CN112649507A - 耦合剂补充装置和桩基声波探测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桩基声波投射法探测技术领域，尤其涉及一种耦合剂补充装置和桩基声波探测系统。该耦合剂补充装置包括储存机构、阀门、分水机构和多个输送机构；储存机构设置有第一进液口，储存机构的底部设置有第一出液口，储存机构通过第一进液口与大气连通；分水机构的内部形成配水空间，分水机构具有通过阀门与第一出液口连通的第二进液口以及通过配水空间与第二进液口连通的多个第二出液口，多个第二出液口用于通过多个输送机构与多个声测管一一对应地连通。该桩基声波探测系统包括该耦合剂补充装置。该耦合剂补充装置和桩基声波探测系统，不受施工现场的电力限制即可向多个声测管同时补充耦合剂。

Description

耦合剂补充装置和桩基声波探测系统

技术领域

本发明涉及桩基声波投射法探测技术领域，尤其涉及一种耦合剂补充装置和桩基声波探测系统。

背景技术

在建筑工程、道路工程和市政工程中，桩基施工完成后，通常需要采用超声波投射法对桩基的质量进行检测，这种超声波投射法需要在桩基中提前埋设声测管，并且在检测时在声测管中注水，以作为超声波换能器对桩基进行检测的耦合剂。

对桩基完整性进行检测时，测绳的一端与径向换能器连接，测绳的另一端可滑动地连接在桩基顶部的导向支座上，将径向换能器下落至声测管的底部，然后以导向支座为支点向上拉动测绳，以使径向换能器随之上升并对声测管进行整个高度方向的探测。因测绳与径向换能器在使用过程中会对水体进行挤压，且随着径向换能器的提升，测绳伸入声测管内的体积减小，排水体积也随之减小，导致声测管中的水体液面随着径向换能器的提升而下降。

如果水体液面下降又得不到及时补充，将会由于耦合剂不足导致测量结果不准确。相关技术中，由于尚且没有相对完善的耦合剂补充装置，通常需要两到三个工人轮流拎水进行补充，不仅浪费人力而且还容易出现补充不及时的情况发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耦合剂补充装置，以在一定程度上解决现有技术中由于测绳和换能器在提升的过程中，声测管内的水位下降且不能得到及时补充，导致测量结果不准确的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案；

基于上述第一目的，本发明提供的耦合剂补充装置，包括储存机构、阀门、分水机构和多个输送机构；

所述储存机构设置有第一进液口，所述储存机构的底部设置有第一出液口，所述储存机构通过所述第一进液口与大气连通；

所述分水机构的内部形成配水空间，所述分水机构具有通过所述阀门与所述第一出液口连通的第二进液口以及通过所述配水空间与所述第二进液口连通的多个第二出液口，多个所述第二出液口用于通过多个所述输送机构与多个声测管一一对应地连通。

在上述任一技术方案中，可选地，所述分水机构包括分配管和多个分流管；

所述配水空间形成于所述分配管的内部，所述第二出液口开设于所述分配管的底壁，所述第二进液口开设于所述分配管的顶壁或侧壁；

多个所述分流管的一端均与所述分配管连接，并一一连通多个所述第二出液口。

在上述任一技术方案中，可选地，所述第二出液口的数量为五个，五个所述第二出液口顺次为一号第二出液口、二号第二出液口、三号第二出液口、四号第二出液口和五号第二出液口；

五个所述第二出液口中的每个所述第二出液口均能够被独立封堵。

在上述任一技术方案中，可选地，所述分配管为直管，所述一号第二出液口、所述二号第二出液口、所述四号第二出液口和所述五号第二出液口沿所述直管的长度方向顺次等距设置；

所述三号第二出液口设置于所述一号第二出液口与所述五号第二出液口的中点。

在上述任一技术方案中，可选地，所述分配管为圆环管，所述一号第二出液口、所述二号第二出液口、所述四号第二出液口和所述五号第二出液口沿所述圆环管的周向顺次等距设置；

所述三号第二出液口设置于所述一号第二出液口和所述五号第二出液口在所述圆环管上的中点处。

在上述任一技术方案中，可选地，所述输送机构为软管；

所述软管的进水端与所述分配管连通，所述软管的出水端用于伸入声测管的顶部。

在上述任一技术方案中，可选地，所述软管的进水端与所述分流管通过插阀可拆卸连通。

在上述任一技术方案中，可选地，所述阀门为带有刻度的阀门，以所述刻度为参照调整所述阀门的开度。

在上述任一技术方案中，可选地，所述耦合剂补充装置还包括可行走支撑机构，所述储存机构可拆卸地设置于所述可行走支撑机构。

基于上述第二目的，本发明提供的桩基声波探测系统，包括上述任一技术方案提供的耦合剂补充装置。

采用上述技术方案，本发明的有益效果：

本发明提供的耦合剂补充装置，包括储存机构、阀门、分水机构和多个输送机构。储存机构的顶部设置有第一进液口，储存机构的底部设置有第一出液口，储存机构通过第一进液口与大气连通，从而使储存机构内存储的耦合剂能够在大气压力和重力的双重作用下从第一出液口流出，不受施工现场的电力供给限制。分水机构的内部形成配水空间，分水机构具有通过阀门与第一出液口连通的第二进液口以及通过配水空间与第二进液口连通的多个第二出液口，多个第二出液口用于通过多个输送机构与多个声测管一一对应地连通，从而通过分水机构能够将储水机构通过阀门输出的耦合剂分为多路，实现向多个声测管内同时补充耦合剂。该耦合剂补充装置，不受施工现场的电力限制即可向多个声测管同时补充耦合剂，更为及时和快捷地服务于桩基检测，确保桩基声波探测过程能够持续且可靠地进行，节省人力，控制方便，且由于通过同一个阀门对多路耦合剂进行控制，能够在一定程度上保证向每个声测管补充耦合剂的同步性，避免个别声测管内获得的数据不准确。

本发明提供的桩基声波探测系统，包括上述的耦合剂补充装置，因而能够实现该耦合剂补充装置的所有有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的耦合剂补充装置的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的耦合剂补充装置的分水机构的第一结构示意图；

图3为本发明实施例一提供的耦合剂补充装置的分水机构的第二结构示意图；

图4为本发明实施例一提供的耦合剂补充装置的分水机构的第三结构示意图。

图标：1-耦合剂补充装置；10-储存机构；11-第一进液口；12-第一出液口；13-阀门；14-分水机构；140-分配管；141-分流管；142-第二进液口；143-第二出液口；1431-一号第二出液口；1432-二号第二出液口；1433-三号第二出液口；1434-四号第二出液口；1435-五号第二出液口；15-软管；2-桩基。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

本实施例提供的耦合剂补充装置用于桩基声波探测系统。

参见图1至图4所示，本实施例提供的耦合剂补充装置1，包括储存机构10、阀门13、分水机构14和多个输送机构。

在下文中，将对耦合剂补充装置1的上述部件进行具体描述。

本实施例中的储存机构10，储存机构10设置有第一进液口11，储存机构10的底部设置有第一出液口12，储存机构10通过第一进液口11与大气连通。可选地，为了避免第一进液口11影响储存机构10内的液面变化，第一进液口11设置在储存机构10的顶部。

其中，储存机构10为用于储存耦合剂的容器，可以为储存箱或者储存桶等，该储存机构10的第一进液口11与大气连通，第一出液口12设置于出水机构的底部，从而使储存机构10内的耦合剂能够在重力和大气压力的双重作用下从第二出液口143流出。储存机构10的容量与声测管的供水需求有关。

正是由于一般桩基施工完成后，施工现场的供电设备等均已经撤走，因而在对桩基2进行超声波检测的工况下，现场的供电能力有限，一般仅允许持续接触的“安全特低电压”是36V，显然无法满足较大功率的泵送装置的供电需求，如果要通过泵送装置向声测管供水则需要进行用电申请，只有综合现场的施工条件考量通过后方允许用电申请，才能采用泵送装置向声测管供水。也就是说，这种通过泵送装置向声测管供水的方式受现场施工条件制约，不具备通用性。因而这种提前储水并在重力和大气压力的双重作用下使耦合剂从第二出液口143流出的技术方案，具备通用性，不受电力条件限制，可以简化供电线路的敷设以及进行用电申请的流程。

在本实施例中，分水机构14的内部形成配水空间，分水机构14具有通过阀门13与第一出液口12连通的第二进液口142以及通过配水空间与第二进液口142连通的多个第二出液口143，也就是说，分水机构14具有第二进液口142以及多个第二出液口143，第二进液口142与阀门13的出口连通，第二进液口142通过配水空间与多个出液口连通，多个第二出液口143用于通过多个输送机构与多个声测管一一对应地连通。从而通过该分水机构14，可以将储水机构经由第一出液口12输出的耦合剂分成多路，并通过一个阀门13同时控制向多个声测管补充耦合剂的启停，避免阀门13过多导致启停控制不及时的情况发生。

具体地，当阀门13打开，储存机构10内的耦合剂顺次经由第一出液口12、阀门13、第二进液口142、配水空间分配至多个第二出液口143，再从第二出液口143经由输送机构补充至声测管内，从而同时向多个声测管补充耦合剂。反之，关闭阀门13，则会阻断耦合剂从储存机构10向配水空间供给耦合剂，也即同时停止向多个声测管补充耦合剂。

在本实施例中，分水机构14包括分配管140和多个分流管141。配水空间形成于分配管140的内部，第二出液口143开设于分配管140的底壁，第二进液口142开设于分配管140的顶壁或侧壁，从而使分配管140内的耦合剂也能够在大气压力和重力的双重作用下流出第二出液口143。多个分流管141的一端均与分配管140连接，并一一连通多个第二出液口143，多个分流管141的另一端分别用于连通多个输送机构的入口，使第二出液口143流出的耦合剂从分配管140流入输送机构。

一方面，由分配管140和分流管141形成分水机构14，通过分流管141为输送机构提供了连接位置，从而为输送机构与配水空间连通提供了结构基础，且将输送机构与分水机构14设置为可拆卸连接，还能够提高该分水机构14与输送机构之间的组装效率。另一方面，分配管140可以由现有的金属管件或者塑料管件成型，易于成型耐磨性好，适合在施工现场使用。

可选地，分配管140的截面形状为方形，从而不仅便于固定安装分配管140，而且易于在分配管140成型第二进液口142和第二出液口143，进一步地，容易将分流管141对应第二出液口143焊接于分配管140。

在本实施例中，第二出液口143的数量为五个，五个第二出液口143顺次为一号第二出液口1431、二号第二出液口1432、三号第二出液口1433、四号第二出液口1434和五号第二出液口1435，五个第二出液口143均能够被独立封堵。其中，可以根据声测管的数量调整被封堵的第二出液口143的数量，使未被封堵的第二出液口143的数量与声测管的数量一致。在探测桩基2的过程中，会根据实际情况调整采用的声测管的数量，通过将每个出液口设置为能够被独立封堵，能够使该分水机构14的通用性得以提高。

一般情况下，探测桩基2需要三个或者四个声测管，当桩基2内布设三个声测管时，将五个第二出液口143中的三个第二出液口143一一对应地连通三个声测管，再将其余两个第二出液口143封堵，就能够使该分水机构14适用于同时向三个声测管配水。当桩基2内布设四个声测管时，将五个第二出液口143中的四个第二出液口143一一对应地连通四个声测管，再将其余一个第二出液口143封堵，就能够使该分水机构14适用于同时向四个声测管配水。

在本实施例中，为了确保向所有声测管均匀且同步地补充耦合剂，未被封堵的第二出液口143应该在分配管140上均匀排布。

作为一个示例，参见图2所示，分配管140为直管，一号第二出液口1431、二号第二出液口1432、四号第二出液口1434和五号第二出液口1435沿直管的长度方向顺次等距设置，从而当将三号第二出液口1433封堵，即可通过上述未被封堵的一号第二出液口1431、二号第二出液口1432、四号第二出液口1434和五号第二出液口1435一一对应地向四个声测管同时补充耦合剂，进而保证向四个声测管补充耦合剂的同步性。

三号第二出液口1433设置于一号第二出液口1431与五号第二出液口1435的中点，从而当将二号第二出液口1432和四号第二出液口1434封堵，未被封堵的一号第二出液口1431、三号第二出液口1433和五号第二出液口1435沿直管的长度方向顺次等距设置，通过上述未被封堵的一号第二出液口1431、三号第二出液口1433和五号第二出液口1435一一对应地向三个声测管同时补充耦合剂，进而保证向四个声测管补充耦合剂的同步性。

也就是说，五个第二出液口143在直管上的上述设置方式，不仅能够满足多种声测管组合的耦合剂补充需求，而且还至少能够保证向三个声测管以及四个声测管补充耦合剂的同步性。此外，将分配管140设置为直管，可以减小分配管140的体积，从而便于布置和固定分配管140。

作为另一个示例，分配管140为圆环管，一号第二出液口1431、二号第二出液口1432、四号第二出液口1434和五号第二出液口1435沿圆环管的周向顺次等距设置，从而当将三号第二出液口1433封堵，即可通过未被封堵的一号第二出液口1431、二号第二出液口1432、四号第二出液口1434和五号第二出液口1435一一对应地向四个声测管同时补充耦合剂。

三号第二出液口1433设置于一号第二出液口1431和五号第二出液口1435在圆环管上的中点处。具体地，一号第二出液口1431和五号第二出液口1435将圆环管分隔为较长弧和较短弧，参见图3所示，三号第二出液口1433设置于一号第二出液口1431和五号第二出液口1435在较长弧上的中点处，从而使一号第二出液口1431、三号第二出液口1433和五号第二出液口1435沿圆环管的周向等距排布，将二号第二出液口1432和四号第二出液口1434封堵，能够使分配空间内的耦合剂同时通过未被封堵的一号第二出液口1431、三号第二出液口1433和五号第二出液口1435同步分配给三个声测管。或者，参见图4所示，三号第二出液口1433设置于一号第二出液口1431和五号第二出液口1435在较短弧上的中点处，从而使二号第二出液口1432、三号第二出液口1433和四号第二出液口1434沿圆环管的周向等距排布，将一号第二出液口1431和五号第一出液口12封堵，能够使分配空间内的耦合剂同时通过未被封堵的二号第二出液口1432、三号第二出液口1433和四号第二出液口1434同步分配给三个声测管。

也就是说，五个第二出液口143在圆环管上的上述设置方式，不仅能够满足多种声测管组合的耦合剂补充需求，而且还至少能够保证向三个声测管以及四个声测管补充耦合剂的同步性。此外，将分配管140设置为圆环管，可以将圆环管套设在桩基2顶部的测绳导向支架上，从而缩短输送机构的输送路径，使分配空间内的耦合剂更加顺畅地补充到声测管内。

在本实施例中，为了提高分水机构14与声测管之间的输水路径的灵活性，输送机构为软管15，软管15的进水端与分配管140连通，软管15的出水端用于伸入声测管的顶部，从而避免软管15伸入声测管内过多，导致测量结果的准确程度受影响。

在本实施例中，为了更加快捷地改变每个第二出液口143的通断状态，软管15的进水端与分流管141通过插阀可拆卸连通，从而通过对插阀的插拔即可决定第二出液口143是否被封堵。具体地，将软管15与分流管141通过插阀插装，就能够使该分流管141对应的第二出液口143与软管15连通；将软管15与分流管141之间的插阀拔开，就能够通过插阀与分流管141连接的部分对第二出液口143进行封堵。

在本实施例中，由于施工现场不便于使用泵送装置，因而要尽量合理分配和使用储存机构10内存储的耦合剂，避免由于浪费导致储存机构10内存储的耦合剂提前耗尽的情况发生。

由于声测管内的水位下降，是在提升换能器的过程中，随着测绳上拉导致位于声测管内的测绳体积减小而引起的，因而声测管内的水位下降速度与换能器的提升速度呈正比。将阀门13设置为带有刻度的阀门13，以刻度为参照调整阀门13的开度，能够合理分配和使用耦合剂。

具体地，当提升换能器的速度快，则以刻度为参照将阀门13的开度调大，当提升换能器的速度慢，则以刻度为参照将阀门13的开度调小，从而使补水速度与声测管内的水位下降速度匹配。此外，通过设置刻度，可以将阀门13的开度量化，从而在换能器提升速度也被量化的基础上，能够实现对于声测管的水位的精细调节，通过预先匹配阀门13的开度数值与换能器提升速度的数值，甚至可以通过该耦合剂补充装置1使声测管的水位始终持平，不仅能够确保水位不下降以保证测量精度，而且还能够确保水位不会上涨溢出以避免耦合剂浪费。

可选地，阀门13的刻度包括第一组刻度和第二组刻度，其中，第一组刻度为该耦合剂补充装置1向三个声测管供水时使用，第二组刻度为该耦合剂补充装置1向四个声测管供水时使用，第一组刻度和第二组刻度的单位刻度对应的阀门13开度不同，从而能够进一步细化阀门13的开度的调节量，以针对三个声测管和四个声测管两种应用场景指定更加准确的阀门13开度调节参照。

在本实施例中，为了调高该耦合剂补充装置1的可移动性和灵活性，该耦合剂补充装置1还包括可行走支撑机构，储存机构10可拆卸地设置于可行走支撑机构，可行走支撑机构对储存机构10进行支撑和转运。

其中，可行走支撑机构可以为包括具有一定高度的支撑平台的手推车，以保证储存机构10顺畅出水。手推车可以为耦合剂补充装置1专用的；手推车也可以为与施工现场其他转运工作共用的手推车，在这种没有专用手推车的情况，为了避免现场原有手推车不包括具有一定高度的支撑平台，可以预先准备专用的具有一定高度的支撑平台的支架，将支架设置于原有手推车，即可保证使储存机构10支撑起一定高度以保证顺畅出水。

实施例二

实施例二提供了一种桩基声波探测系统，该实施例包括实施例一中的耦合剂补充装置，实施例一所公开的耦合剂补充装置的技术特征也适用于该实施例，实施例一已公开的耦合剂补充装置的技术特征不再重复描述。

本实施例提供的桩基声波探测系统，包括耦合剂补充装置。可选地，还包括声测管、超声换能器以及吊装超声换能器的测绳。

本实施例中的桩基声波探测系统具有实施例一中的耦合剂补充装置的优点，实施例一所公开的所述耦合剂补充装置的优点在此不再重复描述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种耦合剂补充装置，其特征在于，包括储存机构、阀门、分水机构和多个输送机构；

所述储存机构设置有第一进液口，所述储存机构的底部设置有第一出液口，所述储存机构通过所述第一进液口与大气连通；

所述分水机构的内部形成配水空间，所述分水机构具有通过所述阀门与所述第一出液口连通的第二进液口以及通过所述配水空间与所述第二进液口连通的多个第二出液口，多个所述第二出液口用于通过多个所述输送机构与多个声测管一一对应地连通。

2.根据权利要求1所述的耦合剂补充装置，其特征在于，所述分水机构包括分配管和多个分流管；

所述配水空间形成于所述分配管的内部，所述第二出液口开设于所述分配管的底壁，所述第二进液口开设于所述分配管的顶壁或侧壁；

多个所述分流管的一端均与所述分配管连接，并一一连通多个所述第二出液口。

3.根据权利要求2所述的耦合剂补充装置，其特征在于，所述第二出液口的数量为五个，五个所述第二出液口顺次为一号第二出液口、二号第二出液口、三号第二出液口、四号第二出液口和五号第二出液口；

五个所述第二出液口均能够被独立封堵。

4.根据权利要求3所述的耦合剂补充装置，其特征在于，所述分配管为直管，所述一号第二出液口、所述二号第二出液口、所述四号第二出液口和所述五号第二出液口沿所述直管的长度方向顺次等距设置；

所述三号第二出液口设置于所述一号第二出液口与所述五号第二出液口的中点。

5.根据权利要求3所述的耦合剂补充装置，其特征在于，所述分配管为圆环管，所述一号第二出液口、所述二号第二出液口、所述四号第二出液口和所述五号第二出液口沿所述圆环管的周向顺次等距设置；

所述三号第二出液口设置于所述一号第二出液口和所述五号第二出液口在所述圆环管上的中点处。

6.根据权利要求4或5所述的耦合剂补充装置，其特征在于，所述输送机构为软管；

所述软管的进水端与所述分配管连通，所述软管的出水端用于伸入声测管的顶部。

7.根据权利要求6所述的耦合剂补充装置，其特征在于，所述软管的进水端与所述分流管通过插阀可拆卸连通。

8.根据权利要求1所述的耦合剂补充装置，其特征在于，所述阀门为带有刻度的阀门，以所述刻度为参照调整所述阀门的开度。

9.根据权利要求1所述的耦合剂补充装置，其特征在于，还包括可行走支撑机构，所述储存机构可拆卸地设置于所述可行走支撑机构。

10.一种桩基声波探测系统，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的耦合剂补充装置。

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