基本介紹
- 中文名：超音波探測管
- 主要功能：檢測通道
- 套用學科：物理
選擇方法,分類及埋置,鋼管,鋼質波紋管,塑膠管,布置方式,安裝方法,其他用途,
選擇方法
超音波探測管材質的選擇，以透聲率較大、便於安裝及費用較低為原則。
聲脈衝從發射換能器發出，通過耦合水到達水和超音波探測管管壁的界面，再通過管壁到達聲測 管管壁與混凝土的界面，穿過混凝土後又需穿過另一超音波探測管的兩個界面而到達接收換能器。
因此，超音波探測管形成4個界面，每個界面的聲能透過係數可按下式計算：
式中： ——某界面的聲能透過係數；
——界面兩側介質的聲阻抗率( )
發射和接收換能器之間4個界面的總透聲係數為
分類及埋置
目前常用的管子有鋼管、鋼質波紋管、塑膠管3種。
鋼管
優點是便於安裝，可用電焊焊在鋼筋骨架卜，可代替部分鋼筋截面，而且由於鋼管 剛度較大．埋置後可基本上保持其平行度和平直度，目前許多大直徑灌注樁均採用鋼作為超音波探測管。但鋼管的價格較貴：
鋼質波紋管
是一種較好的超音波探測管材料，它具有管壁薄、鋼材省和抗滲、耐壓、強度高、柔性好等特 點，通常用於預應力結構中的後張法預留孔道：用做超音波探測管時。可直接綁紮在鋼筋骨架 土，接頭處可用大一號波紋套接。由於波紋管很輕，因而操作十分方便，但安裝時需注意保持其軸線的平直。
塑膠管
聲阻抗率較低，用做超音波探測管具有較大的透聲率，通常可用於較小的灌注樁，在大型灌注樁中 使用時應慎重-因為大直徑樁需灌注大量混凝土，水泥的水化熱不易發散：鑒於塑膠的熱膨脹係數與混凝土的相差懸殊，混凝土凝固後塑膠管因溫度下降而產生徑向 和縱向收縮，有可能使之與混凝土局部脫開而造成空氣或水的夾縫，在聲通路上又增加了更多反射強烈的界面，容易造成誤判。
超音波探測管的直徑，通常比徑向換能器的直徑大l0mm即可，常用規格是內徑50-60mm。管子的壁厚對透聲豐的影響很小，所以，原則上對管壁厚度不作限制，但從節省用鋼量的角度而言，管壁只要能承受新澆混凝土的側壓力，則越薄越省。
布置方式
布置超音波探測管的埋置數量及其在樁的橫截面卜的布局應考慮檢測的控制面積。通常有如圖7所示的布置方式，圖中的陰影區為檢測的控制面積。
一般樁徑小於0.6~1m時，沿直徑布置兩根；樁徑為1~2.5m時，布置3根，呈等邊三角形；樁徑大於2.5m時，布置4根，呈正方形。
安裝方法
超音波探測管可直接固定在鋼筋籠內側上，如圖8-8所示：固定方式可採用焊接或綁紮，管子之間應基本上保持平行-若檢測結果需對各測點混凝土的強度做出評估，則不平行度應控制在1‰以下。鋼筋籠放入樁孔時應防止扭曲。
管子一般隨鋼筋籠分段安裝，每段之間的接頭可採用反螺紋套筒接口或套管焊接方案，如圖8所示： 若採用波紋管則可利於大一號的波紋管套接，井在套接管的兩端用膠布纏繞密封。無論啊卜種接頭方案都必須保證在較高的靜水壓力下不漏漿，接口內壁應保持平 整，不應有焊渣、毛刺等凸出物，以免妨礙探頭的自如移動，超音波探測管的底部也應密封，安裝完畢後應將上口用木塞堵住，以免澆灌混凝土時落人異物，致使孔道堵 塞。
圖8 超音波探測管的安裝方法
a)鋼管的套接；b)波紋管的套接
1-鋼筋；2-超音波探測管；3-套接管；4-箍筋；5-密封膠布
其他用途
超音波探測管除了用作檢測通道及取代一部分鋼筋截面外，還可作為樁底壓漿的管道。試驗證明，經樁底漿處理的灌注樁，可大幅度提高其承載力。同時超音波探測管還可作為事故樁缺陷沖洗與壓漿處理的管道，這時需採取措施把需壓漿的缺陷部位的管道打穿。
超音波透射法檢測，對超音波探測管總體的要求是：接頭牢靠不脫開，密封不漏漿；管壁平整不打折，平順無變形；管體豎直不歪斜；管內暢通無異物。
當超音波探測管材料或安裝工藝較差時，可能造成漏漿、堵管、斷裂、彎曲、下沉、變形等事故的發生，對超音波透射法進行樁基完整性檢測產生較大影響，甚至於無法進行超音波透射法檢測。
基於以上情況，我們通過相應的理論計算和大量的工程實踐，由浙江宏昌科技發展有限公司推出了我們的專利產品：高強雙密封液壓超音波探測管（。
高強雙密封液壓超音波探測管在承口端端部設計了兩個凸槽，凸槽內配有密封圈，安裝時將 本產品的插口端插入承口端10cm，然後用專用液壓鉗同時對兩個凸槽進行擠壓，被擠壓部位的管材受力後收縮變形，兩個凸槽之間的外層管材深陷入內層管材， 從而有效實現了本產品的可靠連線；同時橡膠材質的密封圈在受擠壓後變形貼服在兩層管材之間，起到了極為良好的雙保險密封作用。
高強雙密封液壓超音波探測管的優點主要是充分考慮到超音波探測管在使用中所涉及的各種要素，從各方面達到國內乃至世界領先的性能。
詳見下表：
指標 標準 | 密封性 | 連線可靠性 | 抗扭矩性能 | 套接長度 | |
內壓 | 外壓 | ||||
行業 標準 | 1mpa保壓1min | 4mpa保壓1min | 接頭處能承受3KN的拉拔力 | 接頭處能承受扭力矩120N·m | ≥8mm |
企業 標準 | 2mpa保壓1min | 4mpa保壓2min | 接頭處能承受6KN的拉拔力 | 接頭處能承受扭力矩180N·m | ≥10mm |
本產品優點 | 密封圈經擠壓後，縱向收縮變形，貼服於兩層鋼管之間，密封性能極佳。而且兩道密封圈的配置更是增加了保險係數。 | 利用管材的變形，將連線處夾成兩頭大，中間小，使連線處一次性卡死，避免了活接頭鬆動的可能性。無論在抗拉拔還是抗扭矩方面的性能都相當穩定、出色，且凸起成圓弧，凸起度小，有效避免與導管、振搗器等相碰撞。 | 充分的插入套接，更能保證連線的順直。 |
高強雙密封液壓超音波探測管除了有以上領先的性能以外，還具有另外兩大明顯的優點和一套嚴謹的保障措施。
兩大優點分別是便利性和經濟性。
便利性 使用本產品，可以完全避免現場焊接、套絲或滾槽作業，無需電力輔助，只需採用配套的液壓工具，手動操作即可輕鬆完成，省時、省力，一次性安裝成功。
經濟性 和常規設計的φ57×3.5mm的鋼管相比，可節省鋼材2/3以上，材料成本明顯降低；作為目前國內操作性最為簡便的超音波探測管產品，可在各個環節節省最大的 人力成本，並能明顯提高工作效率；在各種連線方式的薄壁超音波探測管中，本產品可在現場根據需要進行任意長度的鋸切使用，無短管和料頭的浪費，實際總成本明顯降 低。
安裝規程
1、撕開封口，檢查聲測管管口是否變型，聲測管管內有無雜物，O型圈是否破損 2、對準聲測管管口重新插入 3、插入聲測管接頭底部 4、將液壓鉗凹槽卡入聲測管接頭凸起處 5、關好液壓鉗模組，插入插梢 6、關好液壓鉗 7順勢壓動液壓鉗，使模組合攏。 1、 基樁檢測與聲測管的埋設布置應符合JTG/T F81-01的規定。 2、 聲測管自進入工地現場後起，在裝卸、搬運、安裝過程中，要避免使聲測管管體扭曲、擠壓變形。聲測管要存放在有遮雨設施的場地，避免管體生鏽。進場安裝的聲測管，首先要對管體進行檢驗，扭曲變形的聲測管不允許進入安裝程式。 3、 聲測管可直接固定在鋼筋籠的內側，固定點的間距不超過2米，其中聲測管底端和接頭部位必須設固定點，對於無鋼筋籠的部位，聲測管可用鋼筋支架固定。 4、聲測管與鋼筋籠的固定方式，優先採用鋼管卡子，卡接壓緊聲測管後，卡子與鋼筋焊接,固定點聲測管與鋼筋籠的綁紮方法：先把鐵絲在鋼筋上纏繞兩圈，然後以編辮子的方法編至70-80㎜長，再把鐵絲叉開捆住聲測管，然後擰緊鐵絲（所有固定點的鐵絲綁法都按此方法）。如採用推插式聲測管，在安裝聲測管時，定位耳要平行對直，並且在上下管推插到位後（刻度線3㎜內），用綁絲將上下定位耳綁緊，使密封圈連線區域不承受拉力；如採用鉗壓式（液壓式）聲測管，在安裝聲測管時，待上下管推插到位後（刻度線3㎜內），把專用的液壓工具模頭的環狀凹部對準承插口（或接頭）端部內裝有橡膠圈的環狀凸部，將對接部位管材同時壓緊至六邊形狀，檢查壓緊度並用量規確認尺寸是否正確，量規可完全卡入六邊形部位，即表示壓緊已經到位。 5、鋼筋籠放入樁孔時應防止扭曲，管與管平行垂直，聲測管隨鋼筋籠分段安裝，每埋設一節均應向聲測管內加注清水，聲測管安裝完畢後應加蓋或加塞封閉，以免澆注混凝土時落入異物，堵塞孔道。 6、聲測管埋設深度應在灌注樁的底部以上50㎜-150㎜，聲測管的上端應高於灌注樁頂面300㎜-500㎜，同一根樁的聲測管外露高度相同。 7、在灌注基樁澆注混凝土之前，應檢查聲測管內的水位，如管內的水不滿，則應補充灌滿。 8、若聲測管需割斷，應採用切割機切斷，並對管口進行打磨除刺，不得用點焊機燒斷。 9、焊接鋼筋時，應避免焊液流濺到聲測管管體上或接頭上。 橋樑樁基在混凝土灌注時對聲測管密封性，抗滲漏、抗壓等方面要求非凡嚴峻，稍有不甚將構成堵管或管變形，淺顯焊管在施工中均由各施工隊擔任聲測管的焊接義務，無法檢測管壁、接口及管底封口的密封及抗滲漏性；很難擔保質量。而我公司出產的聲測管均需經由三道檢測工序(即初檢、氣檢、水檢)，出廠產品合格率為100%，然後擔保產品知足施工技藝要求。 | |
