CN106088168A - 建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法，该建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法应用于建筑物桩体，该方法包括步骤：在建筑物桩体侧面上确定敲击点；在建筑物桩体侧面上同一水平高度不同位置安设至少两个信号采集装置作为对建筑物桩体的测点；当接收到在敲击点的敲击动作时，获取来自每一信号采集装置的测点信号及得到各个测点的测试曲线；对所有测点的测试曲线进行平均处理得到对该建筑物桩体的检测结果。本发明通过该检测方法得到的检测结果可以准确的判断出建筑物桩体的桩身结构质量及桩底的完整性。
Description
技术领域
本发明涉及建筑物检测领域，具体而言，涉及一种建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法。
背景技术
现有常见的基桩低应变法在桩顶表面施加低能量的瞬态敲击，敲击产生的冲击波沿桩体向下传播，遇到波阻抗变化的介质面或桩底时将产生反射波，根据反射波的信号特性判定桩身质量。该方法针对的是上部结构还未建造、桩顶表面自由的基桩。对于具有上部结构的下部基桩，由于桩顶表面处于不可见的状态，该方法不再适用。
现有的低应变双速度法将两个探头侧向安装在基桩同一侧的不同深度(高度)位置并采集两个速度信号，并通过两条测试曲线提取上行波，即提取由探头以下桩体向上传播的波，并根据上行波判断下部基桩的桩身完整性，其目的是部分地消除由上部构件引起的纵波反射信号。但它并不能消除产生于敲击点区域的三维干扰信号和沿着桩身与立柱传播的偏心力矩剪切波。
因此，为了消除产生于敲击点区域的三维干扰信号和沿着桩身与立柱传播的偏心力矩剪切波，进而准确地判断出建筑物桩体的桩身结构质量及桩底的完整性，有必要提供一种建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法，以帮助更加准确地判断出建筑物桩体的桩身结构质量及桩底的完整性。
为解决在役结构下部基桩的检测这一技术问题，本发明采用的技术方案是：一种建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法，该建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法应用于建筑物桩体，该方法包括步骤：
在建筑物桩体侧面上确定敲击点；
在建筑物桩体侧面上同一水平高度不同位置安设至少两个信号采集装置作为对建筑物桩体的测点；
当接收到在敲击点的敲击动作时，获取来自每一信号采集装置的测点信号及得到各个测点的测试曲线；
对所有测点的测试曲线进行平均处理得到对该建筑物桩体的检测结果。
进一步，该信号采集装置为探头或传感器。
进一步，所述信号采集装置通过胶水、黄油或橡皮泥等粘性物质粘贴在所述建筑物桩体侧面上。
进一步，所述建筑物桩体包括基桩和立柱，所述敲击动作通过力锤或力棒在所述基桩或所述立柱侧面上竖向敲击产生。
进一步，步骤“当接收到在敲击点的敲击动作时，获取来自每一信号采集装置的测点信号及得到各个测点的测试曲线”具体为：
当接收到在敲击点的一次敲击动作时，获取来自位于所述建筑物桩体直径上的两个信号采集装置的测点信号及得到两个测点的测试曲线。
进一步，步骤“当接收到在敲击点的敲击动作时，获取来自每一信号采集装置的测点信号及得到各个测点的测试曲线”具体为：
当接收到在敲击点的第一次敲击动作时，获取来自位于所述建筑物桩体第一条直径上的所述两个信号采集装置的测点信号及得到第一条直径上两个测点的测试曲线；
当接收到在敲击点的第二次敲击动作时，获取来自位于所述建筑物桩体第二条直径上的所述两个信号采集装置的测点信号及得到第二条直径上两个测点的测试曲线。
进一步，该第一次、第二次敲击动作位于同一敲击点。
进一步，所述建筑物桩体为在役桩柱式桥墩，所述在役桩柱式桥墩包括基桩、立柱、系梁及盖梁，其中所述基桩和所述立柱简称为桩柱，所述敲击点设在与该系梁中轴线垂直的经过所述桩柱中轴线的竖剖面与所述桩柱侧面的竖直交线上，所述测点设在该立柱或该基桩侧面上同一高度的水平面上。
进一步，所述建筑物桩体为在役桩柱式桥墩，所述在役桩柱式桥墩包括基桩、立柱、系梁及盖梁，其中所述基桩和所述立柱简称为桩柱，所述敲击点设在由基桩-立柱-系梁中轴线构成的竖剖面与所述桩柱侧面的竖直交线中，靠近所述系梁一侧的交线上，所述测点设在该立柱或该基桩侧面上同一高度的水平面上。
进一步，所述建筑物桩体为在役桩柱式桥墩，所述在役桩柱式桥墩包括基桩、立柱、系梁及盖梁，其中所述基桩和所述立柱简称为桩柱，所述敲击点设在由基桩-立柱-系梁中轴线构成的竖剖面与所述桩柱侧面的竖直交线中，远离所述系梁一侧的交线上，所述测点设在该立柱或该基桩侧面上同一高度的水平面上。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括如下有益效果：本发明的一种建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法，通过在建筑物桩体侧面确定敲击点，利用在同一水平高度、不同水平位置安设至少两个测点，采集所述至少两个测点信号并平均，通过信号的平均来消除产生于敲击区域的三维干扰信号和与沿着桩身立柱传播的偏心力矩剪切波，从而帮助更准确的判断出建筑物下部基桩的桩身完整性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举部分实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明一种建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法的流程示意图；
图2是本发明一种建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法的应用环境示意图；
图3是图2中A-A剖面的点位示意图；
图4是本发明一种建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法的第一结构示意图；
图5是图4的一种建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法在立柱与基桩交界面台阶处敲击与采样时所得的时程曲线效果示意图；
图6是本发明一种建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法的第二结构示意图；
图7是图6的一种建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法在立柱与基桩交界面台阶处敲击与采样时所得的时程曲线效果示意图；
图8是本发明一种建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法的第三结构示意图。
图9是图8的一种建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法在立柱与基桩交界面台阶处敲击与采样时所得的时程曲线效果示意图；
图10是图8所示的结构示意图的两种等效示意图；
图11是本发明一种建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法的第四结构示意图。
图12是图11的一种建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法在立柱与基桩交界面台阶处敲击与采样时所得的时程曲线效果示意图；
图13是图11所示的结构示意图的两种等效示意图。
主要元件符号说明：
100-在役桩柱式桥墩；10-基桩；20-立柱；30-系梁；40-盖梁；200-激振装置；300-信息采集装置；400-信息处理装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作详细说明。
实施例1
图1是本发明一种建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法的流程示意图。该建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法，为了方便描述，以下简称“检测方法”，应用于建筑物桩体上，该方法包括步骤：
在步骤S11中，在建筑物桩体或柱体侧面上确定敲击点。
在步骤S12中，在建筑物桩体侧面上同一水平高度不同位置安设至少两个信号采集装置作为对建筑物桩体的测点。
具体地，该信号采集装置为探头或传感器。该信号采集装置通过胶水、黄油或橡皮泥等粘性物质粘贴在所述建筑物桩体侧面上。
在本发明的一实施例中，所述建筑物桩体为在役桩柱式桥墩，所述在役桩柱式桥墩包括基桩、立柱、系梁及盖梁，其中所述基桩和所述立柱简称为桩柱，所述敲击点设在与该系梁中轴线方向垂直的经过桩柱中轴线的竖剖面与桩柱侧面的竖直交线上，即图3中桩柱台阶处12点与6点位置的点及其在桩柱侧面上竖向延伸的点，所述测点设在立柱或基桩侧面上同一高度的水平面上。
在本发明的另一实施例中，所述建筑物桩体为在役桩柱式桥墩，所述在役桩柱式桥墩包括基桩、立柱、系梁及盖梁，其中所述基桩和所述立柱简称为桩柱，所述敲击点设在从基桩-立柱-系梁中轴线构成的竖剖面与桩柱侧面的竖直交线中，靠近系梁一侧的交线，即图3中桩柱台阶处3点位置的点及其在桩柱侧面上竖向延伸的点，所述测点设在立柱或基桩侧面上同一高度的水平面上。
在本发明的再一实施例中，所述建筑物桩体为在役桩柱式桥墩，所述在役桩柱式桥墩包括基桩、立柱、系梁及盖梁，其中所述基桩和所述立柱简称为桩柱，所述敲击点设在从基桩-立柱-系梁中轴线构成的竖剖面与桩柱侧面的竖直交线中，远离系梁一侧的交线，即图3中桩柱台阶处9点位置的点及其在桩柱侧面上竖向延伸的点，所述测点设在该立柱或基桩侧面上同一高度的水平面上。
可以理解，所述建筑物桩体还可为其他桩体，如实心圆桩、管桩、包含基桩和立柱的桩体等。即只要可以使用本发明的低应变双速度信号平均检测方法来检测的建筑物桩体都属于本发明的构思。
在步骤S13中，当接收到在敲击点的敲击动作时，获取来自每一信号采集装置的测点信号及得到各个测点的测试曲线。
具体地，所述敲击动作通过力锤或力棒在所述基桩或柱体侧面上竖向敲击产生。在本发明的一实施例中，步骤“当接收到在敲击点的敲击动作时，获取来自每一信号采集装置的测点信号及得到各个测点的测试曲线”具体为：
当接收到在敲击点的一次敲击动作时，获取来自位于建筑物桩体同一直径上的两个信号采集装置的测点信号及得到两个测点的测试曲线。
在本发明的另一实施例中，步骤“当接收到在敲击点的敲击动作时，获取来自每一信号采集装置的测点信号及得到各个测点的测试曲线”具体为：
在同一个测试信号框架下，当接收到在敲击点的第一次敲击动作时，获取来自位于建筑物桩体或柱体第一条直径上的两个信号采集装置的测点信号及得到第一条直径上两个测点的双速度测试曲线；
将探头粘贴到第二条直径上的两个测点位置当接收到在敲击点的第二次敲击动作时，获取来自位于建筑物桩体或柱体第二条直径上的两个信号采集装置的测点信号及得到第二条直径上两个测点的双速度测试曲线。其中，该第一、第二次敲击动作位于同一敲击点。所以，两个信号采集装置分两次便可完成四个测点信号的采集。
在步骤S14中，对所有测点的测试曲线进行平均处理得到对该建筑物桩体的检测结果。其中，该检测结果为所有测点的测试曲线进行平均后的测试曲线。该平均过程分两步，首先，在同一个测试信号框架下，每次敲击，仪器采集一次(条)双速度信号，多次敲击的信号采集完毕时，仪器屏幕上显示了多条不同的双速度曲线，当保存信号时，仪器会自动以通道为单位进行一次信号平均，从而形成一条双速度曲线。然后，将经过一次平均处理之后得到的双速度信号，在仪器的后处理界面或者导出到相关软件之后，再进行一次信号平均成为单一曲线信号。
本发明的一些实施例中，如对于图6、图10和图13两点采样的情况，此时，敲击点和传感器粘贴位置固定，在同一个测试信号框架下，多次敲击将采集多个双速度信号，在信号保存时，仪器会将多个信号自动平均成为一个双速度信号。由于接收点位置不变，仪器按照通道(或传感器)为单位进行的信号平均，其实质是将同一个测点在多次敲击下得到的信号进行平均，其目的是消除次生干扰或人为干扰。将这个经过一次平均处理之后得到的双速度信号，在仪器的后处理界面或者导出到软件之后，再进行一次信号平均成为单一曲线信号，它是两个测点的平均信号。
在本发明的另一些实施例中，如对于图4、图8、图11的四点采样的情况：
在同一个测试信号框架下，第一次敲击得到第一条直径上两个测点信号，它在仪器屏幕上显示为一个双通道信号，再将探头粘贴到第二条直径上的两个测点位置，敲击第二次，又采集与另外两个测点对应的一个双通道信号，而仪器进行信号保存的时候，按照通道(或传感器)为单位进行平均，仪器将通道1(或传感器1)所采集的分别位于两条直径上的不同测点的信号进行平均，同时将通道2(或传感器2)所采集的分别位于两条直径上的不同测点的信号也进行平均，从而得到一个经过一次平均后的双速度信号。将这个经过一次平均处理之后得到的双速度信号，在仪器的后处理界面或者导出到软件之后，再进行一次信号平均成为单一曲线信号，它是四个测点的平均信号。
本发明的建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法通过在建筑物桩体或柱体侧面确定敲击点，利用在同一水平高度、不同水平位置安设至少两个测点，通过采集所述至少两个测点信号并平均，从而通过信号的平均来消除产生于与敲击区域的三维干扰信号和与沿着桩身立柱传播的偏心力矩剪切波，以帮助更准确的判断出建筑物桩体的桩身结构质量及桩底的完整性。
图2是本发明一种建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法的应用环境示意图。
在本实施例中，该建筑物桩体为具有上部结构的在役桩柱式桥墩。在役桩柱式桥墩100包括基桩10、立柱20、系梁30及盖梁40。基桩10部分埋入于土地中，必要时，通过开挖使得部分桩体外露。基桩10和立柱20都为圆柱状。立柱20位于基桩10正上方，系梁30垂直地位于基桩10和立柱20之间，使得基桩10、立柱20、系梁30之间为固定连接。盖梁40垂直地固定连接于立柱20上方。基桩10的直径大于立柱20的直径，从而在基桩10和立柱20的连接面处形成一个小台阶。由于在对建筑物桩体的检测过程中，要使用激振装置在建筑物桩体上产生敲击点，宽度较窄的水平小台阶成为首先的敲击与接收点位置，但是它只是在桩柱侧面上敲击的一个特例。当在非桩柱台阶处的桩体或柱体侧面敲击时，可以通过开凿敲击平台或安装敲击块实现敲击，通过侧置式传感器采样。
请一并参阅图3，图3为立柱20向下的剖面图。为了方便描述，在该剖面图上的基桩10和立柱20形成的台阶处通过时钟来示意本发明的敲击与采样点的水平相对位置，其中，基桩-立柱-系梁竖剖面与该水平台阶的交线，靠近系梁一侧为时针3点位置，远离系梁的一侧为时针9点的位置，与该系梁30轴线方向垂直的，通过桩柱中轴线的竖剖面与该台阶的两个交线为时针6及12点的位置，其它点位按照时针刻度相应的分布在台阶上。这些测点及其在竖向沿着桩柱侧壁延伸的一系列测点，成为可供选择的、高度不同的敲击与采样点位置。
实施例2
图4是本发明一种建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法的第一结构示意图。在本实施例中，定义与系梁中轴线方向垂直的经过桩柱中轴线的竖剖面，其与桩柱的侧面的竖直交线，即图3中12点与6点位置的点及其在桩柱侧面上竖向延伸的点作为敲击点，所述测点设在该立柱20或基桩10的侧面上某一高度的水平面上。
激振装置200在立柱20或基桩10侧面上12或6点方向产生偏心敲击动作，其中，偏心敲击为远离立柱20或基桩10中轴线的敲击。在立柱20侧面上同一水平高度不同位置安设两个信号采集装置300作为对建筑物桩体的测点。
当激振装置200第一次在立柱20侧面上12或6点方向产生偏心敲击动作时，通过低应变双通道信号采集仪，在同一个信号框架下，获取来自位于第一条直径a上的两个信号采集装置300的测点信号(图4中所示的步骤1)，即得到第一条直径两个测点的测试曲线；之后，将探头粘贴到第二条直径b上的测点位置，当激振装置在同一点再次产生偏心敲击动作时，获取来自位于第二条直径b上的两个信号采集装置300的测点信号(图4中所示的步骤2)，即得到第二条直径上两个测点的测试曲线。则在本实施例中，产生了两次敲击动作并采集了4个测点的反射信号。信息处理装置400对所有测点的测试曲线进行平均处理得到对该建筑物桩体的平均曲线。在本实施例中，激振装置200为力棒，信息采集装置300为探头，信息处理装置400为低应变双通道信号采集仪。
敲击作用在基桩10和立柱20中除了产生竖向的纵波，在桩柱衔接的台阶处，产生了以3-9轴竖剖面反对称分布的三维干扰波和偏心力矩剪切波，在6-12轴竖剖面的两侧产生了反对称的偏心力矩剪切波，即四个象限的干扰信号叠加后各不相同。但是，当对称性的采集四个测点的信号并平均，将可以同时消除这些干扰波。所以需要同时对称性的采集4个测点的信号。
采样方案如图4所示，信号采集点所在直径与3-9轴所成的夹角Φ为任意值(而非只是45°)。即只需要满足四个采样点的位置以基桩10的水平(3-9轴系梁方向)和竖直(6-12轴线)直径的对称性，对角度没有具体的要求。
由于低应变双通道信号采集仪只能同时采集两个信号，而在本实施例中，需要采集四个测点的信号，所以四个测点信号必须分成两组。由于四个信号采集测点与敲击点的距离不同，为了保证各个测点之间首波入射的时间差及干扰信号的相位差，必须将距敲击点不同距离的测点分为两个组合，每个组合包含一个距敲击点近的测点和一个距敲击点远的测点，通过低应变双通道信号采集仪采样并平均。
请一并参阅图5，它是图4的一种建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法在立柱与基桩交界面台阶处敲击与采样时所得的时程曲线效果示意图。
图5是在桩柱交界面台阶处的12点处敲击时，桩柱台阶上四条象限平分线半径(组成与水平轴3-9轴成±45°的两条直径)位置的四个单点信号与它们的双速度平均信号。第一、第三角平分线为第一次敲击动作一条对角线直径上两个测点的信号时程曲线，第二、第四角平分线为第二次敲击动作另一条对角线直径上两个测点的信号时程曲线，图5中所示的实线是四条曲线平均得到的平均信号的时程曲线。图5表明双速度平均信号中的干扰信号显著减弱，因此，通过本专利提出的双速度平均法的信号平均处理可显著的地消除单点信号中的干扰信号，即消除产生于与敲击区域的三维干扰信号和沿着桩身立柱传播的偏心力矩剪切波，从而可以帮助更准确的判断出建筑物桩体的桩身结构质量及桩底的完整性。
当在立柱20或基桩10侧面上的12或6点方向上不同高程的位置产生偏心敲击动作，按照图4所示的测点水平相对位置且保持四个测点在同一水平高度(注：四个测点所在的水平高度可在桩柱侧面的任一高程位置，且可以与敲击点高程不同)，采样结果同样可以消除产生于与敲击区域的三维干扰信号和与沿着桩身立柱传播的偏心力矩剪切波，从而可以帮助更准确的判断出建筑物桩体的桩身结构质量及桩底的完整性。
实施例3
图6是本发明一种建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法的第二结构示意图。在本实施例中，定义与系梁中轴线方向垂直的经过桩柱中轴线的竖剖面，其与桩柱的侧面的竖直交线，即附图3中12点与6点位置的点及其在桩柱侧面上竖向延伸的点作为敲击点，所述测点(信号采集点)设在该立柱20或基桩10的侧面上某一高度的水平面上。
激振装置200在立柱20或基桩10侧面上12或6点方向产生偏心敲击动作，其中，偏心敲击为远离立柱20或基桩10中轴线的敲击。在立柱20或基桩10侧面上同一水平高度不同位置安设两个信号采集装置300作为对建筑物桩体的测点。
当激振装置200在立柱20侧面上12点方向产生偏心敲击动作时，获取来自位于系梁30轴线方向上的两个信号采集装置300的测点信号(见图中3点及9点位置)，即得到两个测点的测试曲线。信息处理装置400对所有测点的测试曲线进行平均处理得到对该建筑物桩体的平均信号的时程曲线。在本实施例中，激振装置200为力棒，信息采集装置300为探头，信息处理装置400为低应变双通道信号采集仪。
由于结构的对称性，可以理解，本实施例的敲击点亦可为6点位置，相应地，当敲击点位于6点位置时，系梁30轴线方向上的两个信号采集装置300的测点信号(见图6中3点及9点位置)。
请一并参阅图7，它是图6的一种建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法在立柱与基桩交界面台阶处敲击与采样时所得的时程曲线效果示意图。图7中，在桩柱交界面台阶处的12点处敲击时，两条虚线为两个测点的信号时程曲线，实线为两条虚线双速度平均信号时程曲线。图7说明通过本专利提出的双速度平均法的信号平均处理可以显著的消除产生于与敲击区域的三维干扰信号和与沿着桩身立柱传播的偏心力矩剪切波，从而可以帮助更准确的判断出建筑物桩体的桩身结构质量及桩底的完整性。
当在立柱20或基桩10侧面上的12或6点方向上不同高程的位置产生偏心敲击动作，按照图6所示的测点水平相对位置且保持两个测点在同一水平高度(注：两个测点所在的水平高度可在桩柱侧面的任一高程位置，且可以与敲击点高程不同)，采样结果同样可以消除产生于与敲击区域的三维干扰信号和着桩身立柱传播的偏心力矩剪切波，从而可以帮助更准确的判断出建筑物桩体的桩身结构质量及桩底的完整性。
实施例4
图8是本发明一种建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法的第三结构示意图。在本实施例中，敲击点设在从基桩-立柱-系梁中轴线构成的竖剖面与桩柱侧面的竖直交线中，靠近系梁一侧的交线，即图3中台阶处3点位置的点及其在桩柱侧面上竖向延伸的点。所述测点(信号采集点)设在立柱或基桩侧面上某一高度的水平面上。
激振装置200在立柱20或基桩10侧面上3点方向产生偏心敲击动作，其中，偏心敲击为远离立柱20或基桩10的中轴线的敲击。在立柱20或基桩10侧面上同一水平高度不同位置安设两个信号采集装置300作为对建筑物桩体的测点。
当激振装置200第一次在立柱20与基桩10侧面上3点方向产生偏心敲击动作时，通过低应变双通道信号采集仪，在同一个信号框架下，获取来自位于第一条直径a上的两个信号采集装置300的测点信号(图8中所示的步骤1)，即得到第一条直径两个测点的测试曲线；之后，更换探头粘贴到第二条直径b上的两个测点位置，当激振装置在同一点再次产生偏心敲击动作时，获取来自位于第二条直径b上的两个信号采集装置300的测点信号(图8中所示的步骤2)，即得到第二条直径上两个测点的测试曲线。即，在本实施例中，产生了两次敲击动作及采集了4个测点的反射信号。信息处理装置400对所有测点的测试曲线进行平均处理得到对该建筑物桩体的检测结果。在本实施例中，激振装置200为力棒，信息采集装置300为探头，信息处理装置400为低应变双通道信号采集仪。
在基桩10和立柱20中除了产生竖向的纵波，在桩柱衔接的台阶处，产生了三维干扰信号和以6-12竖剖面反对称分布的偏心力矩剪切波，当对称性的采集四个测点的信号，可以同时消除这两套干扰波。
四个测点采样的采样方案如图8所示，信号采集点所在直径与3-9轴所成的夹角Φ为任意值(而非只是45°)。即只需要满足四个采样点的位置以基桩10的水平(3-9轴系梁方向)和竖直(6-12轴线)直径的对称性，对角度没有具体的要求。
当采集四点信号，由于低应变双通道信号采集仪只能同时采集两个信号，而在本实施例中，需要采集四个测点的信号，所以四个测点信号必须分成两组。由于四个信号采集测点与敲击点的距离不同，为了保证各个测点之间首波入射的时间差及干扰信号的相位差，必须将距敲击点不同距离的测点分为两个组合，每个组合包含一个距敲击点近的测点和一个距敲击点远的测点，通过低应变双通道信号采集仪采样并平均。
请一并参阅图9，它是图8的一种建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法在立柱与基桩交界面台阶处的3点位置敲击与采样时所得的时程曲线效果示意图。图9中，在桩柱交界面台阶处的3点处敲击时，四条虚线为两个测点的信号时程曲线，由于结构以3-9轴系梁竖剖面对称，2点处和4点处的测试曲线一致，8点和10点处的测试曲线一致，实线为四条虚线双速度平均信号时程曲线。因此，通过本专利提出的双速度平均法的信号平均处理可以显著的消除产生于与敲击区域的三维干扰信号和与沿着桩身立柱传播的偏心力矩剪切波，从而可以帮助更准确的判断出建筑物桩体的桩身完整性。
当在立柱20或基桩10侧面上3点方向上不同高程的位置产生偏心敲击动作，按照图8所示的测点水平相对位置且保持四个测点在同一水平高度(注：四个测点所在的水平高度可在桩柱侧面的任一高程位置，且可以与敲击点高程不同)，采样结果同样可以消除产生于与敲击区域的三维干扰信号和与沿着桩身立柱传播的偏心力矩剪切波，从而可以帮助更准确的判断出建筑物桩体的桩身结构质量及桩底的完整性。
由于图8所示本发明一种建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法的第三结构示意图中，结构以3-9轴(桩-柱-系梁竖剖面)对称，四点测试信号中，出现了两两相同的测试曲线，所以四点采样可以退化为图10所示的两点采样。两个测点的采样曲线及其平均曲线将与图9的效果图一致，只是曲线数量减少，在此不再赘述。
实施例5
图11是本发明一种建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法的第四结构示意图。在本实施例中，敲击点设在从桩-柱-系梁中轴线构成的竖剖面与桩柱侧面的竖直交线中，靠近系梁一侧的交线，即图3中桩柱台阶处9点位置的点及其在桩柱侧面上竖向延伸的点。所述测点(信号采集点)设在该立柱或基桩侧面上某一高度的水平面上。
请一并参阅图12，它是图11的一种建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法在立柱与基桩交界面台阶处的9点位置敲击与采样时所得的时程曲线效果示意图。图11说明采样结果同样可以消除产生于与敲击区域的三维干扰信号和与沿着桩身立柱传播的偏心力矩剪切波，从而可以帮助更准确的判断出建筑物桩体的桩身结构质量及桩底的完整性。
实施例5的其它相关阐述参见实施例4，在此不再赘述。
考虑到桩柱式桥墩结构以3-9轴(桩-柱-系梁竖剖面)对称，实施例5的四点测试信号中，中，出现了两两相同的测试曲线，所以四点采样可以退化为图13所示的两点采样。采样曲线与平均曲线与图11的效果图一致，只是曲线数量减少，在此不再赘述。
可以理解，本发明的建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法可应用于任何环境下的建筑物桩体的检测。
本发明的建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法通过在建筑物桩体侧面确定敲击点，利用在同一水平高度、不同水平位置安设至少两个测点通过采集所述至少两个测点信号并平均，从而通过信号的平均来消除产生于与敲击区域的三维干扰信号和与沿着桩身立柱传播的偏心力矩剪切波，以准确的判断出建筑物桩体的桩身结构质量及桩底的完整性。
本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，方法实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，该模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法、系统和装置，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，该模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法，该建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法应用于建筑物桩体，其特征在于，该方法包括步骤：
在建筑物桩体侧面上确定敲击点；
在建筑物桩体侧面上同一水平高度不同位置安设至少两个信号采集装置作为对建筑物桩体的测点；
当接收到在敲击点的敲击动作时，获取来自每一信号采集装置的测点信号及得到各个测点的测试曲线；
对所有测点的测试曲线进行平均处理得到对该建筑物桩体的检测结果。
2.根据权利要求1所述的建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法，其特征在于，该信号采集装置为探头或传感器。
3.根据权利要求1所述的建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法，其特征在于，所述信号采集装置通过胶水、黄油或橡皮泥等粘性物质粘贴在所述建筑物桩体侧面上。
4.根据权利要求1所述的建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法，其特征在于，所述建筑物桩体包括基桩和立柱，所述敲击动作通过力锤或力棒在所述基桩或所述立柱侧面上竖向敲击产生。
5.根据权利要求1所述的建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法，其特征在于，步骤“当接收到在敲击点的敲击动作时，获取来自每一信号采集装置的测点信号及得到各个测点的测试曲线”具体为：
当接收到在敲击点的一次敲击动作时，获取来自位于所述建筑物桩体直径上的两个信号采集装置的测点信号及得到两个测点的测试曲线。
6.根据权利要求1所述的建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法，其特征在于，步骤“当接收到在敲击点的敲击动作时，获取来自每一信号采集装置的测点信号及得到各个测点的测试曲线”具体为：
当接收到在敲击点的第一次敲击动作时，获取来自位于所述建筑物桩体第一条直径上的所述两个信号采集装置的测点信号及得到第一条直径上两个测点的测试曲线；
当接收到在敲击点的第二次敲击动作时，获取来自位于所述建筑物桩体第二条直径上的所述两个信号采集装置的测点信号及得到第二条直径上两个测点的测试曲线。
7.根据权利要求6所述的建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法，其特征在于，该第一次、第二次敲击动作位于同一敲击点。
8.根据权利要求1所述的建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法，其特征在于，所述建筑物桩体为在役桩柱式桥墩，所述在役桩柱式桥墩包括基桩、立柱、系梁及盖梁，其中所述基桩和所述立柱简称为桩柱，所述敲击点设在与该系梁中轴线垂直的经过所述桩柱中轴线的竖剖面与所述桩柱侧面的竖直交线上，所述测点设在该立柱或该基桩侧面上同一高度的水平面上。
9.根据权利要求1所述的建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法，其特征在于，所述建筑物桩体为在役桩柱式桥墩，所述在役桩柱式桥墩包括基桩、立柱、系梁及盖梁，其中所述基桩和所述立柱简称为桩柱，所述敲击点设在由基桩-立柱-系梁中轴线构成的竖剖面与所述桩柱侧面的竖直交线中，靠近所述系梁一侧的交线上，所述测点设在该立柱或该基桩侧面上同一高度的水平面上。
10.根据权利要求1所述的建筑物桩体的低应变双速度信号平均检测方法，其特征在于，所述建筑物桩体为在役桩柱式桥墩，所述在役桩柱式桥墩包括基桩、立柱、系梁及盖梁，其中所述基桩和所述立柱简称为桩柱，所述敲击点设在由基桩-立柱-系梁中轴线构成的竖剖面与所述桩柱侧面的竖直交线中，远离所述系梁一侧的交线上，所述测点设在该立柱或该基桩侧面上同一高度的水平面上。
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