[发明专利]一种基于套筒表面超声波反射判断测点处无灌浆的方法

权利要求书

1.一种基于套筒表面超声波反射判断测点处无灌浆的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)制作埋设有未灌浆套筒的平行构件，平行构件上设置第一检测槽，第一检测槽能够露出未灌浆套筒的外表面；

步骤2)沿着未灌浆套筒的长度方向绘制测线，并在测线上布置多个测点；

步骤3)将双晶探头、超声脉冲发生接收仪、示波器和便携式计算机连接并调节参数；

步骤4)将耦合剂涂于双晶探头上，并将双晶探头按压在未灌浆套筒的一个测点上，当示波器波形稳定时，保存数据；

步骤5)使用便携式计算机采集示波器的数据，绘制包络曲线，并在前n次回波的到达窗口中，求取各到达窗口对应的最大值，即为各次回波的峰值；

对峰值点进行指数拟合，拟合表达式如下：

y＝A×e^-αx

式中，x为信号传播距离，单位为毫米(mm)，y为示波器上的幅度，单位为伏特(V)；e为自然对数底，A、α为拟合参数，其中，A的单位为伏特(V)，α的单位为1/mm，由于α表征了衰减的快慢程度，也称为衰减系数，经中心化与比例化处理后，得到对应于步骤2)中的测点的衰减系数α₀；

步骤6)重复步骤4)和步骤5)，将未灌浆套筒的全部测点依次测完，得到对应于其余测点的衰减系数α₀；将所有测点的衰减系数α₀中的最小值选出并记录为α_min，将最大值选出并记录为α_max；则可获得未灌浆套筒的衰减系数范围为α_min≤α₀≤α_max；

步骤7)选取需要检测灌浆饱满度的灌浆套筒，局部剔凿灌浆套筒外混凝土保护层形成第二检测槽，第二检测槽能够露出灌浆套筒的外表面；

步骤8)沿着灌浆套筒的长度方向绘制测线，并在测线上进行布置多个测点，根据步骤4)和步骤5)的测量方式对灌浆套筒上的测点进行测量，获得灌浆套筒中各测点的实验数据，并得到灌浆套筒中各测点对应数据的衰减系数α₁；

如果其中一个测点的衰减系数α₁处于α₀的范围之内，则判断该测点处的套筒内部无灌浆；

如果其中一个测点的衰减系数α₁未处于α₀的范围之内，根据相邻下一测点的衰减系数进一步判断，如果相邻下一测点的衰减系数的值处于α₀的范围之内，则判断上一测点处的套筒内壁可能存在加强凸肋，该测点与上一测点处的套筒内部均无灌浆；

如果其中一个测点的衰减系数α₁未处于α₀的范围之内，根据相邻下一测点的衰减系数进一步判断，如果相邻下一测点的衰减系数的值仍不在α₀的范围之内，则判断上一测点处的套筒内部有灌浆。

2.如权利要求1所述的基于套筒表面超声波反射判断测点处无灌浆的方法，其特征在于，将未灌浆套筒表面的测点以及灌浆套筒表面的测点进行顺序标记，顺序标记的起始点为距出浆口处最近的测点。

3.如权利要求1所述的基于套筒表面超声波反射判断测点处无灌浆的方法，其特征在于，将双晶探头与超声脉冲发生接收仪的输入端连接，超声波脉冲发生接收仪的输出端与示波器的输入端相连，并将示波器的输出端连接到便携式计算机上，然后设置超声脉冲发生接收仪上的参数，调节脉冲宽度，使超声脉冲发生接收仪上的探头频率与双晶探头的频率一致。

4.如权利要求1所述的基于套筒表面超声波反射判断测点处无灌浆的方法，其特征在于，所述双晶探头具有圆弧状的前匹配，双晶探头的中心频率为1MHz～5MHz，双晶探头激发的超声波为纵波。

5.如权利要求1所述的基于套筒表面超声波反射判断测点处无灌浆的方法，其特征在于，所述超声发生器的脉冲电压设置为-10V～-100V之间，接收增益设置为+20dB～+50dB。

6.如权利要求1所述的基于套筒表面超声波反射判断测点处无灌浆的方法，其特征在于，未灌浆套筒表面的测点以及灌浆套筒表面的测点中，相邻两个测点的间隔为5mm～30mm。