CN115419121A - 一种基桩声波透射法声测管管倾斜修正的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基桩声波透射法声测管管倾斜修正的方法，所述方法包括在原换能器上增加一个压力传感器和一个温度传感器，形成新的复合换能器，其特征在于，a、将复合换能器放入灌满清水的声测管中，通过压力传感器和温度传感器来分别对水压和水温进行测量；b、将得出的水温和水压参数进行计算，得出换能器所处的铅锤深度h1，通过在传统的换能器本体上安装水压传感器和温度传感器，方便换能器本体在放入混凝土桩中以后就可以通过水压传感器和温度传感器来对相应位置进行检测，然后将检测的结果通过显示屏实时的显示出来，方便检测人员更好的进行观察进行对比计算操作，这样当声测管发生了倾斜以后可以及时的进行发现。
Description
技术领域
本发明涉及基桩声波透射法声测管管倾斜修正方法技术领域，具体为一种基桩声波透射法声测管管倾斜修正的方法及装置。
背景技术
桩基础是国内应用最为广泛的一种基础形式，其工程质量涉及上部结构的安全，混凝土灌注桩的桩身质量与桩基承载性能密切相关，故一直以来都是工程界比较关注的热点问题之一，声波透射法在混凝土灌注桩质量检测中具有重要作用，其借助声波透射仪和预埋在桩身上的声测管，其利用声波透射原理对桩身混凝土介质状况进行检测，当声测管平行时，构成某一侧面的的两声测管在桩顶面的近距离L等于该侧面所有测线处的声程，当声测管发生倾斜、弯曲时，各测线处的声程将不再相等，导致公式V＝L/T计算出的声速值偏离混凝土声速正常值，此时需要检测人员根据经验判断声速值偏离混泥土正常值的原因是声测管倾斜、弯曲还是桩身混凝土存在缺陷。
现有公开号为CN111693605A的中国专利，公开了一种竖向一发多收式基桩声波波速检测装置及方法，本发明针对混凝土灌注桩的完整性检测，在基桩灌注前，需在钢筋笼内预埋声测管以吊放声波换能器，检测时，在一侧的声测管中吊放一只声波发射换能器，而在另一侧的声测管中同时布置由只固定间距的声波接收换能器组成的换能器串，自下而上进行声波检测。
针对上述中的相关技术，发明人认为现有的基桩声波透射法声测管在使用过程中如果发倾斜或者弯曲没有相应的检测结构，需要检测人员根据自己经验来主观进行判断，但是基于经验的判断会因为每个检测人员自身能力等主观因素的原因造成检测结果的偏离。
发明内容
为了达到更好的对声测管会发生倾斜时进行检测，方便及时进行修正的目的，本申请提供一种基桩声波透射法声测管管倾斜修正的方法及装置。
本发明是这样实现的：
一种基桩声波透射法声测管管倾斜修正的方法，所述方法包括在原换能器上增加一个压力传感器和一个温度传感器，形成新的复合换能器，其特征在于，
a、将复合换能器放入灌满清水的声测管中，通过压力传感器和温度传感器来分别对水压和水温进行测量；
b、将得出的水温和水压参数进行计算，得出换能器所处的铅锤深度h1；c、根据电缆上的深度刻度线得到换能器所处的位移深度h2；
d、将h1和h2的数据进行对比，根据对比情况来判断声测管是否发生了倾斜；
e、当声测管没有发生倾斜和弯曲的时候不需要进行修正，当声测管发生倾斜和弯曲的时候，对各条测线处的声程进行修正。
进一步的，所述铅锤深度h1的计算方法为：
a、根据水的密度和温度对照表来对照即可根据温度传感器测得的水温来得出相应的水体密度ρ；
b、根据p＝ρgh计算出换能器所处的的铅垂深度h1。
进一步的，判断声测管是否倾斜的方式为：
a、当h1＝h2的时候，即可判断声测管没有发生倾斜和弯曲；
b、当h1＞h2的时候，即可判断声测管发生倾斜和弯曲。
进一步的，所述判断声测管是否倾斜的方式还包括斜修正判断阈值K，判断声测管是否倾斜的方式为：
a、当h2/h1≤K的时候，即可判断声测管没有发生倾斜和弯曲；
b、当h2/h1＞K的时候，即可判断声测管发生了倾斜。
进一步的，所述对各条测线处的声程进行修正的方式为高阶曲线拟合。
一种基桩声波透射法声测管管倾斜修正的装置，所述装置包括：声波检测仪和复合换能器，所述声波检测仪设置在混凝土桩的外部，且声波检测仪通过电缆与复合换能器相连接
进一步的，所述复合换能器包括换能器本体、水压传感器和温度传感器，所述水压传感器和温度传感器设置在换能器本体的下端，且水压传感器和温度传感器均与换能器本体固定连接。
进一步的，所述电缆上设置有深度标记，满足水密性要求，其长度应大于待测混凝土灌注桩长度。
进一步的，所述的声波检测仪能够实现声波脉冲发射，且能够实时显示和记录换能器本体接收到的声波信号。
进一步的，所述装置还包括与水压传感器和温度传感器电性连接的显示屏。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过在传统的基桩声波透射法测量设备和测量过程加以研究，发现在实际工程中，声测管会发生倾斜、弯曲，进而对测量结果造成严重影响，基于上述情况，本发明提出了一种基桩声波透射法声测管管倾斜修正装置，可有效解决以上问题，通过在传统的换能器本体上安装水压传感器和温度传感器，方便换能器本体在放入混凝土桩中以后就可以通过水压传感器和温度传感器来对相应位置进行检测，然后将检测的结果通过显示屏实时的显示出来，方便检测人员更好的进行观察进行对比计算操作，这样当声测管发生了倾斜以后可以及时的进行发现，方便可以及时的进行修正，保证各条测线更加准确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式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是本发明使用时的结构示意图；
图中：1、声波检测仪；2、复合换能器；21、换能器本体；22、水压传感器；23、温度传感器；3、电缆；4、显示屏；A、混凝土桩。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式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方式。
参照图1所示，一种基桩声波透射法声测管管倾斜修正的方法，方法包括在原换能器上增加一个压力传感器和一个温度传感器，形成新的复合换能器，具体判断倾斜和修正方式如下：
a、将复合换能器放入灌满清水的声测管中，通过压力传感器和温度传感器来分别对水压和水温进行测量；
b、将得出的水温和水压参数进行计算，得出换能器所处的铅锤深度h1，铅锤深度h1的计算方法为：根据水的密度和温度对照表来对照即可根据温度传感器测得的水温来得出相应的水体密度ρ，根据p＝ρgh计算出换能器所处的的铅垂深度h1；
c、根据电缆上的深度刻度线得到换能器所处的位移深度h2；
d、将h1和h2的数据进行对比，根据对比情况来判断声测管是否发生了倾斜，判断声测管是否倾斜的方式为：在理想的情况下当h1＝h2的时候，即可判断声测管没有发生倾斜和弯曲，当h1＞h2的时候，即可判断声测管发生倾斜和弯曲，但是考虑到实际的测量情况，必然会出现相应的误差等情况，这样就可以设置一个斜修正判断阈值K，所以实际的判断声测管是否倾斜的方式为：当h2/h1≤K的时候，即可判断声测管没有发生倾斜和弯曲；当h2/h1＞K的时候，即可判断声测管发生了倾斜；
e、当声测管没有发生倾斜和弯曲的时候不需要进行修正，当声测管发生倾斜和弯曲的时候，对各条测线处的声程进行修正，可以采用高阶曲线拟合等方法对各条测线处声程做合理修正，
然后重新计算各侧线的声速。
具体的修正方式和修正过程属于现有技术，也不属于本发明的研究主题，所以这里不做具体的赘述，本发明依据经验判断声测管是否倾斜改为依据数值来判断，避免了误判造成的偏差，解决了现有的基桩声波透射法声测管在使用过程中如果发倾斜或者弯曲没有相应的检测结构，需要检测人员根据自己经验来主观进行判断，但是基于经验的判断会因为每个检测人员自身能力等主观因素的原因造成检测结果偏离的问题。
一种基桩声波透射法声测管管倾斜修正的装置，其特征在于，装置包括：声波检测仪1和复合换能器2，声波检测仪1设置在混凝土桩的外部，且声波检测仪1通过电缆3与复合换能器2相连接，声波检测仪1能够实现声波脉冲发射，且能够实时显示和记录声波接收换能器串接收到的声波信号，复合换能器2包括换能器本体21、水压传感器22和温度传感器23，水压传感器22和温度传感器23设置在换能器本体21的下端，且水压传感器22和温度传感器23均与换能器本体21固定连接，电缆3上设置有深度标记，满足水密性要求，其长度应大于待测混凝土灌注桩长度，装置还包括与水压传感器22和温度传感器23电性连接的显示屏4，本发明通过在传统的基桩声波透射法测量设备和测量过程加以研究，发现现行声波透射法检测桩身完整性受到众多因素影响,如信号采集设备的灵敏度、声测管沿深度的弯曲倾斜、桩身混凝土砂石配料空间分布、现场技术人员操作等，以致采集到的桩身声波数据具有一定的变化幅度，信号不确定性尤为突出，在实际工程中，声测管会发生倾斜、弯曲，进而对测量结果造成严重影响，基于上述情况，本发明提出了一种基桩声波透射法声测管管倾斜修正装置，可有效解决以上问题，通过在传统的换能器本体21上安装水压传感器22和温度传感器23，方便换能器本体21在放入混凝土桩中以后就可以通过水压传感器22和温度传感器23来对相应位置进行检测，然后将检测的结果通过显示屏4实时的显示出来，方便检测人员更好的进行观察进行对比计算操作，这样当声测管发生了倾斜以后可以及时的进行发现，方便可以及时的进行修正，保证各条测线更加准确，同时声波检测仪1能够实现声波脉冲发射，且能够实时显示和记录声波接收换能器本体21串接收到的声波信号，这样方便对换能器本体21的信号实时显示，保证使用和检测过程更加方便。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基桩声波透射法声测管管倾斜修正的方法，所述方法包括在原换能器上增加一个压力传感器和一个温度传感器，形成新的复合换能器，其特征在于，
a、将复合换能器放入灌满清水的声测管中，通过压力传感器和温度传感器来分别对水压和水温进行测量；
b、将得出的水温和水压参数进行计算，得出换能器所处的铅锤深度h1；
c、根据电缆上的深度刻度线得到换能器所处的位移深度h2；
d、将h1和h2的数据进行对比，根据对比情况来判断声测管是否发生了倾斜；
e、当声测管没有发生倾斜和弯曲的时候不需要进行修正，当声测管发生倾斜和弯曲的时候，对各条测线处的声程进行修正。
2.根据权利要求1所述的一种基桩声波透射法声测管管倾斜修正的方法，其特征在于，所述铅锤深度h1的计算方法为：a、根据水的密度和温度对照表来对照即可根据温度传感器测得的水温来得出相应的水体密度ρ；
b、根据p＝ρgh计算出换能器所处的的铅垂深度h1。
3.根据权利要求1所述的一种基桩声波透射法声测管管倾斜修正的方法，其特征在于，判断声测管是否倾斜的方式为：
a、当h1＝h2的时候，即可判断声测管没有发生倾斜和弯曲；
b、当h1＞h2的时候，即可判断声测管发生倾斜和弯曲。
4.根据权利要求3所述的一种基桩声波透射法声测管管倾斜修正的方法，其特征在于，所述判断声测管是否倾斜的方式还包括斜修正判断阈值K，判断声测管是否倾斜的方式为：
a、当h2/h1≤K的时候，即可判断声测管没有发生倾斜和弯曲；
b、当h2/h1＞K的时候，即可判断声测管发生了倾斜。
5.根据权利要求1所述的一种基桩声波透射法声测管管倾斜修正的方法，其特征在于，所述对各条测线处的声程进行修正的方式为高阶曲线拟合。
6.一种基桩声波透射法声测管管倾斜修正的装置，其特征在于，所述装置包括：声波检测仪(1)和复合换能器(2)，所述声波检测仪(1)设置在混凝土桩的外部，且声波检测仪(1)通过电缆(3)与复合换能器(2)相连接。
7.根据权利要求6所述的一种基桩声波透射法声测管管倾斜修正的装置，其特征在于，所述复合换能器(2)包括换能器本体(21)、水压传感器(22)和温度传感器(23)，所述水压传感器(22)和温度传感器(23)设置在换能器本体(21)的下端，且水压传感器(22)和温度传感器(23)均与换能器本体(21)固定连接。
8.根据权利要求6所述的一种基桩声波透射法声测管管倾斜修正的装置，其特征在于，所述电缆(3)上设置有深度标记，满足水密性要求，其长度应大于待测混凝土灌注桩长度。
9.根据权利要求6所述的一种基桩声波透射法声测管管倾斜修正的装置，其特征在于，所述声波检测仪(1)能够实现声波脉冲发射，且能够实时显示和记录换能器本体(21)接收到的声波信号。
10.根据权利要求6所述的一种基桩声波透射法声测管管倾斜修正的装置，其特征在于，所述装置还包括与水压传感器(22)和温度传感器(23)电性连接的显示屏(4)。
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