武漢天宸偉業(yè)下設(shè)工程檢測事業(yè)部和煤礦安全事業(yè)部。工程檢測事業(yè)部主推系列超聲成孔成槽檢測儀、系列樁基垮孔超聲波多管循測儀、系列樁基靜載儀、系列鉆孔全景成像儀，以及錨桿錨索無損檢測儀等工程施工質(zhì)量無損檢測設(shè)備。煤礦安全事業(yè)部主推礦用鉆孔全景成像儀、窺視儀、軌跡儀和礦用錨桿錨索無損檢測儀、鉆孔深度檢測儀等煤礦安全生產(chǎn)檢測設(shè)備。

灌注樁成孔檢測儀 樁基成孔檢測儀——TS-K150/K100/K100B全自動超聲成孔成槽檢測儀由檢測儀主機控制箱(一體式或分體式)、數(shù)控絞車(全自動型或輕便型)、超聲探頭和沉渣探頭組成。超聲探頭固定在數(shù)控絞車上自動升降,主機控制箱與絞車或(電纜手動絞車)間通過兩根連接電纜連接,連接電纜固定在控制箱內(nèi)。

灌注樁成孔檢測儀 樁基成孔檢測儀——成孔成槽質(zhì)量檢測分為孔徑垂直度檢測和沉渣厚度檢測?？讖酱怪倍葯z測采用超聲反射波法,沉渣厚度檢測采用探針測力法。

(1)孔徑垂直度檢測

超聲探頭固定在數(shù)控絞車上,在主機的控制下從孔口勻速下降,深度測量裝置測取探頭下放的深度并傳到主機,主機根據(jù)設(shè)定的時間間隔控制超聲發(fā)射探頭發(fā)射超聲波并同步啟動計時,主機根據(jù)設(shè)定的采樣延時和采樣率啟動高速信號采集器采集超聲信號。由于泥漿的聲阻抗遠(yuǎn)小于土層(或巖石)介質(zhì)的聲阻抗,超聲波幾乎從孔壁產(chǎn)生全反射,反射波經(jīng)過泥漿傳播后被接收換能器接收,反射波到達的時間即為超聲波在孔內(nèi)泥漿中的傳播時間,通過傳播時間計算超聲換能器與孔壁的距離,從而計算該截面的孔徑值和垂直度。超聲波速通過孔口標(biāo)定獲得或經(jīng)驗值設(shè)定。

圖1-2 超聲波成孔成槽檢測原理示意圖

超聲探頭上共布置兩對換能器,兩對換能器成正交十字探型安裝,檢測鉆孔兩個方向的孔壁剖面。以一個剖面上的兩個探頭測量為例(如圖1-1),探頭下到孔內(nèi)某高程測點,測量探頭兩方向相反的換能器至孔壁的距離為l₁、l₂,測得聲波在路徑l₁、l₂上的往返傳播時間分別為t₁、t₂,假如泥漿的聲波速度為c(c可通過實測得到),那么有l(wèi)₁=(c*t₁)/2、l₂=(c*t₂)/2,樁孔在該斷面測點的孔徑即 為D=l₁+ l₂+d,其中d為兩方向相反換能器的反射(接收)面之間的距離。同樣方法可測得鉆孔在該斷面另一方向測點剖面的孔徑。

數(shù)控絞車將聲波探頭從孔口下降至孔底,儀器在下降過程中,每隔一定深度間距測量一組(四個)聲時值作為該斷面測點聲時,主機記錄下不同高程的測點聲時值并計算斷面孔徑。當(dāng)測量探頭完成一次下降過程,主機即可繪出測量孔的孔壁剖面圖。

數(shù)控絞車在升降探頭的過程中保持吊點不變且電纜垂直,那么通過所測的樁孔壁剖面圖可以得到樁孔的垂直度。

(2)沉渣厚度檢測

沉渣厚度采用探針壓力測試法:沉渣探頭下放到孔槽底時,電機自動停止下放探頭,主機讀取探頭狀態(tài),當(dāng)探頭傾斜超過一定范圍時提示調(diào)整探頭位置直至探頭近似直立。主機控制探針緩慢伸出,同時測定探針壓力和伸出長度,當(dāng)壓力大于一定值時停止,此時探針伸出長度即為當(dāng)前位置沉渣厚度。

(1)泥漿波速的測定

井徑、垂直度檢測中的一項重要工作是測定泥漿的波速:波速測定一般是在所測孔的端口進行,根據(jù)端口所測的聲時值和丈量的孔井徑,就可以得到泥漿的波速值。

(2)孔徑、垂直度計算

灌注樁成孔檢測儀 樁基成孔檢測儀-超聲成孔檢測儀測量孔徑、垂直度主要通過聲學(xué)參數(shù)計算法對測量結(jié)果進行判斷。聲學(xué)參數(shù)計算是利用測量得到的聲學(xué)參數(shù)值,通過計算得到樁孔深度上每一測點的孔徑、垂直度的具體值,該方法的優(yōu)點是比較。

圖1-2 孔徑計算                          圖1-3 垂直度計算

eq \o\ac(○,1)1孔徑計算

測量原理中敘述的關(guān)于孔徑的計算方法是基于聲波探頭處于孔軸的中心點位置上。但在實際測量中,探頭大多數(shù)情況下是偏離孔軸中心的,此時測量的孔徑剖面測點并未通過孔徑方向,因此需要通過一定的計算方法求得實際孔徑值。

如圖1-2所示,假設(shè)已測得孔某位置深度上探頭中心與四個方向孔壁的距離l₁、l₂、l₃、l₄值,O為樁孔中心點,O/點為探頭中心點。

當(dāng) l1≥l2,l3≥l4時:

+

式中:    l₁—探頭換能器方向Ⅰ至孔壁的水平距離;

l₂—探頭換能器方向Ⅱ至孔壁的水平距離;

l₃—探頭換能器方向Ⅲ至孔壁的水平距離;

l₄—探頭換能器方向Ⅳ至孔壁的水平距離;

D—孔的平均直徑。

當(dāng)l₂≥l₁、l₄≥l₃或其它情況時,同以上方法一樣可以求得孔徑的平均值。只要在計算機進行數(shù)據(jù)處理時,在程序中對l₁、l₂、l₃、l₄的大小加以判別,采用相應(yīng)的公式就可以求得孔徑平均值D。

eq \o\ac(○,2)2垂直度的計算

計算方法如圖1-3所示,圖中O為探頭中心點,Oo為一測點孔軸中心點,On為測點孔軸中心點。設(shè)一個測點時聲波探頭中心相對于孔軸中心點的偏離坐標(biāo)為Xo、Yo,第n個測點時聲波探頭中心相對于孔軸中心點的偏離坐標(biāo)為Xn、Yn,那么:

Xo= l₁₀-( l₁₀ + l₂₀)/2

Yo= l₃₀-( l₃₀ + l₄₀)/2

Xn= l_1n-( l_1n + l_2n)/2

Yn= l_3n -( l_3n + l_4n)/2

式中:l₁₀、l₂₀、l₃₀、l₄₀——一個測點時,探頭中心沿水平方向至孔壁的四個方向的測距值;

l_1n、l_{2 n}、l_{3 n}、l_{4 n}——第n個測點時,探頭中心沿水平方向至孔壁的四個方向的測距值。

其某位置的第n個測點時的偏心距為En,有:

那么在第n個測點時的垂直度Kn為:K_n=

式中:Hn——為第n個測點的孔深值。

1)檢測前應(yīng)把探頭及卷揚機[A1] 部分安全的置于孔徑中心位置,并連接好設(shè)備;

2)查看所提供的電源是否滿足要求;

3)正確設(shè)置各參數(shù);

4)檢測前,檢測儀進行系統(tǒng)聲速校準(zhǔn);

5)探頭應(yīng)能順利提升及下降;

6)下降探頭開始采集數(shù)據(jù);

7)調(diào)整信號增益,以便得到清晰的孔壁反射信號;

8)下放至孔底自動停止后,結(jié)束采集,保存實測數(shù)據(jù);