一种套铣接缝渗漏水检测系统

技术领域

本发明属于地下结构施工质量检测技术领域，特别涉及一种套铣接缝渗漏水检测系统。

背景技术

近年来，随着地下空间开发朝着更深更大的方向发展，采用套铣接头施工工艺进行地下围护墙结构施作已逐渐得到了广泛应用。目前，受地层条件、机械设备及施工工艺、人员素养等多方面的影响，采用套铣接头施工工艺的围护墙体在一、二期槽段接缝部位容易出现夹泥夹砂、错缝开叉最终导致渗水、漏水等不良现象。尤其是针对上海地区普遍存在的砂性承压含水层，套铣施工接缝作为围护墙结构的最薄弱环节，止水性能失效的问题时有发生。

目前，针对套铣施工接缝的实际止水性能评价，往往是通过整个墙体施工完毕后进行一系列的区域内/外的抽水试验进行整体性能评价，此时若出现局部止水性能不达标，其实并无法准确定位漏水区域，只能选择对临近各个槽段接缝背后土体依次施作高压旋喷止水桩加固。同时该方法属于间接性的估测，检测工作量大且滞后，而且由于没能准确定位到墙身实际缺陷位置，大范围高压旋喷止水桩施作导致代价昂贵且耽误工期，缺乏经济性。

目前，市面上尚未出现直接有效的检测手段用以针对套铣接缝的渗漏水位置进行准确检测定位。

发明内容

本发明旨在发明一种套铣接缝渗漏水检测系统，用于解决套铣施工工艺所带来的围护墙体槽段接缝渗漏水位置难以准确定位的问题，从而可进一步解决在基于套铣接头施工工艺的围护墙质量控制难题；为后续针对问题幅段的补足性加固的精准实施提供有力依据。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种套铣接缝渗漏水检测系统，包括控制器、若干收线器、水位计、发射换能器、第一接收换能器以及测管，所述发射换能器和第一接收换能器上分别设置一所述水位计，所述收线器分别与控制器连接并受其控制，所述控制器接收各水位计测得的水位信息，所述测管沿围护墙周线方向均匀布置，每幅围护墙槽段内设置至少一根竖向设置的测管，相邻围护墙槽段的接缝与两侧相邻的测管之间的距离相等，所述测管至围护墙槽段的内、外墙面的距离相等，所述发射换能器与第一接收换能器分别通过对应的收线器在待检测的接缝两侧的测管内上下移动，通过收线器由上至下逐步上移发射换能器和第一接收换能器，当发射换能器和第一接收换能器每上移一段距离且对应的水位计处于同一水平高度时，所述发射换能器进行超声波信号发射，所述第一接收换能器进行超声波信号接收，通过第一接收换能器接收到的超声波信号绘制第一幅槽段与第二幅槽段的接缝区域沿深度方向的声学信号参数曲线，作为第一声学信号参数曲线，控制器根据所述第一声学信号参数曲线判断相邻围护墙槽段的接缝渗漏水缺陷区段位置及渗漏水缺陷程度。

优选的，在上述的套铣接缝渗漏水检测系统中，所述第一声学信号参数曲线中出现畸变或者幅值陡然上升区域为相邻围护墙槽段的接缝渗漏水缺陷区段位置，所述第一声学信号参数曲线中畸变或者幅值陡然上升区域的幅度表征相邻围护墙槽段的接缝渗漏水缺陷区段缺陷程度。

优选的，在上述的套铣接缝渗漏水检测系统中，通过收线器每上移发射换能器和第一接收换能器10-20厘米，所述发射换能器进行超声波信号发射，所述第一接收换能器进行超声波信号接收。

优选的，在上述的套铣接缝渗漏水检测系统中，还包括通过将第一声学信号参数曲线与正常跨幅声学信号参数曲线的对比分析，判断相邻围护墙槽段的接缝渗漏水缺陷区段位置及渗漏水缺陷程度。

优选的，在上述的套铣接缝渗漏水检测系统中，每幅围护墙槽段内设置两根竖向设置的测管，分别为第一测管和第二测管，每根测管与相邻的围护墙槽段接缝的距离是围护墙槽段长度的1/4，两根测管之间的间距是围护墙槽段长度的1/2，所述测管至围护墙槽段的内外墙面的距离相等，待检测的相邻的围护墙槽段的接缝两侧的围护墙槽段分别为第一幅槽段和第二幅槽段，所述发射换能器设置于第一幅槽段的第二测管内，所述第一接收换能器设置于的第二幅槽段的第一测管内。

优选的，在上述的套铣接缝渗漏水检测系统中，还包括第二接收换能器，所述第二接收换能器上设置一水位计，第二接收换能器上的水位计与控制器连接，所述第二接收换能器设置于第一幅槽段的第一测管内，所述第二接收换能器通过对应的收线器在对应的测管内上下移动，第一接收换能器和第二接收换能器所在的测管分别与发射换能器所在的测管的距离相等。

优选的，在上述的套铣接缝渗漏水检测系统中，通过收线器由上至下逐步上移发射换能器、第一接收换能器以及第二接收换能器，当发射换能器、第一接收换能器以及第二接收换能器每上移一段距离且对应的水位计处于同一水平高度时，所述发射换能器进行超声波信号发射，所述第一接收换能器以及第二接收换能器进行超声波信号接收，通过第一接收换能器接收到的超声波信号绘制第一幅槽段与第二幅槽段的接缝区域沿深度方向的声学信号参数曲线，作为第一声学信号参数曲线，通过第二接收换能器接收到的超声波信号绘制第一幅槽段本身的声学信号参数曲线，作为第二声学信号参数曲线。

优选的，在上述的套铣接缝渗漏水检测系统中，根据所述第一声学信号参数曲线判断相邻围护墙槽段的接缝渗漏水缺陷区段位置及渗漏水缺陷程度，根据第二声学信号参数曲线能够判断出第一幅槽段本身的成墙质量。

优选的，在上述的套铣接缝渗漏水检测系统中，通过对比第一声学信号参数曲线和第二声学信号参数曲线，判断相邻围护墙槽段的接缝渗漏水缺陷区段位置及渗漏水缺陷程度，两者比较时，所述第一声学信号参数曲线中出现畸变或者幅值陡然上升区域为相邻围护墙槽段的接缝渗漏水缺陷区段位置，所述第一声学信号参数曲线中畸变或者幅值陡然上升区域的幅度表征相邻围护墙槽段的接缝渗漏水缺陷区段缺陷程度。

优选的，在上述的套铣接缝渗漏水检测系统中，所述测管与对应的钢筋笼固定在一起，所述测管随对应的钢筋笼一同下放进入槽段，随后完成混凝土浇筑，形成围护墙槽段。

由以上公开的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明提供的一种套铣接缝渗漏水检测系统，采用控制器、测管、若干收线器、水位计、发射换能器以及第一接收换能器，所述发射换能器和第一接收换能器上分别设置一所述水位计，所述收线器分别与控制器连接并受其控制，所述控制器接收各水位计测得的水位信息，所述测管沿围护墙周线方向均匀布置，每幅围护墙槽段内设置至少一根竖向设置的测管，相邻围护墙槽段的接缝与两侧相邻的测管之间的距离相等，所述测管至围护墙槽段的内、外墙面的距离相等，所述发射换能器与第一接收换能器分别通过对应的收线器在待检测的接缝两侧的测管内上下移动，通过收线器由上至下逐步上移发射换能器和第一接收换能器，当发射换能器和第一接收换能器每上移一段距离且对应的水位计处于同一水平高度时，所述发射换能器进行超声波信号发射，所述第一接收换能器进行超声波信号接收，通过第一接收换能器接收到的超声波信号绘制第一幅槽段与第二幅槽段的接缝区域沿深度方向的声学信号参数曲线，作为第一声学信号参数曲线，控制器根据所述第一声学信号参数曲线判断相邻围护墙槽段的接缝渗漏水缺陷区段位置及渗漏水缺陷程度。相较于现有的采用抽水试验对围护墙套铣接缝渗漏水检测评价方法，本发明的优点在于：本发明可以在土方开挖前的围护墙施工阶段就对套铣接缝的止水性能进行检测，检测方法更为及时，避免后续即使发现渗漏位置也受场地限制不好处理等问题；通过第一声学信号参数曲线即围护墙体跨幅检测曲线的分布特征，可以快速、有效判断是否存在接缝渗漏水隐患，同时可以精准定位墙段接缝渗漏水深度方向上的实际区段位置，大幅降低后期补足性施工的范围和体量，对提升施工效率和缩短施工周期有着重要意义。

附图说明

图1是本发明一种套铣接缝渗漏水检测系统实施例一的结构示意图。

图2是本发明一种套铣接缝渗漏水检测系统实施例一中测管的分布示意图。

图3是图1的A部放大图。

图4是实施例一中第一声学信号参数曲线的示意图。

图5是实施例一中第一声学信号参数曲线与正常跨幅声学信号参数曲线的对比示意图。

图6是本发明一种套铣接缝渗漏水检测系统实施例二的结构示意图。

图7是本发明一种套铣接缝渗漏水检测系统实施例二中测管的分布示意图。

图8是图6的B部放大图。

图9是实施例二中第一声学信号参数曲线的示意图。

图10是实施例二中第二声学信号参数曲线的示意图。

图11是实施例二中第一声学信号参数曲线与第二声学信号参数曲线的对比示意图。

图中：1-控制器、2-收线器、3-水位计、4-发射换能器、5-第一接收换能器、6-第二接收换能器、7-围护墙槽段、7a-第一幅槽段、7b-第二幅槽段、8-测管、8a-第一测管、8b-第二测管、9-接缝、10-第一声学信号参数曲线、10’-正常跨幅声学信号参数曲线、11-第二声学信号参数曲线。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。以下将由所列举之实施例结合附图，详细说明本发明的技术内容及特征。需另外说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。

实施例一

请参阅图1至图5，本实施例公开了一种套铣接缝渗漏水检测系统，包括控制器1、若干收线器2、水位计3、发射换能器4、第一接收换能器5以及测管8、，所述发射换能器4和第一接收换能器5上分别设置一所述水位计3，所述收线器2分别与控制器1连接并受其控制，所述控制器1接收各水位计3测得的水位信息，所述测管8沿围护墙周线方向均匀布置，每幅围护墙槽段内设置至少一根竖向设置的测管8，相邻围护墙槽段的接缝9与两侧相邻的测管8之间的距离相等，本实施例中，相邻围护墙槽段的接缝9与两侧相邻的测管8之间的距离是2/L，L为围护墙槽段的长度，所述测管8至围护墙槽段的内、外墙面的距离相等，所述测管8至围护墙槽段的内、外墙面的距离均为1/B，B为围护墙槽段的厚度，所述发射换能器4与第一接收换能器5分别通过对应的收线器2在待检测的接缝9两侧的测管8内上下移动，通过收线器2由上至下逐步上移发射换能器4和第一接收换能器5，当发射换能器4和第一接收换能器5每上移一段距离且对应的水位计3处于同一水平高度时，所述发射换能器4进行超声波信号发射，所述第一接收换能器5进行超声波信号接收，通过第一接收换能器5接收到的超声波信号绘制第一幅槽段7a与第二幅槽段7b的接缝区域沿深度方向的声学信号参数曲线，作为第一声学信号参数曲线10，控制器1根据所述第一声学信号参数曲线判断相邻围护墙槽段的接缝渗漏水缺陷区段位置及渗漏水缺陷程度。

本发明提供一种套铣接缝渗漏水检测系统，采用控制器1、若干收线器2、水位计3、发射换能器4、第一接收换能器5以及测管8、，所述发射换能器4和第一接收换能器5上分别设置一所述水位计3，所述收线器2分别与控制器1连接并受其控制，所述控制器1接收各水位计3测得的水位信息，所述测管沿围护墙周线方向均匀布置，每幅围护墙槽段内设置至少一根竖向设置的测管，相邻围护墙槽段的接缝与两侧相邻的测管8之间的距离相等，所述测管8至围护墙槽段的内、外墙面的距离相等，所述发射换能器4与第一接收换能器5分别通过对应的收线器2在待检测的接缝两侧的测管8内上下移动，通过收线器2由上至下逐步上移发射换能器4和第一接收换能器5，当发射换能器4和第一接收换能器5每上移一段距离且对应的水位计3处于同一水平高度时，所述发射换能器4进行超声波信号发射，所述第一接收换能器5进行超声波信号接收，通过第一接收换能器5接收到的超声波信号绘制第一幅槽段7a与第二幅槽段7b的接缝区域沿深度方向的声学信号参数曲线，作为第一声学信号参数曲线，控制器1根据所述第一声学信号参数曲线判断相邻围护墙槽段的接缝渗漏水缺陷区段位置及渗漏水缺陷程度。相较于现有的采用抽水试验对围护墙套铣接缝渗漏水检测评价方法，本发明可以在土方开挖前的围护墙施工阶段就对套铣接缝的止水性能进行检测，检测方法更为及时，避免后续即使发现渗漏位置也受场地限制不好处理等问题；通过第一声学信号参数曲线即围护墙体跨幅检测曲线的分布特征，可以快速、有效判断是否存在接缝渗漏水隐患，同时可以精准定位墙段接缝渗漏水深度方向上的实际区段位置，大幅降低后期补足性施工的范围和体量，对提升施工效率和缩短施工周期有着重要意义。

优选的，在上述的套铣接缝渗漏水检测系统中，所述第一声学信号参数曲线中出现畸变或者幅值陡然上升区域为相邻围护墙槽段的接缝渗漏水缺陷区段位置，所述第一声学信号参数曲线中畸变或者幅值陡然上升区域的幅度表征相邻围护墙槽段的接缝渗漏水缺陷区段缺陷程度。

优选的，在上述的套铣接缝渗漏水检测系统中，通过将第一声学信号参数曲线10与正常跨幅声学信号参数曲线10’的对比分析，判断相邻围护墙槽段的接缝渗漏水缺陷区段位置及渗漏水缺陷程度。两者对比时，所述声学信号参数曲线中出现畸变或者幅值陡然上升区域为相邻围护墙槽段的接缝渗漏水缺陷区段位置，所述声学信号参数曲线中畸变或者幅值陡然上升区域的幅度表征相邻围护墙槽段的接缝渗漏水缺陷区段缺陷程度。从而可以快速、有效判断是否存在接缝渗漏水隐患，同时可以精准定位墙段接缝渗漏水深度方向上的实际区段位置。

通常单个项目的围护墙体往往分幅上百，通过与前期施工过程乃至既有同类项目中不断建立的不同施工质量及止水性能水平的槽段接缝所对应的一系列声学参数样本库，进行相似性对比分析，可以有效判断出该幅墙段的现场实际施工质量，并对成墙后的施工质量及止水性能具备一定的量化依据。

优选的，在上述的套铣接缝渗漏水检测系统中，通过收线器2每上移发射换能器4和第一接收换能器510-20厘米，所述发射换能器4进行超声波信号发射，所述第一接收换能器5进行超声波信号接收，从而在确保超声波信号检查覆盖接缝所有区域的前提下，提高检测效率。

实施例二

请参阅图6至图11，本实施例与实施例一的区别在于：每幅围护墙槽段内设置两根竖向设置的测管，分别为第一测管8a和第二测管8b，每根测管与相邻的围护墙槽段接缝的距离是围护墙槽段长度的1/4，围护墙槽段的厚度为B，围护墙槽段的长度为L，两根测管之间的间距是围护墙槽段长度的1/2，所述测管至围护墙槽段的内外墙面的距离相等，待检测的相邻的围护墙槽段的接缝两侧的围护墙槽段分别为第一幅槽段7a和第二幅槽段7b，所述发射换能器4设置于第一幅槽段7a的第二测管8b内，所述第一接收换能器5设置于的第二幅槽段7b的第一测管8a内。

优选的，在上述的套铣接缝渗漏水检测系统中，还包括第二接收换能器6，所述第二接收换能器6上设置一水位计3，第二接收换能器6上的水位计3与控制器1连接，所述第二接收换能器6设置于第一幅槽段7a的第一测管8a内，所述第二接收换能器6通过对应的收线器2在对应的测管内上下移动，第一接收换能器5和第二接收换能器6所在的测管分别与发射换能器4所在的测管的距离相等。

优选的，在上述的套铣接缝渗漏水检测系统中，通过收线器2由上至下逐步上移发射换能器4、第一接收换能器5以及第二接收换能器6，当发射换能器4、第一接收换能器5以及第二接收换能器6每上移一段距离且对应的水位计3处于同一水平高度时，所述发射换能器4进行超声波信号发射，所述第一接收换能器5以及第二接收换能器6进行超声波信号接收，通过第一接收换能器5接收到的超声波信号绘制第一幅槽段7a与第二幅槽段7b的接缝区域沿深度方向的声学信号参数曲线，作为第一声学信号参数曲线，通过第二接收换能器6接收到的超声波信号绘制第一幅槽段7a本身的声学信号参数曲线，作为第二声学信号参数曲线11。

优选的，在上述的套铣接缝渗漏水检测系统中，根据所述第一声学信号参数曲线判断相邻围护墙槽段的接缝渗漏水缺陷区段位置及渗漏水缺陷程度，根据第二声学信号参数曲线能够判断出第一幅槽段7a本身的成墙质量。所述第二声学信号参数曲线中出现畸变或者幅值陡然上升区域为第一幅槽段7a本身的陷区段位置，所述第二声学信号参数曲线中畸变或者幅值陡然上升区域的幅度表征第一幅槽段7a本身的缺陷区段缺陷程度。

优选的，在上述的套铣接缝渗漏水检测系统中，通过对比第一声学信号参数曲线和第二声学信号参数曲线，判断相邻围护墙槽段的接缝渗漏水缺陷区段位置及渗漏水缺陷程度，两者比较时，所述第一声学信号参数曲线中出现畸变或者幅值陡然上升区域为相邻围护墙槽段的接缝渗漏水缺陷区段位置，所述第一声学信号参数曲线中畸变或者幅值陡然上升区域的幅度表征相邻围护墙槽段的接缝渗漏水缺陷区段缺陷程度。通过对比第一声学信号参数曲线和第二声学信号参数曲线，可以更直观、更针对性得出套铣接缝所产生的整体缺陷程度和具有严重缺陷隐患位置。

优选的，在上述的套铣接缝渗漏水检测系统中，所述测管与对应的钢筋笼固定在一起，所述测管随对应的钢筋笼一同下放进入槽段，随后完成混凝土浇筑，形成围护墙槽段，从而可以实现将测管设置于围护墙槽段，确保测管的稳定性。

纵上所述，本发明针对现有套铣施工工艺所带来的围护墙体槽段接缝施工质量及止水性能评价方法相对缺失的情况，利用超声波在混凝土围护墙体内部的声学传播特性，根据传播过程中声时、波速、波幅以及PSD值等声学参数相对变化特性进行检测处理，提供一种对槽段接缝部位的完整性、均一性乃至施工质量及止水性能的检测方案。施工人员根据所给出的质量检测评价结果，可以在成槽施工过程中就可以逐步调整施工进度，对一些施工质量明显较差的幅段接缝就地及时搅拌桩加固。同时结合后期的抽水试验结果，根据问题区域各幅围护墙槽段的声学参数数据库，可以进一步锁定问题槽段接缝的具体位置，大幅降低后期补足性加固施工的范围和体量。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。