声测管材质的选择,以透声率较大、便于安装及费用较低为原则。
声脉冲从发射换能器发出,通过耦合水到达水和声测管管壁的界面,再通过管壁到达声测管管壁与混凝土的界面,穿过混凝土后又需穿过另一声测管的两个界面而到达接收换能器。
因此,声测管形成4个界面,每个界面的声能透过系数可按下式计算:
式中:
——某界面的声能透过系数;
——界面两侧介质的声阻抗率
发射和接收换能器之间4个界面的总透声系数为
声阻抗率较低,用做声测管具有较大的透声率,通常可用于较小的灌注桩,在大型灌注桩中使用时应慎重,因为大直径桩需灌注大量混凝土,水泥的水化热不易发散:鉴于塑料的热膨胀系数与混凝土的相差悬殊,混凝土凝固后塑料管因温度下降而产生径向和纵向收缩,有可能使之与混凝土局部脱开而造成空气或水的夹缝,在声通路上又增加了更多反射强烈的界面,容易造成误判。
声测管的直径,通常比径向换能器的直径大l0mm即可,常用规格是内径50-60mm。管子的壁厚对透声率的影响很小,所以,原则上对管壁厚度不作限制,但从节省用钢量的角度而言,管壁只要能承受新浇混凝土的侧压力,则越薄越省。
1、按成形工艺分类
⑴ 液压成形武汉桥梁声测管 液压成形是武汉桥梁声测管的较常用成形方法。利用在管坯中的液体压力,是管坯在限制环中胀形,直到沿环向出现屈服,然后再压缩管坯到所需的长度。小直径武汉桥梁声测管多采用这种方法。
⑵ 滚压成形武汉桥梁声测管 滚压成形工艺主要用于加工大型武汉桥梁声测管,是依靠设在管坯中的成形轮的滚压成形,可以单波滚制成形,有的装置亦可一次成数个波纹。
⑶ 机械胀形武汉桥梁声测管 采用在管坯内部扩胀的胎具,逐个地胀压成波纹,初步成形后,再用内外锟精压定制。
⑷ 焊接成形武汉桥梁声测管 对于波高过大或波形特殊的武汉桥梁声测管,多采用冲压焊接工艺。当波高**过较**,材料延伸率已不允许采用整体成形工艺,或因波形复杂,整体成形较其困难时也多采用焊接成形。这类武汉桥梁声测管由于不能承受内压,不太适用于作膨胀节的柔性段。
⑸ 沉积成形武汉桥梁声测管 该工艺是利用电沉积方法将武汉桥梁声测管材料沉积到芯模上,然后将芯模熔蚀。这种武汉桥梁声测管材料是一种十分柔软的纯镍金属材料,且是无孔的,因此,能耐高真空,并可进行焊接。膨胀节柔性段不宜用这种武汉桥梁声测管,因为成本太高,而且**于镍材。