[发明专利]一种激光标尺内窥式套筒灌浆缺陷检测装置及方法

权利要求书

1.一种激光标尺内窥式套筒灌浆缺陷检测装置，其特征在于，包括内窥镜、两组激光发射器、插入导管及控制器，所述内窥镜活动安装于插入导管的端头，且内窥镜可绕其中心线旋转；所述内窥镜通过光纤芯传导线与控制器相连，控制器配设显示屏；两组激光发射器并列安装于内窥镜的前端，且二者可随内窥镜旋转；激光发射器通过传输导线与控制器相连；所述光纤芯传导线和传输导线均设于插入导管内，插入导管的一端带内窥镜和激光发射器伸入灌浆套筒的检测孔内；所述内窥镜用于拍摄套筒内灌浆料照片/影像，并将照片/影像发送至控制器；所述激光发射器用于发射两束平行的间距已知的激光，在内窥镜拍摄的图像中作为标尺使用；所述控制器用于控制内窥镜探头及激光发射器的旋转方向、向内窥镜发出拍摄照片/影像的指令、接收并显示内窥探头拍摄的照片/影像，显示倾角仪的倾角。

2.如权利要求1所述的激光标尺内窥式套筒灌浆缺陷检测装置，其特征在于，所述内窥镜包括探头、连接头和摄像头模组，所述探头通过连接头与插入导管相连，连接头可带动探头在插入导管的端头实现360°旋转；所述摄像头模组安装于探头内；两组激光发射器固定于探头前端。

3.如权利要求2所述的激光标尺内窥式套筒灌浆缺陷检测装置，其特征在于，所述探头直径为2.5～6mm；所述探头搭配可见光镜头，镜头景深在2～100mm范围内连续可调，广角为60°～120°。

4.如权利要求1所述的激光标尺内窥式套筒灌浆缺陷检测装置，其特征在于，两组激光发射器发出的激光光束直径为0.05～0.10mm，间距为1～2mm。

5.如权利要求1所述的激光标尺内窥式套筒灌浆缺陷检测装置，其特征在于，所述检测装置还配置有设于检测孔外的倾角测试系统，倾角测试系统包括与内窥镜的探头同步旋转的辅助探头，辅助探头的前端固定有动态倾角传感器；所述辅助探头及动态倾角传感器通过可旋转软管导线与传输导线连接，通过传输导线与控制器相连。

6.一种套筒灌浆缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、提供权利要求1～5中任意一项所述的检测装置；

步骤二、布置检测孔：灌入套筒内部的灌浆料凝固后，沿出浆口轴向钻检测孔，要求检测孔自出浆口/注浆口延伸至对侧的套筒内壁；

步骤三、设定探头在检测孔内的检测位，并根据套筒内缺陷情况，确定内窥摄像头拍摄照片的位置和倾角，以所拍摄照片在水平和竖直方向上能清晰显示缺陷边界和激光标尺为原则；

步骤四、利用插入导管将内窥镜沿检测孔伸入，同时内窥镜摄像，并将图像信息输送至控制器，通过控制器的显示屏实时观察灌浆套筒内部情况；

步骤五、根据探头伸入位置及探头所摄图像判断套筒灌浆缺陷情况，并采取相应措施；

(1)、探头伸入检测孔到达检测位，若从显示的图像看出套筒内部灌浆无缺陷，则套筒灌浆密实；

(2)、探头伸入检测孔到达检测位，若从显示的图像看出套筒内部灌浆有缺陷，控制器发送控制指令，调节探头的角度、深度和镜头景深，获取灌浆料上表面全貌、及套筒内壁侧面图像，确定灌浆料上表面、套筒壁及钢筋边界位置；观察套筒内部情况，并利用倾角测试系统控制内窥探头水平倾角为0°时拍摄缺陷照片，确保照片中激光标尺投射在套筒内壁；最后在所拍摄照片中通过量取缺陷尺寸与激光束间距的比例，计算出灌浆缺陷在该方向上的尺寸；同理可获得缺陷在其他不同部位竖直方向的尺寸以及水平方向上的尺寸；

步骤六、拆除所述检测装置，并封闭检测孔。

7.如权利要求6所述的套筒灌浆缺陷检测方法，其特征在于，在步骤五(2)中，灌浆缺陷尺寸的具体计算方法为：在所拍摄照片中通过量取缺陷尺寸H与激光束间距D的比例，计算出缺陷在该方向上的尺寸h，同理可获得缺陷在其他不同部位竖直方向的尺寸，通过测得的最大尺寸h_max和最小尺寸h_min的均值h_代表值为竖直方向上缺陷尺寸的代表值，

8.如权利要求6所述的套筒灌浆缺陷检测方法，其特征在于，在步骤二中，可采用钻芯机沿出浆口(注浆口)钻检测孔，也可在灌浆时用塑料导管直接预留检测孔。