[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

说明书

本发明公布了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，通过矢量测试单元实时记录、测算换能器在声测管内的位置，剔除由于声测管不平行造成的各个测线的距离误差，极大的提高检测精度，矢量测试单元应用加速度计、陀螺仪等已经广泛使用的模块，技术成熟，可行性好，矢量测试单元工作时，不需要外界声光磁信息，适应声测管内部狭小、黑暗、深长、电磁信号受土壤等因素屏蔽严重的环境。对外界条件依赖小，通过增加矢量测试单元模块，及时解算，得到探头的位置，在下放声波接收换能器和声波发射换能器的过程中实时计算声波接收换能器和声波发射换能器下垂实际深度，在数据分析端读取。在对嵌岩桩检测入岩深度时，达到更高的精度。

技术领域

本发明涉及声测管技术领域，具体涉及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，适用于基桩超声测量。

背景技术

钻孔桩混凝土质量超声检测是：在灌注桩施工时，在桩身内预埋声测管，检测时，在一根声测管内放入超声发射换能器，另一根声测管内放入接收换能器(在下文中，不再区分发射、接收换能器，统一称之为换能器)，将两个换能器同步提升，使超声波按照发射端-水-声测管壁-桩身混凝土-声测管壁-水-接收端的路径传播，在主机端按检测剖面、设定间距记录接受的超声信号到达时间、波形、幅度等声学参数；分析时，通过统计分析超声波波速、波幅情况，利用概率法判定缺陷位置。

超声波波速是目前超声检测的主要参数。它与受检桩桩身混凝土强度、密实度、均匀性相关。这个参数是通过声测管中心线的净距离与测得超声信号的到达时间之比计算得到。在检测中，超声波的发射、接收、记录，声测管的厚度等计算因素都是可控或者近似可控的。但声测管的间距只能通过测量桩顶声测管外壁距离得出。可想而知，如果声测管发生歪斜，就会导致声测管间距变化，进而导致计算得出的超声波声速大幅波动(根据有关资料，误差可达40％以上)，给后期的缺陷判定工作带来困难。

JGJ106-2014《建筑基桩检测技术规范》新增条文10.5.1：“当因声测管倾斜导致声速数据有规律地偏高或者偏低变化时，应先对管距进行合理修正，然后对数据进行统计分析。当实测数据明显偏离正常值而又无法进行合理修正时，检测数据不得作为评价桩身完整性的依据。”

《规范》发布后，各家厂商均进行了改进。从接触到的情况来看，这些改进主要集中于数据层面。对“为何如此修正，修正多少是合适的”问题缺少让人信服的解释。以某厂家软件为例，是可以发生“同一个剖面的声测数据，通过不同位置的选点，得出不同的检测结论”的情况的。因此，这一情况亟需得到改进。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述缺陷，提供利用向量模型修正声测管斜的基桩声波透射检测方法。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：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，同步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；