[发明专利]一种超声透射法检测灌注桩砼与泥浆界面的装置及方法

权利要求书

1.一种超声透射法检测灌注桩砼与泥浆界面的装置，其特征在于，包括检测控制部(1)和若干相对应的超声波发射部(2)与超声波接收部(3)，所述超声波发射部(2)由底部封闭、注满水的敞口第一空心钢管(21)和若干置于所述第一空心钢管(21)内的超声波发射换能器(22)构成，所述超声波接收部(3)由底部封闭、注满水的敞口第二空心钢管(31)和若干置于所述第二空心钢管(31)内的超声波接收换能器(32)构成，所述超声波发射换能器(22)、超声波接收换能器(32)分别以牵引线(5)连接并置于所述第一空心钢管(21)和第二空心钢管(31)内，所述牵引线(5)需露出所述第一空心钢管(21)和第二空心钢管(31)的敞口端且连接检测控制部(1)，

所述检测控制部(1)包括控制所述牵引线(5)上下移动的控制开关(11)、调节换能器工作频率大小的调节开关(12)以及记录接收得到的超声波波形及其幅值的记录仪(13)。

2.一种超声透射法检测灌注桩砼与泥浆界面的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)泥浆区校准：在钻孔灌注桩孔(6)的泥浆区(8)的顶部插入权利要求1中所述装置的所述第一空心钢管(21)和所述第二空心钢管(31)，打开所述牵引线(5)的控制开关(11)使所述牵引线(5)分别带动超声波发射换能器(22)和超声波接收换能器(32)在所述第一空心钢管(21)和所述第二空心钢管(31)中上下移动，然后打开调节开关(12)并调节所述超声波发射换能器(22)和超声波接收换能器(32)的工作频率，在所述记录仪(13)上得到接收到的泥浆区(8)顶部的超声波发射波形幅值和超声波接收波形幅值，计算泥浆区(8)顶部的衰减量；

重复操作检测并计算所述钻孔灌注桩孔(6)泥浆区(8)的中部、底部的衰减量，最后得到泥浆区(8)超声波波形幅值的校准范围，记为Att_泥浆；

所述衰减量是所述超声波发射波形幅值与所述超声波接收波形幅值的差值；

(2)灌注混凝土、混凝土区校准：在钻孔灌注桩孔(6)中以浇注管(7)灌注混凝土，以步骤(1)的操作方法多次检测并计算钻孔灌注桩孔(6)内灌注的混凝土区(9)不同部位的衰减量，得到混凝土区(9)超声波波形幅值的校准范围，记为Att_砼；

(3)待检测区域混凝土与泥浆界面的判断：权利要求1中所述装置的所述第一空心钢管(21)和所述第二空心钢管(31)插入某一深度下的待检测区域，插入时避开钢筋笼的钢筋，按步骤(1)的方法检测并计算钻孔灌注桩孔(6)在某一深度下的待检测区域的衰减量，记为Att_待检；

若Att_待检在Att_泥浆的范围内则某一深度下的待检测区域界面介质为泥浆，

若At t_待检在Att_砼的范围内则某一深度下的待检测区域界面介质为混凝土。

3.根据权利要求2所述的一种超声透射法检测灌注桩砼与泥浆界面的方法，其特征在于，所述超声波发射部(2)和超声波接受部(3)为多组，且多组之间等距离分布，相邻两组之间的间距为30mm～500mm。

4.根据权利要求3所述的一种超声透射法检测灌注桩砼与泥浆界面的方法，其特征在于，相邻两组之间的间距为80mm～120mm。

5.根据权利要求2所述的一种超声透射法检测灌注桩砼与泥浆界面的方法，其特征在于，所述牵引线(5)的上下移动的速度为0.01m/s～8m/s。

6.根据权利要求2所述的一种超声透射法检测灌注桩砼与泥浆界面的方法，其特征在于，所述超声波发射换能器(22)和超声波接收换能器(23)的工作频率为10KHz～20MHz。

7.根据权利要求6所述的一种超声透射法检测灌注桩砼与泥浆界面的方法，其特征在于，所述超声波发射换能器(22)和超声波接收换能器(32)的工作频率为15KHz～500KHz。

8.根据权利要求7所述的一种超声透射法检测灌注桩砼与泥浆界面的方法，其特征在于，所述超声波发射换能器(22)和超声波接收换能器(23)的工作频率为30KHz。