[发明专利]一种利用向量模型修正灌注桩内声测管的间距检测灌注桩的方法

权利要求书

1.一种利用向量模型修正灌注桩内声测管的间距检测灌注桩的方法，其特征在于，其步骤为：

步骤1、在声波接收换能器上安装矢量测量单元，在声波发射换能器上安装矢量测量单元，通过导线使声波接收换能器接入声波检测仪的接收通道，声波发射换能器接入声波检测仪的发射通道，矢量测量单元接入数据分析端；

步骤2、测试前将按常规做好检测现场准备工作：测试前将灌注桩内预埋的多根近似平行的声测管伸出灌注桩顶端的部位切割到同一标高，检测声测管通畅情况，并向各声测管内注满清水作为声耦合剂；

步骤3、工作开始前，将棒状的声波接收换能器、声波发射器换能器调整至中轴垂直于大地的方位后，向同一方向挥动相同的距离，该方向为平行于大地的任意方向，统一不同的矢量测量单元的三维坐标系，以挥动的方向为X轴，垂直大地的方向为Y轴，根据X轴、Y轴和右手规则确定Z轴，检查不同的矢量测量单元测得的矢量模是否相同，若不同则调整或更换矢量测量单元，重复步骤1~3直到相同为止；

步骤4、选取步骤2中的一根声测管作为第一声测管，其余的任意一根声测管作为第二声测管，使第一声测管和第二声测管之间作为一个检测面，在第二声测管顶端放置声波接收换能器，在第一声测管顶端放置声波发射器换能器，在数据分析端输入第一声测管和第二声测管的顶端的间距，标定第一声测管和各第二声测管的顶端的连线与X轴的夹角，并基于各第二声测管相对第一声测管的方位，在三维坐标系中标定第二声测管内的声波接收换能器相对第一声测管顶端的位置；

步骤5、利用收放装置同步将导线悬吊的声波接收换能器和声波发射换能器在不同的声测管内由上往下提放一次，提放的间距为D，通过矢量测量单元采集声波接收换能器和声波发射换能器在被提放后相对被提放前的位置的变化向量，得到各个换能器在三维坐标系中的实时位置，直到达到目标检测深度，并据此计算出目标检测深度处声波发射换能器与声波接收换能器的间距L；

步骤6、声波发射换能器发射一次超声波，通过声波检测仪采集声波接收换能器接收到的声波信号，获取声波发射时间与接收时间的时间差T，及声波波幅，并结合各检测面内声波发射换能器与声波接收换能器的间距L，得到各检测面内声波发射换能器与声波接收换能器在相对灌注桩顶深度为D的截面的声时、衰减、声速参数；

步骤7、重复步骤5~6，直至完成从桩顶到桩底的通长检测，对各深度的检测数据进行分析计算，完成各检测面的检测；

步骤8、根据灌注桩自下而上的声学特征对灌注桩各深度位置的质量及缺陷的性质进行判断。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4包括：步骤41.选取步骤2中的一根声测管作为第一声测管，其余的任意一根声测管作为第二声测管，使第一声测管和第二声测管之间作为一个检测面，沿最短路线将声波接收换能器从第一声测管顶端移动至第二声测管内，或将声波接收换能器从第一根声测管顶端与第二声测管顶端之间的最短路线上的一点移动至第二声测管内，使位于最上端的声波接收换能器位于第二声测管的顶端，移动动作用于标定声波接收换能器从第一声测管移动到第二声测管时的矢量方向相对于X轴的夹角，在数据分析端输入第一声测管和第二声测管顶端的间距，在三维坐标系中标定第二声测管内的声波接收换能器相对第一声测管顶端的位置；

步骤42.将所有声波接收换能器按步骤41的方法放入到除第一声测管外的其他第二声测管顶端，各第二声测管与第一声测管之间各作为一个检测面，每根第二声测管内只放入一个声波接收换能器，最后在第一声测管顶端中放入声波发射器换能器，标定所有的第二声测管内声波接收换能器和第一声测管顶端的声波发射器换能器在三维坐标系中相对第一声测管顶端的方位。