CN106018562A - 钢管混凝土柱机械波检测设备工装及布置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢管混凝土柱机械波检测设备工装，包括本体，本体包括沿长度方向上的首端和尾端，首端和尾端分别设置有相互配合的子连接部和母连接部，当本体绕钢管混凝土柱一周后子连接部与母连接部相贴合时，首端和尾端形成固定密封连接，本体于宽度方向上的两个端部处均设置有密封件，本体外表面设置有若干夹紧口且夹紧口均匀分布于本体的外表面，本体上还设置有注水口，注水口贯穿本体且注水口与本体的连接处均为密封结构，注水口于外表面一侧端部设置有可拆卸的密封塞，本发明旨在提供一种提高前期安装效率的钢管混凝土柱超声波检测设备工装，同时提供一种可以提高前期安装效率的钢管混凝土柱超声波检测设备工装的布置方法。

Description

钢管混凝土柱机械波检测设备工装及布置方法

技术领域

本发明涉及钢管混凝土柱检测设备领域，更具体地说，它涉及一种钢管混凝土柱机械波检测设备工装及布置方法。

背景技术

在房屋建筑中会采用大量的钢管混凝土柱作为房屋的支撑，钢管混凝土柱的强度也影响着整个房屋结构的稳定，所以在建筑领域中需要对每一根钢管混凝土柱进行相关数据的检测。

由同济大学的鲁学伟、徐蓉以及王桂玲发表的《钢管混凝土内部常见缺陷及检测方法综述》中公开了现有钢管混凝土质量检测常用的办法：其中包括有无损检测和破坏型检测两种，此处集中探讨无损检测方法，无损检测方法包括有人工敲击法、超声法、冲击回波法、红外热成像法以及光纤传感检测系统，目前从经济以及测量准确度的方面去综合考量超声法和冲击回波法是最为常用的方法，超声波法检测钢管混凝土质量完整性的基本原理是在钢管外径的一端利用发射换能器辐射高频震动，经钢管圆心传向钢管外径另一端的接收换能器，超声波在传播过程中遇到由各种缺陷形成的界面时就会改变传播方向和路径，其能量就会在缺陷处被数衰减，造成超声波到达接收换能器时的声时、声幅、频率的相对变化，而冲击回波法是利用短时的机械冲击产品低频的应力波，应力波传播到结构内部，被缺陷表面或构件底面反射回来。

对于这些方法，都需要在钢管混凝土表面均布有若干检波器，具体的操作方法即在需要检测的钢管混凝土柱的合适位置处取点，在钢管混凝土柱的表面涂有有腻子粉，并将检波器定位于腻子粉上，在每一个检波器上都涂覆有耦合剂，每一个检波器都通过数据线连接至主机上，然后通过敲击钢管混凝土柱的表面，通过检波器感应耦合剂的反应获得数据，最后通过专用数据处理计算软件进行数据处理分析，根据计算结果得出管内混凝土质量分布云图。

这种方式下存在以下的问题：

1.在钢管混凝土柱的表面涂腻子粉，在将检波器固定于腻子粉上，在涂耦合剂，腻子粉在土柱表面凝固需要比较久的时间，而且现在的大楼内的钢管混凝土柱的数量都是上百根，需要花费大量的时间在准备工作上，工作效率低下。

2.现在因为很多情况下，对于钢管混凝土柱的检测报告生成的都是平面图，之所以生成平面图是因为检测点比较少，相应的在每个钢管混凝土柱的每个面上取少量点放置检波器即可，但是平面图不能完整的确定一根钢管柱或一个柱节点的整体情况，现在随着技术的进步，要求生成的报告是三维图，所以需要在钢管混凝土柱表面取用更多的点来安装检波器，这样子的话更加进一步凸显出了缺陷1中的问题，即需要花费很多的时间在初期的准备工作上，现有的技术尚不能适应现在的实际工程要求。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种提高前期安装效率的钢管混凝土柱超声波检测设备工装。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种钢管混凝土柱机械波检测设备工装，包括弹性材料制作的呈带状设置的本体，所述本体包括沿长度方向上的首端和尾端两个端部，所述首端和尾端分别设置有相互配合的子连接部和母连接部，当本体绕钢管混凝土柱一周后子连接部与母连接部相贴合时，所述首端和尾端形成固定连接且所述首端和尾端的接缝处沿本体的宽度方向呈密封设置，所述本体于宽度方向上的两个端部处均设置有用于密封本体宽度方向上两个端部与钢管混凝土柱接缝处的密封件，所述的本体外表面设置有若干用于安装检波器的夹紧口且所述夹紧口均匀分布于本体的外表面，所述的本体上还设置有注水口，所述注水口贯穿本体且所述注水口与本体的连接处均为密封结构，所述注水口于外表面一侧端部设置有可拆卸的密封塞。

采用上述结构，由弹性材料制作的带状本体可以直接绕于相应的钢管混凝土柱，然后利用首端与尾端设置的子连接部和母连接部相互固定连接后密封设置，并将本体与钢管混凝土柱在宽度方向上接触的上端和下端也进行密封设置，即在本体绕于钢管混凝土柱外部后，将其与钢管混凝土柱接触的各个端部均进行密封处理，然后通过唯一的注水口向本体与钢管混凝土柱之间注水，注水完成后将注水口也密封，这样水就不会外流，在具体试验的过程中，在钢管混凝土柱进行敲击，使得带状本体与钢管混凝土柱之间的密封水产生震动，通过机械波中的水波的特性进行样板数据采集，从而进行数据分析和图样生成，在本体表面预留好若干的夹紧口，可以快速的将所有的检波器都插接于夹紧口上，不需要再像现有技术中等待腻子粉干燥的时间，检波器数量的增多只需要在本体表面多设置一些夹紧口既可以方便的安装，而且该设备工装可以重复使用，拆装方便，当需要多点测控的时候安装尤为方便。

进一步优选为：所述密封件设置为胶带，当所述本体绕设于钢管混凝土柱时，所述胶带贴设于本体宽度方向的上下两个端面与钢管混凝土柱之间所形成的接缝处。

采用上述结构，胶带的话取材方便，而且密封效果良好，易贴易撕。

进一步优选为：所述本体设置有外表皮和内表皮，所述外表皮和内表皮均采用弹性橡胶材料制作，所述外表皮和内表皮之间形成中间层且所述外表皮和内表皮相互贴合抵触，所述夹紧口为设置为两条贯穿外表皮的切口，两条所述切口之间间隔设置且两条切口之间间隔小于检波器的最大尺寸。

采用上述结构，将本体设置为外表皮和内表皮两层结构，在本体绕设于钢管混凝土柱后，内表皮贴于钢管混凝土柱表面，在外表皮切两个间隔设置的纵向的切口，在使用的时候将两个切口之间的外表皮拉起后将检波器装入，外表皮的弹性将检波器压于内表皮上，一方面对于本体的制作工艺简单，另一方面对于检波器的安装更加稳定，而且检测的效果更好。

进一步优选为：所述首端和尾端的子连接部和母连接部设置为相互贴合的子母贴，当本体绕钢管混凝土柱一周后，子连接部与母连接部相贴合的接缝处贴设胶带密封。

采用上述结构，子母贴为市面上常见的材料，其连接固定以及拆卸都非常方便，在连接完成之后，再在其表面贴一层胶带进行进一步的密封，在低成本下实现了高密封高稳定性的试验，而且安装的效率也高。

进一步优选为：所述内表皮设置有微小孔，所述微小孔处设置有橡胶软管，所述橡胶软管与微小孔连接处通过密封胶粘接，所述橡胶软管延伸至外表皮且所述外表皮设置有定位橡胶软管的夹具，所述注水口即设置于橡胶软管内，所述橡胶软管于外表皮一侧朝上设置，所述密封塞设置为夹紧于橡胶软管上的管夹。

采用上述结构，将橡胶软管一端与内表皮上的微小孔连接，另一端通过外表皮上的夹具固定，并且其橡胶软管的开口是向上设置的，这样的话除了密封塞的密封保证之外，而且水也需要向上走才可以溢出，进一步防止了在检测过程中水不会从注水口外溢。

本发明的另一个目的在于提供一种可以提高前期安装效率的钢管混凝土柱超声波检测设备工装的布置方法。

一种钢管混凝土柱超声波检测设备工装的布置方法，包括以下步骤：

S1：在需要待检测的钢管混凝土柱的表面绕设本体，本体的首端与尾端通过子母贴相贴合，固定于钢管混凝土柱上；

S2：在本体的宽度方向上的上端和下端与钢管混凝土柱的表面接缝处贴设胶带；

S3：通过注水口往本体与钢管混凝土柱之间注水直至水从注水口处溢出后，利用密封塞将注水口密封；

S4：在夹紧口内固定检波器。

采用上述结构，在保证检测稳定性的前提下，该方法安装方便简单易行，而且针对多检波器的情况下，大大节约了时间。

附图说明

图1为钢管混凝土柱超声波检测设备工装绕设于钢管混凝土柱时结构示意图，展示密封件采用胶带的方式；

图2为本体的外表皮的结构示意图；

图3为A部结构放大图；

图4为钢管混凝土柱超声波检测设备工装绕设于钢管混凝土柱时结构示意图，展示密封件采用绕紧带的方式；

图5为B部结构放大图；

图6为带有绕紧带的外表皮结构示意图。

附图标记：1、本体；11、首端；12、下端；13、尾端；14、上端；15、外表皮；16、内表皮；161、微小孔；17、中间层；21、子连接部；22、母连接部；3、检波器；4、夹紧口；5、密封件；51、夹层；6、振动马达；7、夹具；8、注水口；9、密封塞；91、固定座；911、膜片；92、端盖；921、凸起；10、连接带。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

如图1-图6所示，一种钢管混凝土柱超声波检测设备工装，包括呈带状设置的本体1，所述本体1截面呈长方形设置，该本体1的长方形的两条长边分别称呼为上端14和下端12，长方形的两条宽边分别称呼为首端11和尾端13，所述的本体1包括有独立的外表皮15和内表皮16，所述外表皮15和内表皮16之间形成有中间层17，外表皮15和内表皮16的相贴合后，相应的外表皮15和内表皮16的贴合的边缘处通过密封胶将两者连接成一体，在所述外表皮15的首端11和尾端13处分别设置子连接部21和母连接部22，所述本体1的总长度应该略小于钢管混凝土柱整个周长，当本体1绕钢管混凝土柱一周后，子连接部21和母连接部22相配合形成固定连接，防止本体1因为弹性作用力而难以固定于钢管混凝土柱上，并且在子连接部21和母连接部22配合时，首端11和尾端13的接缝处需要形成密封结构，此处密封结构可以采用贴胶带的方法，而子连接部21和母连接部22采用市面上常用的子母贴设计。

在外表皮15的上端14和下端12均设置有夹层51，夹层51具体来说可以看成是在外表皮15处切出的一个开口，所述的密封件5具体来说为一端固定设置在夹层51内具有高弹性的绕紧带，绕紧带与夹层51之间可以通过粘接的方式实现，主要是用于防止绕紧带该侧端部在长期使用过程中因外界环境而腐蚀，而绕紧带优选设置为有一定宽度的带状物，这样的话在绕紧带沿着钢管混凝土柱的外形绕一圈之后，绕紧带与外表皮15的上端14之间接触面积比较大，从而也提高了内表皮16与钢管混凝土柱之间的密封度。

另外对于绕紧带绕钢管混凝土柱一圈之后的固定方式，可以在绕紧带的一侧端部和开口的内部同样设置子母贴，这样在绕紧带绕卷一周后，将该侧端部翻转于开口内，由于外表皮15具备弹性力，自然外表皮15会因为弹性复原力压于绕紧带的该侧端部，再配合上子母贴的粘贴力，可以稳定的保持绕紧带在高紧绷力的作用下，依旧可以有稳定的状态，不会缩回。

除了采用绕紧带的方式对本体1的上端14和下端12进行密封之外，简单的可以采用胶带的方式贴于本体1与钢管混凝土柱之间，在相应的上端14和下端12与钢管混凝土柱的接缝处多贴几圈胶带后压紧即可，这种方式的特点就是简单易行，胶带这种材料又随处可见，当然这种方式可以与绕紧带配合一起使用，这样的密封度就可以有很好的保障。

在所述的外表皮15上设置有若干夹紧口4，所述夹紧口4设置为两个间隔设置的切口，所述切口贯穿外表皮15，两个切口之间的距离应小于检波器3的尺寸，这样的话可以通过外表皮15的弹性夹紧检波器3，所述的夹紧口4均匀分布于本体1的表面，而且可以根据实际工况增加夹紧口4的数量。

在外表皮15上还设有若干扁平状的振动马达6，所述外表皮15上设置有用于与振动马达6连接的连接带10，所述连接带10一端一体设置于外表皮15上，另一端与振动马达6通过黏贴胶进行固定，当在检测之前，将振动马达6抵接于钢管混凝土柱表面，通过胶带在振动马达6表面缠绕使之固定于钢管混凝土柱面上，改变了现有技术中采用人工用锤子去敲的方式，人工用锤子的方式对于前后敲击力之间的差异不能过大，而且需要至少两个员工进行工作，采用振动马达6的方式可以通过控制中心控制振动马达6的启闭，进而更精确的可以控制振动时间，振动大小等等，根据所需要获取的实验结果来调整。

所述的内表皮16还设置有微小孔161，所述微小孔161处设置有橡胶软管，所述橡胶软管内设置有注水口8，橡胶软管与微小孔161连接处通过密封胶粘贴于内表皮16上，所述的橡胶软管延伸至外表皮15外，所述外表皮15设置有用于夹持橡胶软管的夹具7，所述夹具7呈C型设置，所述橡胶软管于外表皮15一侧端部套设有刚性套，用于提高橡胶软管端部的刚性，所述的夹具7夹持橡胶软管时，所述的刚性套抵接于夹具7上，所述橡胶软管设置有用于密封注水口8的密封塞9，针对橡胶软管该密封塞9可以简单的设置为管夹，即用管夹夹住橡胶软管来防止液体的外漏。

除了采用管夹之外，所述的密封塞9可以设计为另一种样式，具体来说该密封塞9包括固定于橡胶软管端部的固定座91，所述固定座91上设置有与注水口8联通的通孔，所述的固定座91内设置有由硅胶材料制作的膜片911，所述膜片911密封固定座91的通孔，所述的膜片911上设置有十字切口，所述的十字切口可以供外接的水管插入，所述的固定座91同时配置有端盖92，端盖92与固定座91之间设置有连接部进行连接，所述的端盖92可以可拆卸固定盖设于固定座91上，所述端盖92上设置有柱状凸起921，当端盖92盖设于固定座91上时，所述的柱状凸起921与膜片911相抵触，在这个设计下，当端盖92盖于固定座91上时，有一部分的水会留于橡胶软管内，这样的话内部会形成气压，使得密封的效果更高，而且这个密封塞9在开启或者关闭上也更为方便。

该钢管混凝土柱超声波检测设备工装的布置方法，包括以下步骤：

S1：在需要待检测的钢管混凝土柱的表面绕设本体1，本体1的首端11与尾端13通过子母贴相贴合，固定于钢管混凝土柱上；

S2：将本体1内的绕紧带拖出后通过其绕紧带本身的弹性绕钢管混凝土柱一周后固定于夹层51上；

S3：在本体1的宽度方向上的上端14和下端12与钢管混凝土柱的表面接缝处贴设胶带；

S4：将连接带10上的振动马达6贴于钢管混凝土柱上，通过胶带缠绕一圈固定于钢管混凝土柱上；

S5：通过注水口8往本体1与钢管混凝土柱之间注水直至水从注水口8处溢出后，利用密封塞9将注水口8密封；

S6：在夹紧口4内固定检波器3。

Claims (6)

1.一种钢管混凝土柱机械波检测设备工装，其特征是，包括弹性材料制作的呈带状设置的本体（1），所述本体（1）包括沿长度方向上的首端（11）和尾端（13）两个端部，所述首端（11）和尾端（13）分别设置有相互配合的子连接部（21）和母连接部（22），当本体（1）绕钢管混凝土柱一周后子连接部（21）与母连接部（22）相贴合时，所述首端（11）和尾端（13）形成固定连接且所述首端（11）和尾端（13）的接缝处沿本体（1）的宽度方向呈密封设置，所述本体（1）于宽度方向上的两个端部处均设置有用于密封本体（1）宽度方向上两个端部与钢管混凝土柱接缝处的密封件（5），所述的本体（1）外表面设置有若干用于安装检波器（3）的夹紧口（4）且所述夹紧口（4）均匀分布于本体（1）的外表面，所述的本体（1）上还设置有注水口（8），所述注水口（8）贯穿本体（1）且所述注水口（8）与本体（1）的连接处均为密封结构，所述注水口（8）于外表面一侧端部设置有可拆卸的密封塞（9）。

2.根据权利要求1所述的钢管混凝土柱机械波检测设备工装，其特征是，所述密封件（5）设置为胶带，当所述本体（1）绕设于钢管混凝土柱时，所述胶带贴设于本体（1）宽度方向的上下两个端面与钢管混凝土柱之间所形成的接缝处。

3.根据权利要求1所述的钢管混凝土柱机械波检测设备工装，其特征是，所述本体（1）设置有外表皮（15）和内表皮（16），所述外表皮（15）和内表皮（16）均采用弹性橡胶材料制作，所述外表皮（15）和内表皮（16）之间形成中间层（17）且所述外表皮（15）和内表皮（16）相互贴合抵触，所述夹紧口（4）为设置为两条贯穿外表皮（15）的切口，两条所述切口之间间隔设置且两条切口之间间隔小于检波器（3）的最大尺寸。

4.根据权利要求1所述的钢管混凝土柱机械波检测设备工装，其特征是，所述首端（11）和尾端（13）的子连接部（21）和母连接部（22）设置为相互贴合的子母贴，当本体（1）绕钢管混凝土柱一周后，子连接部（21）与母连接部（22）相贴合的接缝处贴设胶带密封。

5.根据权利要求4所述的钢管混凝土柱机械波检测设备工装，其特征是，所述内表皮（16）设置有微小孔（161），所述微小孔（161）处设置有橡胶软管，所述橡胶软管与微小孔（161）连接处通过密封胶粘接，所述橡胶软管延伸至外表皮（15）且所述外表皮（15）设置有定位橡胶软管的夹具（7），所述注水口（8）即设置于橡胶软管内，所述橡胶软管于外表皮（15）一侧朝上设置，所述密封塞（9）设置为夹紧于橡胶软管上的管夹。

6.一种钢管混凝土柱机械波检测设备工装的布置方法，包括以下步骤：

S1：在需要待检测的钢管混凝土柱的表面绕设本体（1），本体（1）的首端（11）与尾端（13）通过子母贴相贴合，固定于钢管混凝土柱上；

S2：在本体（1）的宽度方向上的上端（14）和下端（12）与钢管混凝土柱的表面接缝处贴设胶带;

S3：通过注水口（8）往本体（1）与钢管混凝土柱之间注水直至水从注水口（8）处溢出后，利用密封塞（9）将注水口（8）密封；

S4：在夹紧口（4）内固定检波器（3）。