声测管和声测管组件的制作方法

本发明涉及桩身完整性检测，具体地说，是涉及一种用于检测桩身完整性的声测管和声测管组件。

背景技术：

1、建筑基桩作为建筑的承载基础，非常重要，因此需要对其进行桩身完整性检测，以发现某些可能影响单桩承载力的缺陷，减少安全隐患，可靠判定基桩承载力，保证建筑质量。

2、桩身完整性检测的主要方法：低应变法、高应变法、钻芯取样法和声波透射法。声波透射法(crosshole sonic logging)指在预埋声测管之间发射并接收声波，通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化，对桩身完整性进行检测的方法。

3、声测管材质的选择，以透声率较大、便于安装及费用较低为原则，常见材质为薄壁钢管。声测管可直接固定在钢筋笼内侧上，固定方式可采用焊接或绑扎，管子之间应基本上保持平行－若检测结果需对各测点混凝土的强度做出评估，则不平行度应控制在1‰以下。钢筋笼放入桩孔时应防止扭曲。

4、声测管一般随钢筋笼分段安装，每段之间的接头可通过螺纹连接、焊接或钳压的方式进行连接。无论哪种连接方案，都必须保证在较高的静水压力下不漏浆，接口内壁应保持平整，不应有焊渣、毛刺等凸出物，以免妨碍探头移动，声测管的底部也应密封，安装完毕后应将上口用木塞堵住，以免浇灌混凝土时落入异物，致使孔道堵塞。钳压的连接方式，无需制作螺纹，接头结构简单，只需要声测管液压钳即可完成连接，无需焊机，不需要现场接电，安全便捷。

5、通常声测管包括管身和接头部分，接头部分与管身可以一体成型连接，也可以通过焊接进行连接。钳压式声测管的接头通常具有一个或两个向外凸起的槽体，每个槽体内安装有一个密封环。密封环截面直径大于槽体深度，密封环从槽体内凸起，以便槽体在液压钳钳压下收缩后，密封环可以直接压在插入接头内的声测管的外壁上，形成密封连接。其缺点是声测管插入接头内时，密封环容易被插入的声测管的端面戳伤，导致不能形成有效的密封连接。

6、另外，现有的钳压连接方式主要利用薄壁钢管塑性变形后对密封圈的挤压力实现声测管接头的密封连接。钢筋笼安装过程中，一但声测管出现扭动或意外弯曲，较为薄弱的声测管接头容易发生二次塑性变形，二次塑性变形的变形量足够大时，密封圈缺少足够的均匀挤压力，造成密封圈无法进行有效密封。

技术实现思路

1、本发明的第一目的是提供一种声测管，该声测管能够避免密封圈被插入接头的钢管外壁挫伤，提高薄壁钢管连接的可靠性，并且即使两端声测管发生较大弯折量，薄壁钢管的弹性变形依然可以提供足够的挤压力补偿，使密封圈可以继续形成有效密封。

2、本发明的第二目的是提供另一种声测管，该声测管能够避免密封圈被插入接头的钢管外壁挫伤，提高薄壁钢管连接的可靠性，并且即使两端声测管发生较大弯折量，薄壁钢管的弹性变形依然可以提供足够的挤压力补偿，使密封圈可以继续形成有效密封。

3、本发明的第三目的是提供一种具有上述声测管的声测管组件。

4、为实现上述第一目的，本发明提供一种声测管，包括沿着声测管的轴向插接配合的管主体和管接头；管接头包括沿着轴向依次布置的第一径向塑变区段、弹性变形区段和第二径向塑变区段；弹性变形区段设置有凸起环壁、第一端面环壁和第二端面环壁，凸起环壁与管主体沿着径向相对设置，凸起环壁朝向远离管主体的方向弯曲；第一端面环壁和第二端面环壁均与轴向呈夹角设置，第一端面环壁连接在第一径向塑变区段与凸起环壁之间，第二端面环壁连接在第二径向塑变区段与凸起环壁之间；凸起环壁、第一端面环壁、第二端面环壁与管主体围成安装槽，安装槽内设置有密封环，密封环的外周壁与凸起环壁贴合。

5、由上述方案可见，通过在管接头上设置第一径向塑变区段、弹性变形区段和第二径向塑变区段，在向弹性变形区段施加径向的压合力时，凸起环壁会由向外弯曲变为向内弯曲，从而带动密封环沿径向变形实现密封，也即凸起环壁的反向凸起及端面环壁通过弹性变形可以提供足够的位移补偿，对密封环提供足够的挤压量，保持声测管的有效密封连接。另外，即便两个声测管发生相对弯曲，径向塑变区段与声测管的管主体的头部产生间隙，轴向限位凸起环的反向凸起通过弹性变形依然可以提供足够的间隙补偿，保持卡接转态防止轴向错位。同时，由于弹性变形区段压合变形后，才驱动密封环径向变形实现密封，因此在密封环变形前先进行管主体和管接头的插接配合时，可避免对密封环的磨损。

6、一个优选的方案是，第一端面环壁和第二端面环壁中的至少一个垂直于轴向。

7、由此可见，通过液压钳沿径向向内挤压凸起环壁，当端面环壁远离轴心一端发生弹性变形且朝向远离密封环的方向偏移，凸起环壁曲率变小，随着液压钳的进一步挤压，凸起环壁中部越过死点后向声测管轴线方向内凹，端面环壁复位。端面环壁垂直于轴向设置，能够保证其具有良好的恢复力而复位，从而使得密封环在反向凸起的凸起环壁挤压下与管主体部紧密连接。

8、一个优选的方案是，密封环包括环主体部和密封部，环主体部和密封部均与管主体共轴线设置，密封部位于环主体部的长度方向的中部，密封部自环主体部的内周壁沿径向朝向管主体凸出。

9、由此可见，环主体部能够实现对密封部的有效支撑，仅通过密封部与管主体抵接实现密封，密封效果好且可节省材料。

10、进一步的方案是，密封部的数量为两个以上，多个密封部沿着环主体部的轴向布置。

11、由此可见，通过设置多个密封部，可以降低橡胶密封环工作面与管主体外壁之埋藏砂石的概率，提高密封成功率。

12、一个优选的方案是，密封环的内周壁与管主体之间具有间隙，凸起环壁的弦高的两倍大于密封环的内周壁与管主体的外周壁之间的距离。

13、由此可见，在弹性变形区段压合前，密封环的内周壁与管主体之间具有间隙，因此在将管主体穿设于管接头内时，管主体在插入过程中不会挫伤密封环。

14、一个优选的方案是，第一径向塑变区段和第二径向塑变区段的内径相5等，第一径向塑变区段的内径大于管主体的外径。

15、由此可见，便于管主体的头部直接插入到管接头的内部，提高装配效率。

16、一个优选的方案是，凸起环壁上设置有定位凸环或定位凹槽，定位凸环或定位凹槽沿着凸起环壁的周向延伸。

17、0由此可见，通过在凸起环壁上设置定位凸环，压接模具的压合槽内设

18、置定位凹槽，定位凸环与定位凹槽二者配合实现轴向定位，提高工作效率。

19、一个优选的方案是，第一径向塑变区段和第二径向塑变区段中的至少一个设置有轴向限位凸环，轴向限位凸环沿着第一径向塑变区段的周向延伸；管主体上与轴向限位凸环相对处设置有轴向限位槽。

20、5由此可见，在凸起环壁收到径向挤压时，径向塑变区段也受到径向挤

21、压，发生塑性变形内径缩小，其内壁与管主体的外周壁抵接。径向塑变区段内壁与管主体的外周壁之间的摩擦力防止二者轴向滑移。更优选地，通过设置轴向限位凸环，在液压钳的挤压下，轴向限位凸起环越过死点后由

22、于弹性变形反向凸起，该反向凸起卡入管主体的弧形的轴向限位槽内，防0止二者轴向滑移。

23、为实现上述第二目的，本发明提供一种声测管，包括沿着声测管的轴向插接配合的管主体和管接头；管接头包括沿着轴向依次布置的第一径向塑变区段、弹性变形区段和第二径向塑变区段；弹性变形区段设置有凸起

24、环壁、第一端面环壁和第二端面环壁，凸起环壁与管主体沿着径向相对设5置，凸起环壁朝向管主体的方向弯曲；第一端面环壁和第二端面环壁均与

25、轴向呈夹角设置，第一端面环壁连接在第一径向塑变区段与凸起环壁之间，第二端面环壁连接在第二径向塑变区段与凸起环壁之间；凸起环壁、第一端面环壁、第二端面环壁与管主体围成安装槽，安装槽内设置有密封环，密封环的外周壁与凸起环壁贴合，密封环的内周壁与管主体的外周壁贴合。

26、为实现上述第三目的，本发明提供一种声测管组件，包括压接模具和上述的声测管，压接模具上的压合槽与弹性变形区段相配合。