一种成孔成槽检测装置的制造方法

文档序号:9101888阅读:428来源:国知局
一种成孔成槽检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于岩土工程检测领域中的应用声波反射法检测基粧钻孔成孔质量、地下连续墙成槽质量的技术领域,具体涉及一种成孔成槽检测装置。
【背景技术】
[0002]声波反射法检测基粧钻孔成孔质量状况和地下连续墙成槽质量状况
[0003]岩土工程中应用声波反射法检测基粧钻孔成孔状况,要在钻孔完成后,放置钢筋笼并灌注混凝土前,在钻孔中的护壁泥浆中放置检测探头,在不同的深度位置向多个水平方向(一般不小于四个方向)发射声波,接收自钻孔孔壁反射回来的声波,通过反射声波的返回时间计算不同方向的孔壁间距,达到检测不同深度不同水平方向上基粧钻孔孔径的目的,进而了解钻孔的成孔质量状况。这种检测方法同样也可用于地下连续墙灌注前检测成槽质量状况。
[0004]《建筑粧基技术规范JGJ94-2008》、《建筑地基基础设计规范GB50007-2011》均由相关条款要求对钻孔灌注粧成孔状况和地下连续墙成槽状况进行检测,相关的技术规范有《钻孔灌注粧成孔、地下连续墙成槽检测技术规程DB/T29-112-2010》(天津)、《钻孔灌注粧成孔、地下连续墙成槽质量检测技术规程》DGJ32TJ 117-2011 (江苏)。
[0005]现有检测装置与技术
[0006]现有的成孔成槽检测装置(例如,日本KODEN公司DM-604系列钻孔侧壁检测仪、
上海声学所东海站UDM100Q/UDM150Q超声波成孔成槽质量检测仪,.......)通常由地面装置和检测探头组成,地面装置由地面控制单元和绞车组成,检测探头由探头控制单元和多组水平发射接收声波传感器组成,每组发射接收声波传感器分别指向不同的水平方向,检测时,地面控制单元控制绞车将检测探头放置到钻孔(或连续墙)内待检测的深度位置,检测探头完成该深度位置多个不同水平方向的检测任务,而后将检测探头放置到下一个待检测的深度位置,......,最终完成检测。在每一个待检测深度,检测探头的探头控制单元分别控制多组水平发射接收声波传感器完成每个方向上的声波发射、接收记录相应的声波回波,并将记录的反射声波回波数据通过数据线传给地面控制单元。
[0007]现有的成孔成槽检测装置存在两个明显的缺陷,第一,通过声波回波的到达时间计算孔壁与传感器的间距,要求已知护壁泥浆的声波波速,相关的技术规范都有在泥浆中校正泥浆波速的条文,但是这种校正只在某个深度的泥浆中进行,实际工程中不同深度的泥浆的密度是变化的,泥浆中的声速与泥浆密度是相关的,仅仅采用在某个深度的实测波速是不够的,在其他深度位置换算孔径时将存在误差;第二,将记录的数据通过数据线传给地面控制单元时,由于钻孔深度往往达到百米以上,数据传输通常采用485通讯协议,在满足数据传输距离需求时,数据传输速度受到限制,导致实际检测时检测速度较慢。为了提升检测速度,一些厂家往往采用加大深度检测间距的dH,减少数据A/D位数,降低数据采集频率等办法,均对检测效果有不利影响。【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的是提供一种成孔成槽检测装置,适用于应用声波反射法检测基粧钻孔成孔质量、地下连续墙成槽质量的技术领域的现场检测工作,该装置可直接测量护壁泥浆中的声波波速,从而给出准确的孔径测试结果,同时该装置合理分配地面控制单元与检测探头中的探头控制单元资源,可提升检测效率。
[0009]本实用新型采用以下技术方案实现上述实用新型目的:
[0010]一种成孔成槽检测装置包括仪器单元1、绞车W、电缆线L、检测探头S和垂向反射体R,仪器单元I包括仪器计算机1C、仪器绞车控制单元IW、仪器信号滤波放大A/D单元IAD,电缆线L包括电源线、信号线LS、控制线LC,检测探头S包括探头控制单元SP、探头选通单元SC、声波发射机F,探头信号调理放大单元SA、N组水平发射接收声波传感器SHl?SHN、一组垂直发射接收声波传感器SV。原理框图见图1。
[0011]仪器计算机IC与仪器绞车控制单元IW连接、与仪器信号滤波放大单元IAD连接、通过控制线LC与探头控制单元SP连接;
[0012]仪器计算机IC通过仪器绞车控制单元IW控制绞车W收放电缆线L,将检测探头S放置在待检测的深度位置,仪器计算机IC通过控制仪器信号滤波放大A/D单元IAD对信号线LS上的信号滤波、放大、A/D,并将得到的数据通过总线传输、存储、显示,仪器计算机IC通过控制线LC与探头控制单元SP连接控制检测探头S完成待检测深度位置的检测任务。
[0013]绞车W与仪器绞车控制单元IW连接,在仪器计算机IC控制下升降电缆线L,通过升降电缆线L将连接在电缆线L 一端的检测探头S放置在待检测的深度位置。
[0014]电缆线L缠绕在绞车W上,
[0015]信号线LS —端与仪器信号滤波放大A/D单元IAD连接,另一端与探头信号调理放大单元SA连接,
[0016]控制线LC 一端与仪器计算机IC连接,另一端与探头控制单元SP连接;
[0017]电缆线L中的电源线用于将仪器单元I的电源给检测探头S供电,
[0018]信号线LS用于将探头信号调理放大单元SA输出的信号输入到仪器信号滤波放大A/D 单元 IAD ;
[0019]控制线LC用于在仪器计算机IC与探头控制单元SP之间传输控制信号。
[0020]探头控制单元SP通过控制线LC与仪器计算机IC连接、与探头选通单元SC连接、与声波发射机F连接、与探头信号调理放大单元SA连接;
[0021 ] 探头选通单元SC与探头控制单元SP连接、与声波发射机F连接、与探头信号调理放大单元SA连接、与N组水平发射接收声波传感器SHl?SHN连接、与一组垂直发射接收声波传感器SV连接;
[0022]声波发射机F与探头控制单元SP连接、与探头选通单元SC连接,
[0023]探头信号调理放大单元SA与探头控制单元SP连接、与探头选通单元SC连接、通过信号线LS与仪器信号滤波放大A/D单元IAD连接;
[0024]—组垂直发射接收声波传感器SV与探头选通单元SC连接,指向垂直向上方向;N组水平发射接收声波传感器SHl?SHN分别与探头选通单元SC连接,按均分角度分别指向水平方向上不同的方向;
[0025]探头控制单元SP接收仪器计算机IC的指令,控制探头选通单元SC依次将一组垂直发射接收声波传感器SV和N组水平发射接收声波传感器SHl?SHN的接收声波部分与探头信号调理放大单元SA导通,同时控制探头选通单元SC依次将一组垂直发射接收声波传感器SV和N组水平发射接收声波传感器SHl?SHN的发射声波部分与声波发射机F连接,并控制依次发射声波并接收声波回波,使得接收到的声波回波信号经过探头信号调理放大单元SA的调理放大后通过信号线LS输出到仪器信号滤波放大A/D单元IAD进行滤波、放大、A/D。一组垂直发射接收声波传感器SV发射声波和接收声波回波时,得到的声波回波时间用于校正检测深度位置的泥浆波速,N组水平发射接收声波传感器SHl?SHN发射声波和接收声波回波时,得到的声波回波时间用于计算不同方向上钻孔孔壁或槽壁与传感器的间距。
[0026]探头信号调理放大单元SA将回波信号调理放大后,可以保证经过100米以上的信号线LS的传输到仪器信号滤波放大A/D单元IAD后,信号有足够的幅度精度,仪器信号滤波放大A/D单元IAD在仪器计算机IC的控制下完成A/D采样,其数字信号的存储传输是在总线模式下进行的,其速度远高于串行485通讯协议,相对于声波发射接收过程其数字信号的存储传
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