用于平測式超聲波快速檢測的模具及其應(yīng)用方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及隧道質(zhì)量檢測領(lǐng)域，尤其是用于平測式超聲波快速檢測的模具及其應(yīng)用方法，其特征在于：所述模具上開設(shè)有一個(gè)超聲波激發(fā)探頭放置孔以及至少一個(gè)超聲波接收探頭放置孔，所述超聲波激發(fā)探頭與所述超聲波接收探頭之間的間距通過所述模具限位。本發(fā)明專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：模具體積小、攜帶方便，避免人工繪制測點(diǎn)、固定探頭，可機(jī)動(dòng)靈活地選擇不同探測間距，并采用透明有機(jī)材料，可在檢測過程中實(shí)時(shí)觀察襯砌表面情況，非常適合工程人員現(xiàn)場作業(yè)使用。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及隧道質(zhì)量檢測領(lǐng)域，尤其是用于平測式超聲波快速檢測的模具及其應(yīng)用方法。
技術(shù)介紹
隧道襯砌工程在施工和運(yùn)營過程中，由于施工不達(dá)標(biāo)或者隧道變形，可能會(huì)出現(xiàn)脫空、不密實(shí)區(qū)、蜂窩麻面等不良病害，給工程的安全運(yùn)行帶來極大隱患。為迅速、準(zhǔn)確地確定其平面位置及分布范圍，評價(jià)施工質(zhì)量是否滿足設(shè)計(jì)要求，以便發(fā)現(xiàn)問題，消除隱患，通常采用超聲波法來檢測隧道襯砌質(zhì)量，該方法在理論上無論從精度上還是準(zhǔn)確度上均能滿足檢測要求。但是實(shí)際檢測過程中，由于隧道形態(tài)及分布模式的特殊性，超聲波在檢測隧道襯砌質(zhì)量時(shí)存在著以下問題：（1）傳統(tǒng)的超聲波檢測是跨孔檢測方式，即在被檢測對象兩側(cè)放置聲測管，將超聲波激發(fā)和接收探頭分別放置在兩聲測管中進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，利用的是透射波信息。而在隧道中利用透射波進(jìn)行檢測卻存在著困難，主要是因?yàn)闊o論是公路隧道、地鐵隧道還是鐵路隧道，其截面形狀大多數(shù)為拱形，檢測過程中測試探頭需沿測線緊貼隧道襯砌表面，即非破損情況下，隧道襯砌檢測只能單面設(shè)置超聲波探頭，這就需要利用超聲波反射波檢測隧道襯砌質(zhì)量；（2）超聲波反射法檢測隧道襯砌質(zhì)量，要求不同間距布置測點(diǎn)，才能采集到足夠信息量的數(shù)據(jù)，而在隧道襯砌表面人工移動(dòng)超聲波探頭會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集產(chǎn)生較大的誤差，影響最終的檢測精度；（3）隧道襯砌質(zhì)量檢測時(shí)需要將超聲波探頭固定在襯砌表面，通常是通過人工繪制測點(diǎn)，在測點(diǎn)位置涂抹膠水來固定探頭，這種做法耗時(shí)耗力，降低了工作效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了用于平測式超聲波快速檢測的模具及其應(yīng)用方法，通過在模具上設(shè)置間距確定的放置孔來確定超聲波激發(fā)探頭與超聲波接收探頭之間的相對位置，實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確地平測式超聲波快速檢測。本專利技術(shù)目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成：一種用于平測式超聲波快速檢測的模具，平測式超聲波快速檢測的設(shè)備包括超聲波激發(fā)探頭和超聲波接收探頭，其特征在于：所述模具上開設(shè)有一個(gè)超聲波激發(fā)探頭放置孔以及至少一個(gè)超聲波接收探頭放置孔，所述超聲波激發(fā)探頭與所述超聲波接收探頭之間的間距通過所述模具限位。所述超聲波激發(fā)探頭放置孔中心與所述超聲波接收探頭放置孔中心之間的間距為被檢測目標(biāo)體厚度或深度的1/4-1/3。所述模具上開設(shè)有若干超聲波接收探頭放置孔，相鄰所述超聲波接收探頭放置孔中心之間的間距為所述超聲波接收探頭放置孔孔徑的1/2。所述模具由透明柔性材料制成。一種涉及權(quán)利要求上述的用于平測式超聲波快速檢測的模具的應(yīng)用方法，其特征在于：將所述模具應(yīng)用于隧道襯砌質(zhì)量檢測，至少包括以下步驟：將所述模具固定在所述隧道襯砌表面，將超聲波激發(fā)探頭和超聲波接收探頭分別放置到所述模具上的超聲波激發(fā)探頭放置孔和一個(gè)超聲波接收探頭放置孔之中；啟動(dòng)超聲波數(shù)據(jù)檢測儀進(jìn)行檢測并采集數(shù)據(jù)；將所述超聲波接收探頭移動(dòng)到所述模具上的另一個(gè)超聲波接收探頭放置孔之中，并啟動(dòng)所述超聲波激發(fā)探頭和所述超聲波接收探頭進(jìn)行檢測并采集數(shù)據(jù)；移動(dòng)所述模具，直到所述隧道襯砌上的檢測范圍內(nèi)的所有測點(diǎn)均采集到數(shù)據(jù)。利用由透明材質(zhì)制成的模具觀察所述隧道襯砌表面，保證所述隧道襯砌表面平整，所述模具放置平整；并記錄所述隧道襯砌的表面病害。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：模具體積小、攜帶方便，避免人工繪制測點(diǎn)、固定探頭，可機(jī)動(dòng)靈活地選擇不同探測間距，并采用透明有機(jī)材料，可在檢測過程中實(shí)時(shí)觀察襯砌表面情況，非常適合工程人員現(xiàn)場作業(yè)使用。附圖說明圖1為本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本專利技術(shù)的正立面圖；圖3為本專利技術(shù)的右立面圖；圖4為本專利技術(shù)的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對本專利技術(shù)特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解：如圖1-4所示，圖中標(biāo)記1-6分別表示為：模具1、超聲波激發(fā)探頭放置孔2、超聲波接收探頭放置孔3、隧道襯砌4、超聲波激發(fā)探頭5、超聲波接收探頭6。實(shí)施例：如圖1所示，本實(shí)施例中用于平測式超聲波快速檢測的模具主體為長方體的模具1，在模具1上開設(shè)有一個(gè)超聲波激發(fā)探頭放置孔2和若干超聲波接收探頭放置孔3，兩個(gè)放置孔分別用于放置與其名稱對應(yīng)的超聲波探頭。超聲波激發(fā)探頭放置孔2和若干超聲波接收探頭放置孔3分別貫穿模具1，以保證超聲波探頭可以穩(wěn)定地放置在放置孔之中。如圖1所示，D1為超聲波激發(fā)探頭放置孔2的直徑，與超聲波激發(fā)探頭的外輪廓尺寸吻合適配，保證超聲波激發(fā)探頭能夠放置在其之中且不會(huì)滑落。D2為超聲波激發(fā)探頭放置孔2的中心與鄰近的超聲波接收探頭放置孔3的中心之間的間距，通常為被檢測目標(biāo)體厚度或者深度的1/4-1/3左右，目標(biāo)體是指隧道襯砌中存在的脫空、不密實(shí)區(qū)等，深度是指目標(biāo)體距襯砌表面的埋深，以滿足超聲波檢測的需要。D3為相鄰兩個(gè)超聲波接收探頭放置孔3中心之間的間距，一般為其直徑的1/2。如圖2所示，D4為模具1的長度，其長度滿足于容納超聲波激發(fā)探頭放置孔2和若干超聲波接收探頭放置孔3的需要。D5為模具1的厚度，其厚度需保證超聲波探頭放置在對應(yīng)的放置孔內(nèi)時(shí)不會(huì)滑落，通常可取100-200mm。如圖3所示，D6為模具1的寬度，通常選放置孔孔徑的2倍為宜。本實(shí)施例中的模具1選用透明柔性材料制成，采用透明材質(zhì)是因?yàn)閷⒛＞?固定安裝到隧道襯砌表面時(shí)，襯砌表面可能會(huì)有雜質(zhì)顆粒等影響模具1的平穩(wěn)放置，使用透明材質(zhì)可直接觀察到表面情況并進(jìn)行處理；此外，襯砌表面可能會(huì)出現(xiàn)裂紋等明顯的病害，采用透明材質(zhì)進(jìn)行測試，可直觀看到表面病害作為現(xiàn)場記錄，作為后期結(jié)果分析的補(bǔ)充材料；而采用柔性材質(zhì)是因?yàn)椋瑢⑵鋺?yīng)用在隧道襯砌質(zhì)量檢測時(shí)，可以緊密貼合在截面形狀為拱形的襯砌表面上，保證檢測精度。將本實(shí)施例中的模具1應(yīng)用在隧道襯砌質(zhì)量檢測中，采用超聲波檢測法來檢測隧道襯砌的質(zhì)量，其具體操作步驟如下：（1）將隧道襯砌表面灰塵刷干凈，盡可能保證其表面的干凈與平整。（2）根據(jù)項(xiàng)目需求和現(xiàn)場環(huán)境，設(shè)計(jì)探測范圍和測點(diǎn)布置方式，即在現(xiàn)場檢測時(shí)可根據(jù)模具1的孔間距靈活設(shè)置測點(diǎn)布置方式，保證可通過移動(dòng)模具1即實(shí)現(xiàn)所有測點(diǎn)上的數(shù)據(jù)采集。（3）根據(jù)設(shè)計(jì)好的探測范圍和測點(diǎn)布置原則，將模具1固定在隧道襯砌4的表面，如圖4所示。此時(shí)，若技術(shù)人員認(rèn)為模具1放置不平穩(wěn)，則通過模具1直接觀察到隧道襯砌4的表面，從而確定模具1放置不平穩(wěn)的發(fā)生原因和不平穩(wěn)的發(fā)生位置，如果發(fā)生原因是隧道襯砌4表面存在雜質(zhì)顆粒等所引起的，那么技術(shù)人員可拆除模具1再對隧道襯砌4表面進(jìn)行清理，直至模具1可平穩(wěn)放置，這樣一來，可有效保證超聲波檢測的檢測精度。同時(shí)，技術(shù)人員可透過模具1直觀看到表面病害作為現(xiàn)場記錄，作為后期結(jié)果分析的補(bǔ)充材料；例如，記錄表面病害的具體位置：由于模具1的固定位置滿足測點(diǎn)布置原則且在隧道襯砌4上的位置固定，且其本體的形狀、尺寸固定，其上布置的放置孔的尺寸、位置固定，因此可測量模具1與表面病害之間的相對位置，從而確定表面病害在隧道襯砌4上的具體位置，從而為后期結(jié)果分析提供精確、有效地補(bǔ)充。技本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于平測式超聲波快速檢測的模具，平測式超聲波快速檢測的設(shè)備包括超聲波激發(fā)探頭和超聲波接收探頭，其特征在于：所述模具上開設(shè)有一個(gè)超聲波激發(fā)探頭放置孔以及至少一個(gè)超聲波接收探頭放置孔，所述超聲波激發(fā)探頭與所述超聲波接收探頭之間的間距通過所述模具限位。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于平測式超聲波快速檢測的模具，平測式超聲波快速檢測的設(shè)備包括超聲波激發(fā)探頭和超聲波接收探頭，其特征在于：所述模具上開設(shè)有一個(gè)超聲波激發(fā)探頭放置孔以及至少一個(gè)超聲波接收探頭放置孔，所述超聲波激發(fā)探頭與所述超聲波接收探頭之間的間距通過所述模具限位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于平測式超聲波快速檢測的模具，其特征在于：所述超聲波激發(fā)探頭放置孔中心與所述超聲波接收探頭放置孔中心之間的間距為被檢測目標(biāo)體厚度或深度的1/4-1/3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于平測式超聲波快速檢測的模具，其特征在于：所述模具上開設(shè)有若干超聲波接收探頭放置孔，相鄰所述超聲波接收探頭放置孔中心之間的間距為所述超聲波接收探頭放置孔孔徑的1/2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于平測式超聲波快速檢測的模具，其特征在于：所述模具由透明柔性材料制成。
5.一...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃永進(jìn)，謝春，馬文亮，胡繞，
申請(專利權(quán))人：上海巖土工程勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：上海;31