中国地球物理学会铁道分会

近期科研新产品(武汉岩海工程技术有限公司)

近期科研新产品

新产品之一、RS-BL01钻孔质量检测仪

用于“钻孔灌注桩”成桩前对钻孔进行质量检测

钻孔灌注桩– 主要的建筑基础形式

广泛应用于公路桥梁、民用建筑等;施工工艺简单、操作方便、易于掌握,可在窄小场地施工、施工设备噪音小\单桩承载力较高，100-10000kN；成本相对较低。

钻孔质量检测的必要性

钻孔灌注桩的施工——地下作业并配合注水

现场地质条件复杂

操作人员经验不足

钻孔可能的问题—— 钻孔直径大小不一

钻孔沿重力方向倾斜

钻孔底部沉渣过厚

导致成桩可能的问题——桩径过大导致基桩局部应力集中

基桩倾斜导致基桩竖向受力特性改变

沉渣过厚导致基桩变短并且端承力无法发挥

国家建筑桩基技术规范 JGJ97-2008

（1）钻孔孔径、（2）钻孔孔斜：

钻孔灌注桩的成孔方法孔径（d）孔径允许偏差孔斜允许偏差（垂直度）

泥浆护壁

钻、挖、冲孔桩 d ≤ 1000 mm ±50 mm 1 %

d >1000 mm

锤击（振动）沉管

振动冲击沉管成孔 d ≤ 500 mm -20 mm 1 %

d > 500 mm

螺旋钻、机动洛阳铲干

作业成孔 -20 mm 1 %

人工挖孔桩现浇混凝土护壁 ±50 mm 0.5 %

长钢套管护壁 ±20 mm 1 %

(3）钻孔底部沉渣厚度：

对端承型桩，不应大于50 mm

对磨擦型桩，不应大于100 mm

对抗拔、抗水平力桩，不应大于200 mm

RS-BL01钻孔质量检测仪主要技术创新点

主要技术创新点：

国际首创的四项专利技术，可对基桩钻孔进行三维成像

符合“建筑桩基技术规范” JGJ94-2008中关于基桩钻孔质量检测的规定

经过一次检测过程可完成三项检测内容：钻孔底部沉渣厚度、钻孔孔径随深度变化、钻孔垂直度（偏心距）随深度变化

程序控制井下传感器在钻孔内的升降；井下传感器在钻孔底部完成沉渣厚度检测后，四个检测支臂可自动张开

实时监控井下传感器在钻孔内的状态和位置，例如：井下传感器的深度位置和方位角、四个检测支臂的张开角等

仪器检测加速度的相对变化量，通常情况下无需标定

RS-BL01钻孔质量检测仪主要技术指标

检测范围孔径 150 - 2200mm

沉渣厚度 0 - 200mm

垂直度 0 - 90°

方位角 0 - 360°

检测分辨率孔径 5mm

沉渣厚度 1mm

垂直度 1°

方位角 1°

检测深度电缆长度： 100米

深度误差： <10mm

井下传感器耐压： >1MPa

主机操作系统 WINDOWS XP

CPU主频 2G

显示屏大小 12.1寸触摸屏

显示屏分辨率 1024 X 768

井下传感器重量 18Kg

尺寸 L1500mm X Φ110mm

供电电源 AC220V @ 50Hz

工作环境 -10°- 60°

新产品之二：RS-tv01钻孔电视

应用范围（钻孔物探）：

工程地质：岩层的构造、岩溶、分层、断层、空洞、裂隙等检测

水文地质：坝体裂隙或渗漏检测等

矿产地质：矿体走向、倾向、倾角、矿脉厚度等检测

混凝土质量检测：混凝土内空洞、裂隙、离析等缺陷检测

管桩检测：内部缺陷检测, 接头质量检测、破碎或断裂带、裂隙的长度或宽度的检测等；

其他：水井或管道维修等

（1）钻孔电视的侧壁成像原理 1：旋转平面反射镜 2：立体锥形反射镜 3：鱼眼镜头

（2）岩海钻孔电视：RS-TV01S 、RS-TV01D 1：单镜头钻孔电视 2：双镜头钻孔电视 3：地面电动绞车

（3）钻孔电视主要技术创新点

采用世界上最小的步进电机完成程控聚焦（focusing）

使用双镜头：底部镜头用于大范围检查，旋转侧视镜头可进行局部细节检查

机械结构合理，主要易损件方便安装或拆卸

照明光源的开或关可由程序控制

井下探头体积小、重量轻

所有检测用的仪器或配件可放在地面绞车上；仪器自动控制井下探头在钻孔内的升降，现场使用方便

成像公式：1/f = 1/u + 1/v

f:焦距 u:物距 v:像距

改变“v”→ 聚焦 focusing → 图像清楚或模糊

改变“f” → 调焦 → 图像放大或缩小 zooming

（4）钻孔电视主要技术指标

二路视频输出：75Ω1Vp-p的PAL电视信号

清晰度：800TVL

底部鱼眼镜头视角：182°

侧面镜头旋转角度：360°

照明光源：内置K5100°的三基色LED灯

尺寸（单镜头）：φ=60mm 、 L=230mm

尺寸（双镜头）：φ=60mm 、 L=695mm

钻孔孔径：φ75 - φ500mm

钻孔深度：0 - 300米清水孔或干孔

（5）四种常见方法检测混凝土质量

1 电磁场法：主要用于检测混凝土构件内的金属物，如钢筋等。但是该方法很难确定金属物的具体位置

2 X射线法：向混凝土构件的一个面发射X射线，在另外一面接受X射线并可成像。但是检测人员需穿着安全防护服；另外混凝土构件的上下两个面都将被使用

3 声波法：通过向混凝土构件的一个面发射超声波,并在同一面上接受超声波的反射，就能判断构件内其他物体的存在位置。但超声波频率偏低，影响检测精度

4 GPR法：较其他方法更适合混凝土质量检测，首先因为电磁波的频率比较高，适合混凝土构件内较小尺寸的异物的检测；其次，检测钢筋非常有效

（6）GPR法检测混凝土质量

1 混凝土结构内的钢筋、塑料管或金属管的检测

2 混凝土结构内后张拉电缆（ post-tension Cables）的检测

3 混凝土结构表面覆盖层后度的检测

4 混凝土结构内钢筋锈蚀度（deterioration）检测

5 混凝土结构内部空洞检测

6 混凝土结构内部带电电缆检测