CN110780266A - 一种水工混凝土雷达法应用校准装置 - Google Patents

Abstract

一种水工混凝土雷达法应用校准装置，第一单结构体为钢筋混凝土板，内设一排多个第一单结构体上层横筋，还有一排多个第一单结构体下层纵筋。第二单结构体为钢筋混凝土板，内设一排多个第二单结构体上层横筋，还有一排多个第二单结构体下层纵筋。第三单结构体为混凝土预制有孔洞，异常缺陷体可为止水带预制块、管线电缆预制块、脱空或注水预制块、振捣不实预制块、粘接面预制块、木板预制块、裂缝预制块和钢拱架预制块中的至少一个。本发明可以校准不同厂家地质雷达设备的精度，校准装置涵盖了水工混凝土建筑物内部大部分异常缺陷，校准装置规定了内部异常具体的位置及深度，能对设备及异常进行合理的评价分析。

Description

一种水工混凝土雷达法应用校准装置

技术领域

本发明属于水工混凝土工程领域，具体为一种水工混凝土雷达法应用校准装置。

背景技术

雷达法在水工混凝土结构体检测中普遍应用，主要目的是检测其中的钢筋数量、钢筋间距、钢筋的混凝土保护层厚度、钢拱架的数量、钢拱架的间距、钢拱架的埋深、混凝土衬砌厚度、混凝土与围岩粘接情况、混凝土墙体厚度和混凝土振捣密实情况等。目前暂无计量单位对雷达设备进行计量认证校准，因此需要一个校准装置对其进行校准。

发明内容

本发明的目的是提供一种水工混凝土雷达法应用校准装置，可以解决设备厂家、检测单位和科研院校因无法计量而不确定其雷达精度的问题。

采用的技术方案是：

一种水工混凝土雷达法应用校准装置，包括第一单结构体。

其技术要点在于：

第一单结构体为钢筋混凝土板，内设一排多个第一单结构体上层横筋，还有一排多个第一单结构体下层纵筋。

第二单结构体为钢筋混凝土板，内设一排多个第二单结构体上层横筋，还有一排多个第二单结构体下层纵筋。

第三单结构体为混凝土预制板，开设有至少一个第三单结构体孔。

第一单结构体、第二单结构体和第三单结构体可层叠设置。

还有多个异常缺陷体，可紧密安放在第三单结构体孔内。

异常缺陷体为止水带预制块、管线电缆预制块、脱空或注水预制块、振捣不实预制块、粘接面预制块、木板预制块、裂缝预制块和钢拱架预制块中的至少一个。

其优点在于：

本发明可以校准不同厂家地质雷达设备的精度，校准装置涵盖了水工混凝土建筑物内部大部分异常缺陷，校准装置规定了内部异常具体的位置及深度，能对设备及异常进行合理的评价分析。可按A面B面C面一一对应叠放使用，也可翻转后校核，进一步查看雷达系统的分辨能力。本校准装置不仅仅符合了行业规范的要求，也真正的做到了与水工建筑物现场实际相结合。操作简单，几种结构体可重复使用，并制作了不同强度等级的混凝土进行分析雷达的分辨能力。

附图说明

图1为本发明的第一单结构体立视结构示意图。

图2为本发明的第二单结构体立视结构示意图。

图3为本发明的第三单结构体立视结构示意图。

图4为本发明的异常缺陷体：止水带预制块立视结构示意图。

图5为本发明的异常缺陷体：管线电缆预制块立视结构示意图。

图6为本发明的异常缺陷体：脱空或注水预制块立视结构示意图。

图7为本发明的异常缺陷体：振捣不实预制块立视结构示意图。

图8为本发明的异常缺陷体：粘接面预制块立视结构示意图。

图9为本发明的异常缺陷体：木板预制块立视结构示意图。

图10为本发明的异常缺陷体：裂缝预制块立视结构示意图。

图11为本发明的异常缺陷体：钢拱架预制块立视结构示意图。

图12为本发明的一种组合体立视结构示意图。

第一单结构体1、第二单结构体2、第三单结构体3、止水带预制块4、管线电缆预制块5、脱空或注水预制块6、振捣不实预制块7、粘接面预制块8、木板预制块9、裂缝预制块10、钢拱架预制块11、第一单结构体上层横筋12、第一单结构体下层纵筋13、第二单结构体上层横筋14，第二单结构体下层纵筋15、第三单结构体孔16、止水带17、管线电缆18、孔洞19、木板20、裂缝21、钢拱架22。图中所示的单位均为mm。

具体实施方式

一种水工混凝土雷达法应用校准装置，包括第一单结构体1、第二单结构体2、第三单结构体3和异常缺陷体。

第一单结构体1为平板状结构（钢筋混凝土板），内设一排多个第一单结构体上层横筋12（钢筋），还有一排多个第一单结构体下层纵筋13（钢筋），相互成90°垂直布置。

第一单结构体上层横筋12两侧在第一单结构体1外有露头，所在面为第一单结构体A面。

第一单结构体下层纵筋13两侧在第一单结构体1外有露头，所在面为第一单结构体B面。

距离第一单结构体上层横筋12和第一单结构体下层纵筋13更近的上表面为第一单结构体C面（正方形）。

第一单结构体1：（详见图1）。

长×宽×高=1.6m×1.6m×0.2m（h）。

第一单结构体上层横筋12为9根，均为φ8mm，圆心间隔150mm设置（9根φ8mm@150mm横筋），第一单结构体上层横筋12上方混凝土保护层厚度为15mm。

位于两侧外边的第一单结构体上层横筋12中心到两个B面距离相等，均为200mm。

第一单结构体下层纵筋13为9根，均为φ10mm，圆心间隔150mm设置（9根φ10 mm @150 mm纵筋），第一单结构体下层纵筋13上方混凝土保护层厚度为23mm。

位于两侧外边的第一单结构体下层纵筋13中心到两个A面距离相等，均为200mm。

第一单结构体上层横筋12两侧在第一单结构体1外露头长度均为5mm。

第一单结构体下层纵筋13两侧在第一单结构体1外露头长度均为5mm。

第一单结构体1强度等级为C30F200W6。

第二单结构体2为平板状结构（钢筋混凝土板），内设一排多个第二单结构体上层横筋14，还有一排多个第二单结构体下层纵筋15，相互成90°垂直布置。

第二单结构体上层横筋14两侧在第二单结构体1外有露头，所在面为第二单结构体A面。

第二单结构体下层纵筋15两侧在第二单结构体1外有露头，所在面为第二单结构体B面。

距离第二单结构体上层横筋14和第二单结构体下层纵筋15更近的上表面为第二单结构体C面（正方形）。

第二单结构体2：（详见图2）。

长×宽×高=1.6m×1.6m×0.2m（h）。

第二单结构体上层横筋14为9根，均为φ12mm，圆心间隔150mm设置（9根φ12mm@150mm横筋），第二单结构体上层横筋14上方混凝土保护层厚度为65mm。

位于两侧外边的第二单结构体上层横筋14中心到两个B面距离相等，均为200mm。

第二单结构体下层纵筋15为9根，均为φ14mm，圆心间隔150mm设置（9根φ14 mm @150 mm纵筋），第二单结构体下层纵筋15上方混凝土保护层厚度为77mm。

位于两侧外边的第二单结构体下层纵筋15中心到两个A面距离相等，均为200mm。

第二单结构体上层横筋14两侧在第二单结构体1外露头长度均为5mm。

第二单结构体下层纵筋15两侧在第二单结构体1外露头长度均为5mm。

第二单结构体1强度等级为C35F200W6。

第三单结构体3为平板状结构（混凝土预制板），相对的两个侧面之间开设有至少一个第三单结构体孔16，如果开设多个，例如两个，可以两个平行设置。

第三单结构体3没有第三单结构体孔16的侧面为第三单结构体A面。

第三单结构体3有第三单结构体孔16的侧面为第三单结构体B面。

第三单结构体3上表面为第三单结构体C面。

第三单结构体3：（详见图3）。

第三单结构体3：长×宽×高=1.6m×1.6m×0.5m（h）。

第三单结构体孔16：长×宽×高=1.6m×0.3m×0.3m。

第三单结构体孔16位于第三单结构体3中部， 上边缘和第三单结构体3上面相距100mm，下边缘第三单结构体3下面相距100mm。

第三单结构体孔16内边缘之间间距300mm。

两个第三单结构体孔16外侧边缘到第三单结构体3两个A面距离均350mm。

第三单结构体3强度等级为C40F200W6。

异常缺陷体：包括止水带预制块4、管线电缆预制块5、脱空或注水预制块6、振捣不实预制块7、粘接面预制块8、木板预制块9、裂缝预制块10和钢拱架预制块11，共8个，每个异常缺陷体的长×宽×高均为=0.3m×0.3m×0.3m。

详见图4-11。

止水带预制块4为混凝土材质，内设有止水带17（铜止水带或橡胶止水带）。

本实施例中止水带预制块4的中部设有两块竖向平行设置的止水带17（铜止水带），宽度均为100mm，高度300mm，中心间距100mm（@100mm），两侧与止水带预制块4左右两侧面距离相等。

或者止水带17可为两块橡胶止水带，一块铜止水带和橡胶止水带，两块沥青止水带，两块聚酯纤维止水带等。

管线电缆预制块5为混凝土材质，内设有管线电缆18。

本实施例中管线电缆预制块5的中部设有两条横向平行设置的管线电缆18，宽度300mm，中心位于管线电缆预制块5中部150mm处（高度的一半），中心间距100mm（@100mm），两侧与管线电缆预制块5左右两侧面距离相等。

脱空或注水预制块6为混凝土材质，表面设有孔洞19。

孔洞19在上表面中心100mm×100mm的区域，向内深度100mm的空间内。

孔洞19可作为一个空间，或者将其中注满水。

振捣不实预制块7为混凝土材质，内部结构振捣不实。

粘接面预制块8为下方一半为混凝土材质，上方一半为围岩。

木板预制块9为混凝土材质，内设有木板20。

本实施例中木板预制块9的中部设有两块竖向平行设置的木板20，高度300mm，宽度100mm，中心间距100mm（@100mm），两侧与木板预制块9左右两侧面距离相等。

裂缝预制块10为混凝土材质，内设有裂缝21。

本实施例中裂缝21宽度300mm，裂缝21中心到左右两侧面距离相等，裂缝21深度150mm。

钢拱架预制块11为混凝土材质，内设有钢拱架22。

钢拱架22在钢拱架预制块11中部横向设置，宽度300mm，横向中心距离钢拱架预制块11上下表面均为150mm，纵向中心距离钢拱架预制块11左右两侧面均为150mm。

组合体：第一单结构体1摆放第二单结构体2上方对齐，第二单结构体2摆放在第三单结构体3上方对齐，三个A面位于同一侧，三个B面位于同一侧，三个C面朝向上方。在第三单结构体孔16内根据需要放入异常缺陷体的中的一个或多个。第一单结构体1和第二单结构体2可以模拟水工混凝土建筑物的实体，用于校核雷达设备的分辨钢筋能力，异常缺陷体可以模拟多种水工建筑物实体内部异常，用于校核雷达设备分辨水工混凝土异常缺陷的能力。

本发明的实体为不同强度等级的混凝土，更能符合现场实际及雷达波速的校准。本发明解决了目前雷达法在水工混凝土检测中的应用校准及设备校核问题。大大提高了检测质量及设备应用。本装置可以完全保证测试过程中无外界因素影响。可单体使用，亦可组合使用。

连接好待校准的雷达系统后，将雷达天线分别紧贴在结构体表面对其内部进行多次探测，读取分析钢筋和各项异常信息的准确位置，由于各个结构体内部构造为已知，则可以精确计算分析波速或介电常数，确定准确的介电常数或波速后，在原测试位置重新探测，对探测的数据进行处理分析，汇总统计分析，对每一根钢筋的间距、保护层厚度及结构体内部缺陷进行多次分析判定，以此确定此雷达系统的校准结果。

Claims (10)

1.一种水工混凝土雷达法应用校准装置，包括第一单结构体（1），其特征在于：

第一单结构体（1）为钢筋混凝土板，内设一排多个第一单结构体上层横筋（12），还有一排多个第一单结构体下层纵筋（13）。

2.根据权利要求1所述的一种水工混凝土雷达法应用校准装置，其特征在于：

第一单结构体（1）：长×宽×高=1.6m×1.6m×0.2m；

第一单结构体上层横筋（12）两侧所在面为第一单结构体A面；

第一单结构体下层纵筋（13）两侧所在面为第一单结构体B面；

第一单结构体上层横筋（12）为9根，均为φ8mm，圆心间隔150mm设置，第一单结构体上层横筋（12）上方混凝土保护层厚度为15mm；

位于两侧外边的第一单结构体上层横筋（12）中心到两个B面距离相等；

第一单结构体下层纵筋（13）为9根，均为φ10mm，圆心间隔150mm设置，第一单结构体下层纵筋（13）上方混凝土保护层厚度为23mm；

位于两侧外边的第一单结构体下层纵筋（13）中心到两个A面距离相等；

第一单结构体（1）强度等级为C30F200W6；

第一单结构体上层横筋（12）和第一单结构体下层纵筋（13），相互成90°垂直布置。

3.根据权利要求1所述的一种水工混凝土雷达法应用校准装置，其特征在于：还有第二单结构体（2）；

第二单结构体（2）为钢筋混凝土板，内设一排多个第二单结构体上层横筋（14），还有一排多个第二单结构体下层纵筋（15）；

第一单结构体（1）和第二单结构体（2）层叠设置。

4.根据权利要求3所述的一种水工混凝土雷达法应用校准装置，其特征在于：第二单结构体（2）：长×宽×高=1.6m×1.6m×0.2m；

第二单结构体上层横筋（14）两侧所在面为第二单结构体A面；

第二单结构体下层纵筋（15）两侧所在面为第二单结构体B面；

第二单结构体上层横筋（14）为9根，均为φ12mm，圆心间隔150mm设置，第二单结构体上层横筋（14）上方混凝土保护层厚度为65mm；

位于两侧外边的第二单结构体上层横筋（14）中心到两个B面距离相等；

第二单结构体下层纵筋（15）为9根，均为φ14mm，圆心间隔150mm设置，第二单结构体下层纵筋（15）上方混凝土保护层厚度为77mm；

位于两侧外边的第二单结构体下层纵筋（15）中心到两个A面距离相等；

第二单结构体1强度等级为C35F200W6。

5.根据权利要求3所述的一种水工混凝土雷达法应用校准装置，其特征在于：还有第三单结构体（3）；

第三单结构体（3）为混凝土预制板，开设有至少一个第三单结构体孔（16）；

第一单结构体（1）、第二单结构体（2）和第三单结构体（3）层叠设置。

6.根据权利要求5所述的一种水工混凝土雷达法应用校准装置，其特征在于：第三单结构体（3）：长×宽×高=1.6m×1.6m×0.5m；

第三单结构体孔（16）：长×宽×高=1.6m×0.3m×0.3m；

第三单结构体孔（16）位于第三单结构体（3）中部，上边缘和第三单结构体（3）上面相距100mm，下边缘和第三单结构体（3）下面相距100mm；

第三单结构体孔（16）位于相对的两个侧面之间；

第三单结构体（3）没有第三单结构体孔（16）的侧面为第三单结构体A面；

第三单结构体（3）强度等级为C40F200W6；

当第三单结构体孔（16）为多个，则平行设置；

第三单结构体孔（16）内边缘之间间距300mm；

两个第三单结构体孔（16）外侧边缘到第三单结构体（3）两个A面距离相等。

7.根据权利要求5所述的一种水工混凝土雷达法应用校准装置，其特征在于：还包括至少一个异常缺陷体，设置在第三单结构体孔（16）内。

8.根据权利要求7所述的一种水工混凝土雷达法应用校准装置，其特征在于：至少一个异常缺陷体为止水带预制块（4）、管线电缆预制块（5）、脱空或注水预制块（6）、振捣不实预制块（7）、粘接面预制块（8）、木板预制块（9）、裂缝预制块（10）和钢拱架预制块（11）中的至少一个。

9.根据权利要求8所述的一种水工混凝土雷达法应用校准装置，其特征在于：止水带预制块（4）为混凝土材质，内设有止水带（17）；

管线电缆预制块（5）为混凝土材质，内设有管线电缆（18）；

脱空或注水预制块（6）为混凝土材质，表面设有孔洞（19）；

振捣不实预制块（7）为混凝土材质，内部结构振捣不实；

粘接面预制块（8）一部分为混凝土材质，一部分为围岩；

木板预制块（9）为混凝土材质，内设有木板（20）；

裂缝预制块（10）为混凝土材质，内设有裂缝（21）；

钢拱架预制块（11）为混凝土材质，内设有钢拱架（22）。

10.根据权利要求9所述的一种水工混凝土雷达法应用校准装置，其特征在于：每个异常缺陷体的长×宽×高均为=0.3m×0.3m×0.3m；

止水带预制块（4）的中部设有两块竖向平行设置的止水带（17），宽度均为100mm，高度300mm，中心间距100mm，两侧与止水带预制块（4）侧面距离相等；两块止水带（17）为铜止水带或两块止水带（17）为橡胶止水带；

管线电缆预制块（5）的中部设有两条横向平行设置的管线电缆（18），宽度300mm，中心位于管线电缆预制块（5）中部150mm处，中心间距100mm，两侧与管线电缆预制块（5）侧面距离相等；

孔洞（19）在脱空或注水预制块（6）上表面中心100mm×100mm的区域，向内深度100mm的空间内；

木板预制块（9）的中部设有两块竖向平行设置的木板（20），高度300mm，宽度100mm，中心间距100mm，两侧与木板预制块（9）侧面距离相等；

裂缝预制块（10）中的裂缝（21）宽度300mm，裂缝（21）中心到侧面距离相等，裂缝（21）深度150mm；

钢拱架预制块（11）内中部横向设置钢拱架（22），钢拱架（22）宽度300mm，横向中心距离钢拱架预制块（11）上下表面均为150mm，纵向中心距离钢拱架预制块（11）侧面均为150mm。

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