[发明专利]一种沿着出浆孔道单侧超声法检测套筒灌浆饱满性的方法

权利要求书

1.一种沿着出浆孔道单侧超声法检测套筒灌浆饱满性的方法，在套筒出浆口及预制构件表面出浆口之间设置有出浆孔道，其特征在于，将出浆孔道内靠近预制构件表面一侧的灌浆料端面设置成超声检测面，所述超声检测面具有平整的表面，所述出浆孔道与超声检测面垂直设置；

包含以下检测步骤：

在超声检测面上布置超声换能器，所述超声换能器在超声检测面上能够同时激发超声波和接收超声波；

超声换能器激发超声波后，超声波沿着出浆孔道向预制构件背面传播，当套筒灌浆饱满时，在超声波的传播路径范围内无空腔区，超声波在预制构件背面发生反射，当套筒灌浆不饱满时，在超声波的传播路径范围内有空腔区，超声波在出浆孔道内靠近套筒一侧的灌浆料缺损端部发生散射；所述超声换能器接收超声波的回波信号；

根据出浆孔道对应的区域范围内是否有明显的回波信号来判断灌浆饱满性：所述回波信号通过波形显示屏进行显示，回波信号的明显程度包括该回波信号的振幅大小，检测时，在波形显示屏的声时坐标轴上出浆孔道对应的区域范围内，任一位置的回波信号的振幅超过空测时该位置噪声幅度的2倍，即判定超声波在出浆孔道内靠近套筒一侧的灌浆料缺损端部发生散射，由此得到灌浆不饱满的结论。

2.如权利要求1所述的沿着出浆孔道单侧超声法检测套筒灌浆饱满性的方法，其特征在于，所述出浆孔道与预制构件表面垂直。

3.如权利要求2所述的沿着出浆孔道单侧超声法检测套筒灌浆饱满性的方法，其特征在于，所述出浆孔道由PVC硬直管制备形成，在预制构件制作过程中，通过在套筒上方增设出浆孔道定位模具，所述出浆孔道定位模具定位PVC硬直管，将出浆孔道与预制构件表面垂直校准。

4.如权利要求1所述的沿着出浆孔道单侧超声法检测套筒灌浆饱满性的方法，其特征在于，所述超声检测面位于预制构件表面出浆口的内侧，平整的超声检测面通过以下方式获得：

灌浆结束前，在预制构件表面出浆口通过封堵塞进行封堵，封堵塞位于塞入端一侧的表面应为平面，所述封堵塞为形成平整超声检测面的模具。

5.如权利要求1所述的沿着出浆孔道单侧超声法检测套筒灌浆饱满性的方法，其特征在于，所述超声换能器直径小于等于15㎜，长度大于等于10㎜，频率小于等于1MHz。

6.如权利要求2所述的沿着出浆孔道单侧超声法检测套筒灌浆饱满性的方法，其特征在于，波形显示屏的声时坐标轴上出浆孔道对应的区域范围由如下步骤确定：

步骤1)根据套筒在预制构件内的埋设位置，确定出浆孔道的长度L₁；

步骤2)使用量具测量超声检测面到预制构件表面的垂直距离L₂；

步骤3)根据步骤1)与步骤2)计算套筒灌浆不饱满时出浆孔道内浆体的临界长度L，其中L＝L₁-L₂；

步骤4)根据超声波在灌浆料中传播的参考声速v和声速变化系数β进行换算；

当套筒灌浆不饱满时，超声波经过出浆孔道内靠近套筒一侧的灌浆料缺损端部发生散射，散射后，超声换能器接收到回波信号，超声波往返临界长度下的浆体所需的时间t＝2L/(β·v)，当β取其变化范围内的最小值β_min时，对应的声速最低，超声波往返临界长度下的浆体所需的最大声时：

t_max＝2L/(β_min·v)；

波形显示屏的声时坐标轴上噪声区起点至t_max即为出浆孔道对应的区域范围。

7.如权利要求1所述的沿着出浆孔道单侧超声法检测套筒灌浆饱满性的方法，其特征在于，在检测前，套筒中的灌浆料凝结硬化大于等于3天。

8.如权利要求1所述的沿着出浆孔道单侧超声法检测套筒灌浆饱满性的方法，其特征在于，当判定灌浆不饱满时，采用三维立体测量内窥镜进行灌浆饱满度定量检验，使用钻孔设备顺着出浆孔道进行钻孔，制作检测孔道，步骤如下：

步骤1)每前进20㎜-30㎜，暂停操作，使用清理设备对检测孔道内的灌浆料碎屑和粉末进行清理；

步骤2)在距离套筒出浆口小于20㎜时，减缓钻进速度，每前进3㎜-5㎜，暂停操作，使用清理设备对检测通道内的灌浆料碎屑和粉末进行清理，观察钻进情况，直至检测孔道贯穿；

步骤3)将三维立体测量内窥镜的侧视测量镜头从检测孔道送入套筒内腔往下观测，测出灌浆缺陷区的长度，再根据灌浆缺陷区的长度换算得到灌浆饱满度。