CN111366637A - 一种桥梁桩基无损检测装置及无损检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种桥梁桩基无损检测装置及无损检测方法，其包括爬升机构及检测机构，爬升机构包括围绕桩基的若干连接弧、设置于连接弧的若干支脚、驱动支脚往复相向移动的驱动机构及控制驱动机构启停的控制器，支脚与连接弧滑动连接，连接弧首尾可拆卸连接，检测机构包括与连接弧连接的储水槽、设置于储水槽内的声波换能器及与声波换能器连接并处理数据的微机，储水槽朝向桩基的一侧呈开口设置且其开口与桩基侧壁抵接，声波换能器分别位于桩基轴线的两侧。爬升机构移动至桩基顶部，并带动检测机构不断往上移动，利用检测机构实现对桩基的检测，在检测过程中不再需要利用声测管进行检测，从而使桩基检测的过程更加方便。

Description

一种桥梁桩基无损检测装置及无损检测方法

技术领域

本发明涉及桥梁桩基检测技术，尤其是涉及一种桥梁桩基无损检测装置及无损检测方法。

背景技术

桥梁的桩基是桥梁的主要承重部件，在桥梁的使用过程中，当桥梁受到撞击或者承载的重量过大时均会导致桩基内部出现裂缝，而桩基的损坏通常体现于桩基的内部，此时需要对桥梁的桩基进行无损检测。

现在有的桩基检测通常是利用预埋于装内的声测管，将声波换能器分别置于声测管内，利用声波在桩基内穿过而产生参数进行检测桩基内是否产生裂缝。

但是当声测管产生损坏之后，声波换能器无法进入声测管内对桩基进行检测，此时导致桥梁的检测无法正常进行。

因此需要提出一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种桥梁桩基无损检测装置，在声测管发生损坏之后，仍可对桩基进行检测。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种桥梁桩基无损检测装置，包括沿桩基爬升的爬升机构及与爬升机构连接的检测机构，所述爬升机构包括围绕桩基的若干连接弧、设置于连接弧的若干支脚、驱动支脚往复相向移动的驱动机构及控制驱动机构启停的控制器，所述支脚与连接弧滑动连接且其下端与桩基侧壁连接，所述连接弧首尾可拆卸连接，所述检测机构包括与连接弧连接的储水槽、设置于储水槽内的声波换能器及与声波换能器连接并处理数据的微机，所述储水槽朝向桩基的一侧呈开口设置且其开口与桩基侧壁抵接，所述声波换能器分别位于桩基轴线的两侧。

通过采用上述技术方案，在进行桩基的检测时，将连接弧围绕桩基设置并使支脚的下端与桩基侧壁连接，之后利用连接螺栓与连接螺母将相邻连接弧连接，此时利用控制器控制驱动机构，驱动机构带动同一连接弧上的支脚往复相向移动，从而带动连接弧向上爬升，在连接弧爬升的过程中检测机构对桩基进行检测，此时在不需要声测管的情况下就可对桩基进行检测，从而使桩基的检测更加方便。

本发明进一步设置为：所述驱动机构包括转动于连结环上端的圆柱凸轮及驱动圆柱凸轮转动的电机，所述圆柱凸轮呈竖直设置且其侧壁开设有凹槽，所述凹槽呈螺旋状且首尾相接，所述支脚穿设于连接弧且竖向滑动，所述支脚上端固定有导向杆，所述导向杆插置于凹槽内移动，相邻所述支脚的导向杆分别位于凹槽的最上端及最下端。

通过采用上述技术方案，在电机带动圆柱凸轮转动时，导向杆于凹槽内滑动，从而带动支脚竖向往复移动，实现连接弧的爬升或者下降。

本发明进一步设置为：所述支脚下端铰接有抵接板，所述抵接板远离支脚的一端与桩基侧壁抵接，所述抵接板的铰接轴线呈水平设置，所述抵接板连接有驱动其远离支脚的一端向上转动的扭簧，所述支脚下端固定连接有限制抵接板向上转动的限位块，所述限位块与抵接板上端抵接，所示支脚连接有驱动抵接板向下转动的电动推杆。

通过采用上述技术方案，支脚在圆柱凸轮的驱动下朝向下方移动时，抵接板与桩基抵接且其远离支脚的一端向上移动，此时限位块对抵接板进行限制使抵接板与支脚的相对位置固定，使连接弧的位置固定，同时在圆柱凸轮驱动的支脚向上移动时，抵接板远离支脚的一端向下转动，此时在支脚移动时减小抵接板与桩基之间的摩擦力，从而在支脚向上移动时不对连接弧的位置产生影响，进而使爬升机构的爬升过程更加稳定。

本发明进一步设置为：所述连接弧设置有抬升检测机构的提升机构，所述提升机构包括固定于连接弧上端的若干提升机、绕接于提升机的连接绳及用于连接检测机构的若干检测弧，所述检测弧首尾可拆卸连接并环绕桩基设置，所述连接绳远离提升机的一端连接于检测弧上端，所述检测机构设置于检测弧，所述提升机与控制器电连接。

通过采用上述技术方案，在爬升机构移动至桩基上端时，提升机构带动检测弧向上移动从而利用检测机构对桩基进行检测，此时在检测过程中抵接板不会对桩基产生撞击，从而使检测的结果不会受到影响。

本发明进一步设置为：所述测试弧上端固定连接有向储水槽内补水的储水桶，所述储水桶与储水槽连通。

通过采用上述技术方案，利用储水桶向储水槽内补充水分，使储水槽内的水分不会流失过多，使声波换能器可一直处于水中，从而使检测机构的检测过程不会受到影响。

本发明进一步设置为：所述储水桶下端固定连接有滴管，所述滴管远离储水桶的一端插置于储水槽内。

通过采用上述技术方案，利用滴管将储水桶内的水缓慢滴入储水槽内，从而使储水桶内的水不会快速进入储水槽内而不断流失，从而使储水槽内可保持一直有水。

本发明进一步设置为：所述储水槽开口处的端面连接有弹性环，所述弹性环远离储水槽的一端与桩基侧壁抵接。

通过采用上述技术方案，利用弹性环减少储水槽与桩基侧壁之间的间隙，从而减少水的流失。

本发明进一步设置为：所述储水槽开口处的端面开设有安装槽，所述弹性环靠近储水槽的侧壁一体成型有安装环，所述安装环插置于安装槽内，所述安装环的侧壁与安装槽的内壁抵接。

通过采用上述技术方案，利用安装环与安装槽的配合将弹性环进行更换，从而在弹性环磨损之后可将弹性环进行更换，从而使储水槽内的水不易流失。

本发明的另一目的在于提供一种桥梁桩基无损检测方法，用于解决声测管损坏之后，无法对桩基进行检测的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案，一种桥梁桩基无损检测方法，包括如下步骤：

S1：将连接弧环绕桩基设置并将相邻连接弧连接，并使抵接板下端与桩基侧壁抵接，将检测弧环绕桩基环绕并将相邻检测弧连接，将提升机的连接绳与检测弧上端连接；

S2：控制器控制电机开始转动，爬升机构爬升至桩基顶部，之后控制器控制提升机间隔启动，带动检测弧间断往上移动，同时检测机构对桩基进行检测；

S3：完成检测之后，控制器控制电机反向转动，使爬升机构带动检测弧向下移动至桩基底部，将检测装置拆卸回收。

通过采用上述技术方案，通过无损检测设备对桩基的内部结构进行检测，在检测时不再需要使用声测管，从而使桩基的检测过程更加方便。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1、爬升机构移动至桩基顶部，并带动检测机构不断往上移动，利用检测机构实现对桩基的检测，在检测过程中不再需要利用声测管进行检测，从而使桩基检测的过程更加方便；

2、利用提升机构使检测机构移动，在检测的过程中抵接板不会与桩基不断产生碰撞，从而使检测的结果不易受到影响。

附图说明

图1为本实施例的立体图；

图2为本实施例用于展示检测机构的示意图；

图3为图1的A部放大图；

图4为图2的B部放大图。

图中，1、爬升机构；11、连接弧；12、支脚；121、导向杆；122、限位块；13、控制器；14、蓄电池；15、连接螺栓；16、连接螺母；17、抵接板；171、扭簧；18、电动推杆；2、检测机构；21、储水槽；211、安装槽；22、声波换能器；23、微机；24、储水桶；25、滴管；26、弹性环；261、安装环；3、驱动机构；31、圆柱凸轮；311、凹槽；32、电机；33、带轮；34、皮带；4、提升机构；41、检测弧；42、提升机；43、连接绳；44、紧固螺栓；45、紧固螺母。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：如图1所示，为本发明公开的一种桥梁桩基无损检测装置，包括沿桩基爬升的爬升机构1及与爬升机构1连接的检测机构2，爬升机构1包括围绕桩基设置的四个连接弧11、与连接弧11连接的若干支脚12、驱动支脚12往复相向移动的驱动机构3及控制驱动机构3启停的控制器13，控制器13通过导线与驱动机构3连接。支脚12的数量为八个，每两个支脚12与一个连接弧11滑动连接，且支脚12的下端与桩基侧壁连接。如图2所示，检测机构2包括与连接弧11连接的两个储水槽21、设置于储水槽21内的声波换能器22及与声波换能器22连接并处理数据的微机23。储水槽21呈一侧开口设置，其开口均朝向桩基的侧壁，且两个储水槽21分别位于桩基轴线的两侧，储水槽21内灌注有清水。声波换能器22使用螺栓分别固定于储水槽21内腔，其与储水槽21内的清水接触，微机23同时与两个声波换能器22电连接，用于收集声波换能器22的数据并进行处理。其中一个连接弧11使用螺栓连接有蓄电池14，蓄电池14为声波换能器22、微机23及驱动机构3供能。四个连接弧11首尾相接并围绕桩基设置，相邻连接弧11之间通过连接螺栓15和连接螺母16连接，连接螺栓15的长度较长，从而调节相邻连接弧11之间的间距，使连接弧11可围绕不同直径的桩基设置。在进行桩基的检测时，将连接弧11围绕桩基设置并使支脚12的下端与桩基侧壁连接，之后利用连接螺栓15与连接螺母16将相邻连接弧11连接，此时利用控制器13控制驱动机构3，驱动机构3带动同一连接弧11上的支脚12往复相向移动，从而带动连接弧11向上爬升，在连接弧11爬升的过程中检测机构2对桩基进行检测，此时在不需要声测管的情况下就可对桩基进行检测，从而使桩基的检测更加方便。

如图1所示，驱动机构3的数量为四组，且每个连接弧11均与一组驱动机构3连接，驱动机构3包括转动连接于连接弧11上端的两个圆柱凸轮31及驱动两个圆柱凸轮31转动的电机32，电机32均与蓄电池14连接，且电机32与控制器13电连接。两个圆柱凸轮31均转动连接于连接弧11上端，其转动轴线呈竖直设置，两个圆柱凸轮31的侧壁均开设有凹槽311，凹槽311呈螺旋设置且首尾相接。两个圆柱凸轮31的上端均同轴焊接有带轮33，两个带轮33同时套接有一根带动两者转动的皮带34。电机32使用螺栓固定于连接弧11下方，其输出轴连接有与连接弧11使用螺栓固定的减速机，减速机的输出轴穿过连接弧11使用平键与一个圆柱凸轮31同轴连接。支脚12穿设于连接弧11，且其上端焊接有呈水平设置的导向杆121，两根支脚12的导向杆121分别插置于两个圆柱凸轮31的凹槽311内，且导向杆121分别位于凹槽311的最上方和最下方。在电机32带动圆柱凸轮31转动时，导向杆121于凹槽311内滑动，从而带动支脚12竖向往复移动，实现连接弧11的爬升或者下降。

如图3所示，由于支脚12在竖向移动时，其一直与桩基侧壁保持接触，此时易导致连接弧11无法竖向移动。因此支脚12下端均铰接有抵接板17，抵接板17的铰接轴线呈水平设置，且其远离支脚12的一端朝向桩基方向倾斜并与桩基侧壁抵接。抵接板17连接有驱动其远离支脚12的一端向上转动的扭簧171，扭簧171的一端与抵接板17连接，扭簧171的另一端与支脚12连接，支脚12的下端均焊接有一块限制抵接板17远离支脚12的一端向上转动的限位块122，当抵接板17与立柱抵接时限位块122下端与抵接板17靠近支脚12的一端上侧抵接。支脚12均使用螺栓固定有电动推杆18，电动推杆18均与蓄电池14电连接，且控制器13同时与电动推杆18连接，控制电动推杆18的活塞杆伸缩，电动推杆18的活塞杆与抵接板17的上端接触。当连接弧11需要向下移动时，在支脚12向下移动时，电动推杆18的活塞杆推动抵接板17向下转动，使抵接板17不会直接与桩基侧壁抵接，从而连接弧11的向下移动不会受到影响。支脚12在圆柱凸轮31的驱动下朝向下方移动时，抵接板17与桩基抵接且其远离支脚12的一端向上移动，此时限位块122对抵接板17进行限制使抵接板17与支脚12的相对位置固定，使连接弧11的位置固定，同时在圆柱凸轮31驱动的支脚12向上移动时，抵接板17远离支脚12的一端向下转动，此时在支脚12移动时减小抵接板17与桩基之间的摩擦力，从而在支脚12向上移动时不对连接弧11的位置产生影响，进而使爬升机构1的爬升过程更加稳定。

如图1所示，由于在连接弧11向上移动时，抵接板17会不断与桩基侧壁产生碰撞，此时会影响测量机构的测量准确性。因此连接弧11设置有提升检测机构2的提升机构4，提升机构4包括使用螺栓固定于连接弧11上端的两个提升机42、绕接于提升机42的连接绳43及用于连接检测机构2的四个检测弧41，连接绳43远离提升机42的一端与检测弧41上端缠绕连接，且提升机42分别位于桩基轴线的两侧，提升机42由蓄电池14供电，且由控制器13控制启停。四个检测弧41首尾相接并环绕桩基设置，相邻检测弧41之间使用紧固螺栓44和紧固螺母45连接。储水槽21使用螺栓固定于检测弧41下端，储水槽21分别位于桩基轴线的两侧。在爬升机构1移动至桩基上端时，提升机构4带动检测弧41向上移动从而利用检测机构2对桩基进行检测，此时在检测过程中抵接板17不会对桩基产生撞击，从而使检测的结果不会受到影响。

如图4所示，由于储水槽21在向上移动的过程中，其内部的水会不断流失，因此检测弧41上端使用螺栓连接有向储水槽21内补水的储水桶24，储水桶24与储水槽21内腔连通。利用储水桶24向储水槽21内补充水分，使储水槽21内的水分不会流失过多，使声波换能器22可一直处于水中，从而使检测机构2的检测过程不会受到影响。

如图4所示，为了限制储水桶24朝向储水槽21补充水的速度，储水桶24下端使用螺栓连接有滴管25，滴管25远离储水桶24的一端插置于储水槽21内。利用滴管25将储水桶24内的水缓慢滴入储水槽21内，从而使储水桶24内的水不会快速进入储水槽21内而不断流失，从而使储水槽21内可保持一直有水。

如图4所示，由于储水槽21在抵接于桩基侧壁时，其无法保证与桩基侧壁完全密封，此时水会通过储水槽21与桩基之间的间隙流走。因此储水槽21开口处的端面设置有弹性环26，弹性环26围绕储水槽21的开口设置，且弹性环26远离储水槽21的端与桩基侧壁抵接。利用弹性环26减少储水槽21与桩基侧壁之间的间隙，从而减少水的流失。

如图4所示，由于弹性环26在多次使用之后会产生磨损，此时需要对弹性环26进行更换，因此储水槽21的开口处开设有环绕开口设置的安装槽211，弹性环26靠近储水槽21的侧壁一体成型有安装环261，安装环261插置于安装槽211内，且安装环261的侧壁与安装槽211的内壁抵接。利用安装环261与安装槽211的配合将弹性环26进行更换，从而在弹性环26磨损之后可将弹性环26进行更换，从而使储水槽21内的水不易流失。

本实施例的实施原理为：在进行检测时将连接弧11围绕桩基并利用连接螺栓15和连接螺母16进行连接，将电机32、电动推杆18与电源连接。之后将检测弧41围绕桩基设置，利用紧固螺栓44和紧固螺母45将检测弧41连接，并使储水槽21与桩基侧壁抵接，将连接绳43与检测弧41连接，向储水槽21及储水桶24内注入清水。利用控制器13启动电机32，电机32带动圆柱凸轮31转动，圆柱凸轮31带动支脚12往复运动从而带动爬升机构1移动至桩基上端，此时提升机42带动检测弧41向上移动，同时利用声波换能器22对桩基进行检测，检测完成之后，在支脚12向下移动时，电动推杆18推动抵接板17向下移动，使支架的移动不会受到影响，此时支架不断往复移动从而将爬升机构1移动至桩基下端，此时拆卸并进行回收。

实施例2：一种桥梁桩基无损检测方法，包括如下步骤：

S1：将连接弧11环绕桩基设置并将相邻连接弧11连接，并使抵接板17下端与桩基侧壁抵接，将检测弧41环绕桩基环绕并将相邻检测弧41连接，将提升机42的连接绳43与检测弧41上端连接，向储水箱和储水桶24内注入清水；

S2：控制器13控制电机32开始转动，爬升机构1爬升至桩基顶部，之后控制器13控制提升机42间隔启动，带动检测弧41间断往上移动，同时检测机构2对桩基进行检测；

S3：完成检测之后，控制器13控制电机32继续转动，在支脚12向下移动时控制器13控制电动推杆18的活塞伸长，使抵接板17向下转动，爬升机构1带动检测弧41向下移动至桩基底部，将检测装置拆卸回收。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种桥梁桩基无损检测装置，其特征在于：包括沿桩基爬升的爬升机构(1)及与爬升机构(1)连接的检测机构(2)，所述爬升机构(1)包括围绕桩基的若干连接弧(11)、设置于连接弧(11)的若干支脚(12)、驱动支脚(12)往复相向移动的驱动机构(3)及控制驱动机构(3)启停的控制器(13)，所述支脚(12)与连接弧(11)滑动连接且其下端与桩基侧壁连接，所述连接弧(11)首尾可拆卸连接，所述检测机构(2)包括与连接弧(11)连接的储水槽(21)、设置于储水槽(21)内的声波换能器(22)及与声波换能器(22)连接并处理数据的微机(23)，所述储水槽(21)朝向桩基的一侧呈开口设置且其开口与桩基侧壁抵接，所述声波换能器(22)分别位于桩基轴线的两侧。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁桩基无损检测装置，其特征在于：所述驱动机构(3)包括转动于连结环上端的圆柱凸轮(31)及驱动圆柱凸轮(31)转动的电机(32)，所述圆柱凸轮(31)呈竖直设置且其侧壁开设有凹槽(311)，所述凹槽(311)呈螺旋状且首尾相接，所述支脚(12)穿设于连接弧(11)且竖向滑动，所述支脚(12)上端固定有导向杆(121)，所述导向杆(121)插置于凹槽(311)内移动，相邻所述支脚(12)的导向杆(121)分别位于凹槽(311)的最上端及最下端。

3.根据权利要求2所述的一种桥梁桩基无损检测装置，其特征在于：所述支脚(12)下端铰接有抵接板(17)，所述抵接板(17)远离支脚(12)的一端与桩基侧壁抵接，所述抵接板(17)的铰接轴线呈水平设置，所述抵接板(17)连接有驱动其远离支脚(12)的一端向上转动的扭簧(171)，所述支脚(12)下端固定连接有限制抵接板(17)向上转动的限位块（122），所述限位块（122）与抵接板(17)上端抵接，所示支脚(12)连接有驱动抵接板(17)向下转动的电动推杆(18)。

4.根据权利要求1所述的一种桥梁桩基无损检测装置，其特征在于：所述连接弧(11)设置有抬升检测机构(2)的提升机(42)构(4)，所述提升机(42)构(4)包括固定于连接弧(11)上端的若干提升机(42)、绕接于提升机(42)的连接绳(43)及用于连接检测机构(2)的若干检测弧(41)，所述检测弧(41)首尾可拆卸连接并环绕桩基设置，所述连接绳(43)远离提升机(42)的一端连接于检测弧(41)上端，所述检测机构(2)设置于检测弧(41)，所述提升机(42)与控制器(13)电连接。

5.根据权利要求1所述的一种桥梁桩基无损检测装置，其特征在于：所述检测弧（41）上端固定连接有向储水槽(21)内补水的储水桶(24)，所述储水桶(24)与储水槽(21)连通。

6.根据权利要求5所述的一种桥梁桩基无损检测装置，其特征在于：所述储水桶(24)下端固定连接有滴管(25)，所述滴管(25)远离储水桶(24)的一端插置于储水槽(21)内。

7.根据权利要求1所述的一种桥梁桩基无损检测装置，其特征在于：所述储水槽(21)开口处的端面连接有弹性环(26)，所述弹性环(26)远离储水槽(21)的一端与桩基侧壁抵接。

8.根据权利要求7所述的一种桥梁桩基无损检测装置，其特征在于：所述储水槽(21)开口处的端面开设有安装槽(211)，所述弹性环(26)靠近储水槽(21)的侧壁一体成型有安装环(261)，所述安装环(261)插置于安装槽(211)内，所述安装环(261)的侧壁与安装槽(211)的内壁抵接。

9.一种桥梁桩基无损检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：将连接弧(11)环绕桩基设置并将相邻连接弧（41）连接，并使抵接板（17）下端与桩基侧壁抵接，将检测弧（41）环绕桩基环绕并将相邻检测弧（41）连接，将提升机(42)的连接绳(43)与检测弧（41）上端连接；

S2：控制器(13)控制电机(32)开始转动，爬升机构(1)爬升至桩基顶部，之后控制器(13)控制提升机(42)间隔启动，带动检测弧（11）间断往上移动，同时检测机构（2）对桩基进行检测；

S3：完成检测之后，控制器(13)控制电机(32)反向转动，使爬升机构(1)带动检测弧（41）向下移动至桩基底部，将检测装置拆卸回收。

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