智能超声成孔质量检测仪应用研究

《智能超声成孔质量检测仪应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、智能超声成孔质量检测仪应用研究第4期北方交通?135?智能超声成孔质量检测仪应用研究罗金，刘春生(1.湖北楚天高速公路股份有限公司，武汉430000;2.武汉长盛小程检测技术开发有限公司，武汉430000)摘要:对比分析了现有成孔质量检测仪的性能待点，重点介绍了国产的JL-IUDS(B)智能超声成孔质量检测仪的工作原理，成孔参数计算方法及其在人直径钻孔灌注桩成孔检测中的应用.结果表明，该设备具有更高的性价比，能有效检测成孔质量.关键词:成孔质量;成孔检测;超声波;钻孔灌注桩屮图分类号:U446文献标识码:B文章编号:1673—6052(201

2、0)04—0135—031概述成孔质量检测和成桩质量检测是控制桩基质量的两大方面.成孔检测主要控制桩孔的孔径，孔斜，孔深和沉渣厚度，其质量控制不好，则可能会发生塌孔，缩径，桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等，将直接影响桩身质量，造成桩承载力下降.通过基桩成孔质量的检测，确保钻孔灌注桩的质量，使事故或质量隐患在事前得到控制，防患于未然.实践证明:处理问题孔比处理问题桩容易的多，费用也节省的多.目前市场上的成孔质量检测仪冇两种，一种是机械式并径仪，另一种是超声波检测仪.超声波检测仪有日本的DM—600超声波钻孔监测仪和武汉长盛工程检测技术开发有

3、限公司研制的几一IUDS系列超声成孔质量检测仪.DM—604可以对四个方向提供清晰的钻孔孔壁形状图像，包括深度标记，孔号标记，日期，吋间均能打印在记录纸上.儿一IUDS系列超声成孔质量检测仪有两种工作模式，几IUDS(A)型为探尖360.旋转扫描式，测点轨迹为螺旋形，在一个投影平面上有100多个测点，通过电子罗盘记录测点的方位儿一IUDS(B)型与DM600相似，探头垂直布置固定不动，测取四个方向的孑L壁距离.DM604,JL—IUDS(A)型，几一IUDS(B)型和机械式井径仪的性能比较如表1.通过表1可以看出，超声波非接触式成孔仪的性能明

4、显高于机械接触式仪器，DM600与JL—1UDS系列成孔仪相比，前者自动化程度较高，但检测最大深度受到限制儿一IUDS(A)型与几一IUDS(B)型相比，探尖螺旋式扫描行进，平而测点很密，可以按照角度任意提取剖面，获取的孔壁信息量大.但其不足之处在于稳定性有待进一步提高.表1DM6O4,JL—IUDS(A)型，儿一IUDS(B)型和机械式井径仪的性能比较表DM604JL-IUDS(A)JL-IUDS(B)机械式工作原理超声波反射适应范围各种形状成孔和成槽，如支盘桩，Dx桩，扩底桩探头位置井孔中心检测内容孔径，孔深，垂直度及沉渣厚度一次同时测定

5、发射频率88kI-Iz33klk〜90KHzgg孔径范围500—4000mm300—42110mm孔深范围.<100m>150m(可定制)置醐嘲机械接触式不能测垂等截面井孔紧贴孔壁孔径用孔径仪，垂直度用斜仪，沉渣用沉渣仅600-2800m,不届范围须配不同长度延长臂彡125m四组探头垂直布置平酬磁个四.四个:个颛溺《封点距提升方式记录和输出方式检测效率可靠性性价比^5m自动传动带线性记泶，热敏纸高较高较高彡50mm，可设〜>50tm.可设手动手动自动白动保存到cF卡，大屏幕液晶记录仪，外凄笔记本电脑显显示示较高较高低较高高低较高高

6、低2超声成孔检测原理2.1超声发射接收超声成孔检测仪根据超声反射原理检测探头至孔壁的距离.十字形成孑L仪探头分为四组，一个发射探头与一个接收探头组成一组.主控制器根据设定深度间隔控制发射探头发射-定频率的超声波，并同步采集接收探头接收的超声信号.超声波发出后在泥浆中传播到孔壁，部分被反射回来的超声波被接收探尖接收转换成电信号，经过放大，滤波等预9參136?北方交通2010处理后，被信号采集模块转换为数字信号显示存贮.图1孔径计算图2.2孔径计算如图1所示，设孔某位置深度上探头屮心与四个方向孔壁的距离11，1，1值，0为桩孔中心点，0点为探头中

7、心点，D为该截面平均孔径，测得超声波从发射探头发射面到经孔壁返回到接收的时间分别为t，t，t，，t4,探头I发射而至探头2发射而之间的距离为d，超声波在泥浆屮的传播速度为c，则ll=cXtl/2+dn/2,12=cXt2/2+dn/2,相应地可计算1.和14.则该截面的井孔直径D为：(1)2.3井孔垂直度计算计算方法如图2所示，图中O为探头中心点，O.为第一测点孔轴中心点，O为测点孔轴中心点.设第一个测点时声波探尖中心相对于孔轴中心点的偏离坐标为*.，¥.，第11个测点时声波探头屮心相对于孔轴中心点的偏离坐标为xY，那么：X.=ll.一(11

8、.+12.)/2Y=13—(13.+14o)/2X=ll一(11+12)/2Y=13—(13+14n)/2式中：11.4,1如一第一个测点时，探头中心沿水平方向至孔