基于超声映像法的排水箱涵结构钢筋分布检测结构及方法与流程

本发明属于岩土工程检测与测试技术领域，具体涉及一种基于超声映像法的排水箱涵结构钢筋分布检测结构及方法。

背景技术：

大型排水箱涵是城市排水体系的重要基础措施，承担着确保城市污水收集、运输和治理，维护城市日常运行的重要作用。随着城市建设快速发展，交通日趋繁忙，道路负荷的加重、道路扩宽改造及其他周边工程活动影响越来越多，导致现阶段普遍处于年久失修的大型排水箱涵存在一定的安全隐患。其中大型排水箱涵的渗漏现象时有发生，经过开挖发现，渗漏的大部分原因来自于箱涵整体结构受到破坏，比如长期浸泡在污水中，箱涵内侧表层混凝土受到污水冲刷遭受腐蚀，使得箱涵内部结构钢筋常出现腐蚀严重的现象。

箱涵内部钢筋在一定程度上维持着箱涵的整体结构，若内部钢筋腐蚀严重，箱涵的整体结构会受到影响，不仅缩短了结构体系的使用寿命，增加了养护成本，也给城市污水的日常处理带来不利影响，严重危及城市正常运营的秩序。

技术实现要素：

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种基于超声映像法的排水箱涵结构钢筋分布检测结构及方法，该检测结构及方法在排水箱涵表面布置由若干间隔分布的测点所组成的检测测线，通过超声映像装置沿检测测线对各测点依次进行检测，从而获得检测测线覆盖范围内的超声映像法剖面图，以确定排水箱涵内的钢筋分布情况。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种基于超声映像法的排水箱涵结构钢筋分布检测结构，其特征在于所述检测结构包括布置于排水箱涵表面的至少一条检测测线，所述检测测线是由超声映像装置每间隔设定距离进行一次检测所形成的，所述超声映像装置由超声波发射探头和超声波接收探头以固定间距组合构成。

所述检测测线可以是主筋检测测线、箍筋检测测线中的一种或两种。

所述主筋检测测线与所述排水箱涵内主筋的布置方向呈80°-90°的夹角；所述箍筋检测测线与所述排水箱涵内箍筋的布置方向呈80°-90°的夹角。

所述检测测线由若干间隔分布于所述排水箱涵表面的测点排列组成，所述测点之间的点距小于0.1m；所述超声映像装置中的所述超声波发射探头和所述超声波接收探头之间的连线中点位于所述测点上。

所述检测测线布置于所述排水箱涵的上表面、两侧面上的一处或多处。

一种涉及任一所述基于超声映像法的排水箱涵结构钢筋分布检测结构的检测方法，其特征在于所述检测方法包括以下步骤：沿排水箱涵的表面间隔布置若干测点以构成检测测线；将由超声波发射探头和超声波接收探头组合而成的超声映像装置布置于第一个所述测点上，利用所述超声映像装置对所述测点处的所述排水箱涵进行检测；沿所述检测测线依次完成各所述测点位置处的检测，所获得的超声波反射信号经数据处理后获得超声映像法剖面图，通过所述超声映像法剖面图确定所述排水箱涵内的钢筋分布情况。

在所述测点位置处，所述超声映像装置中的所述超声波发射探头向所述排水箱涵内发射超声波信号，所述超声波接收探头接收来自于所述排水箱涵内反射回的超声波反射信号。

所述超声映像法剖面图可以由单个所述测点处的超声波反射信号经处理后获得，也可以由所述检测测线上各所述测点处的超声波反射信号拼接处理后获得。

判断所述排水箱涵内所述钢筋分布的方法为：在所述超声映像法剖面图中，所述排水箱涵内所述钢筋位置表现为与周围混凝土介质的分界面处产生差异的超声波反射信号。

在所述排水箱涵表面布置至少一条主筋检测测线和至少一条箍筋检测测线，利用所述主筋检测测线和所述箍筋检测测线上各所述测点处的超声波反射信号经拼合处理后获得一张三维检测图像。

本发明的优点是：检测方法操作简便，检测结果精准，不需要开孔取岩芯，利用非破损的方法可以快速准确的检测排水箱涵结构内的钢筋分布。

附图说明

图1为本发明中利用超声映像法沿排水箱涵表面布置主筋检测测线进行检测的示意图；

图2为本发明中利用超声映像法沿排水箱涵表面布置箍筋检测测线进行检测的示意图；

图3为本发明中利用超声映像法排水箱涵进行检测时的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-3，图中各标记分别为：排水箱涵1、主筋2、箍筋3、检测测线4、超声波发射探头5、超声波接收探头6、超声映像装置7。

实施例：如图1、2、3所示，本实施例具体涉及一种基于超声映像法的排水箱涵结构钢筋分布检测结构，该检测结构包括至少一条布置于排水箱涵1表面的检测测线4，检测测线4具体是由若干间隔排布的测点所组成的，在检测测线4上布置有用于进行检测的超声映像装置7，检测测线4是由超声映像装置7每间隔一定距离进行一次检测所形成的，超声映像装置7上还连接有一用于数据采集的主机。

如图1、2、3所示，检测测线4可以单独或同时布置于排水箱涵1的上表面和两侧面上，此外，检测测线4在实际布置时可分为主筋检测测线4和箍筋检测测线4；如图1所示，其中的主筋检测测线4在布置时同排水箱涵1中主筋2的走向呈80°-90°的夹角；如图2所示，其中的箍筋检测测线4在布置时同排水箱涵1中箍筋3的走向呈80°-90°的夹角。需要说明的是，检测测线4中各测点之间的间距不小于0.1m。

如图1、2、3所示， 超声映像装置7具体是由超声波发射探头5和超声波接收探头6以固定的间距组合而成的，在具体布置时，超声波发射探头5和超声波接收探头6之间连线的中点位于相应的测点位置处。

如图1、2、3所示，本实施例中基于超声映像法的排水箱涵结构钢筋分布检测结构的检测方法具体包括以下步骤：

（1）如图1、2所示，根据排水箱涵1的走向获知其内主筋2和箍筋3的大致走向，在大型的排水箱涵1的结构混凝土表面布置若干条检测测线4，所布置的检测测线4包括主筋检测测线4和箍筋检测测线4，如图1所示，主筋检测测线4在布置时同排水箱涵1中主筋2的走向呈80°-90°的夹角；如图2所示，箍筋检测测线4在布置时同排水箱涵1中箍筋3的走向呈80°-90°的夹角；其中，各检测测线4具体是由若干等间隔分布的测点排布而成的；

（2）除去排水箱涵1表面上各测点位置处的浮尘、残渣，尽量保证接触面的平整，在某一检测测线4的首个测点位置处布置超声映像装置7，具体是将其内超声波发射探头5和超声波接收探头6之间连线的中点对应布置于该首个测点处，并使超声映像装置7与排水箱涵1的表面耦合良好，且超声波发射探头5和超声波接收探头6之间的间隔距离固定；之后进行检测，数据采集方式采用平测法，使超声波发射探头5向排水箱涵1结构内部发射超声波信号，与此同时，超声波接收探头6接收来自排水箱涵1结构内部钢筋与混凝土分界面之间的超声波反射信号并加以储存，超声波反射信号包括实测波形、声时和波幅；

（3）待完成该条检测测线4上首个测点位置处的检测之后，将超声映像装置7移动至下一个测点位置处，并按步骤（2）中的检测方法对该测点进行检测，从而获得该测点位置处的超声波反射信号；如此往复，依次将该条检测测线4上的所有测点检测完毕；并以同样的方法完成排水箱涵1表面上所有检测测线4的检测；

（4）将所采集到的各条检测测线4上不同测点位置处的超声波反射信号数据进行数据处理分析，形成二维的超声映像法剖面图，当然，当存在主筋检测测线4和箍筋检测测线4的情况下，也可以拼合组成三维的检测图像；之后根据二维的超声映像法剖面图和三维的检测图像，确定排水箱涵1内确切的钢筋分布情况，此处的钢筋具体是指主筋2和箍筋3，具体判断解释为：根据二维的超声映像法剖面图和三维的检测图像中钢筋表现为强反射和绕射等与周围混凝土介质存在差异的反射现象，据此可判断排水箱涵1内钢筋的确切分布位置，从而确定大型排水箱涵1内结构主筋2和箍筋3的分布。