一位置相对；

或者，沿垂直于锚索（1）延伸方向的直线方向，在梁板（2）的其中一个侧面上按单列直线方式设置多个超声波发射换能器（3），在梁板（2）上相对的另一个侧面上按单列直线方式设置多个超声波接收换能器（4），超声波发射换能器（3）和超声波接收换能器（4）一一位置相对。

3.一种基于预应力锚固结构体系砂浆注浆饱满度超声波检测装置的检测方法，其特征在于：1）将设置在梁板（2）上的多个超声波发射换能器（3）和多个超声波接收换能器（4）分别记为S₁至S_i和R₁至R_i；i=2、3、4…；

2）S_i个超声波发射换能器（3）依次发射信号，每个超声波发射换能器（3）发射信号时，由R_i个超声波接收换能器（4）同时接收，得到S_i·R_i组数据，对S_i·R_i组数据进行层析成像数据处理，形成超声波波速效果图，根据超声波波速效果图判断沙浆的饱满度。

4.根据权利要求3所述的基于预应力锚固结构体系砂浆注浆饱满度超声波检测装置的检测方法，其特征在于：i取9，则S_i·R_i为81组数据。

5.根据权利要求3所述的基于预应力锚固结构体系砂浆注浆饱满度超声波检测装置的检测方法，其特征在于：层析成像数据处理包括正演计算和反演计算，

正演计算的步骤为：1）输入初始数据：网格参数、坐标、初始速度；

2）生成射线网络；

3）计算射线网格节点理论走时；

4）计算发射点至接收点理论最小走时；

反演计算的步骤为：1）输入初始数据：网格参数、坐标、初始速度、实测走时；

2）生成射线网络；

3）计算射线网格节点理论走时；

4）计算发射点至接收点理论最小走时；

5）计算JACOBI矩阵；

6）采用LSQR法反演计算；

7）更新节点速度值；

8）计算残差；

9）判断是否满足精度或迭代次数：满足，则输出结果，不满足，则返回步骤3）。