CN113882346A - 非接触式深基坑检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种非接触式深基坑检测装置，属于工程测量技术领域，包括支撑架、伸缩管以及驱动组件；支撑架包括支撑板和连接在支撑板下端的支脚，支撑板的上端设置有定位定向设备；伸缩管连接在支撑板的下端，伸缩管的下端设置有旋转座，旋转座的下端设置有激光扫描仪；驱动组件位于伸缩管的内侧，驱动组件包括借助万向接头连接在支撑板下端的驱动件和连接在驱动件下端的磁吸件，磁吸件用于吸附在伸缩管的内侧壁上，驱动伸缩管伸长或缩短，以带动激光扫描仪上下移动。本发明提供的非接触式深基坑检测装置，通过伸缩管将激光扫描仪延伸至基坑内对基坑进行检测，提高了测量精度，同时避免了人工进入坑底作业的风险，降低了安全隐患。

Description

非接触式深基坑检测装置

技术领域

本发明属于工程测量技术领域，更具体地说，是涉及一种非接触式深基坑检测装置。

背景技术

近年来，机械掏挖基础、挖孔桩扩底基础因其环保、受力好等特点在架空输电线路等基建工程中的应用越来越广泛。基坑在进入或者施工前需要对其进行全面的检测，但是现有的基坑检测方式以人工进入坑底检测为主，受天气、人员、现场条件等因素影响，存在人为测量误差；同时，在深基坑人工检测中还存在坑底塌方、一氧化碳中毒等安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非接触式深基坑检测装置，旨在提高检测精度和降低人工作业风险。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种非接触式深基坑检测装置，包括：

支撑架，包括支撑板和连接在所述支撑板下端的支脚，所述支撑板的上端设置有定位定向设备；

伸缩管，连接在所述支撑板的下端，所述伸缩管的下端设置有旋转座，所述旋转座的下端设置有激光扫描仪；

驱动组件，位于所述伸缩管的内侧，所述驱动组件包括借助万向接头连接在所述支撑板下端的驱动件和连接在所述驱动件下端的磁吸件；所述磁吸件用于吸附在所述伸缩管的内侧壁上，驱动所述伸缩管伸长或缩短，以带动所述激光扫描仪上下移动。

作为本申请另一实施例，所述伸缩管包括：

多个延长管，多个所述延长管依次套装连接，其中一个所述延长管连接在所述支撑板的下端面上；所述旋转座连接在远离所述支撑板的一侧的所述延长管的下端。

作为本申请另一实施例，所述延长管的内侧壁上设置有导向槽，所述延长管的上部的外侧壁上设置有与所述导向槽相适配的导向滑块。

作为本申请另一实施例，所述延长管的内侧还横向设置有第一限位槽和第二限位槽，其中第一限位槽垂直连通所述导向槽的上部，第二限位槽垂直连通所述导向槽的下部，所述第一限位槽和所述第二限位槽分别与所述导向滑块相适配。

作为本申请另一实施例，同一所述延长管上的所述第一限位槽与所述第二限位槽的延伸方向一致。

作为本申请另一实施例，所述旋转座包括轴承，所述轴承的固定端连接远离所述支撑板的所述延长管的下端，所述轴承的活动端连接所述激光扫描仪。

作为本申请另一实施例，所述驱动件为电动推杆。

作为本申请另一实施例，所述电动推杆的长度大于所述延长管的长度。

作为本申请另一实施例，所述磁吸件为电磁铁。

作为本申请另一实施例，所述支脚为三角架。

本发明提供的非接触式深基坑检测装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明非接触式深基坑检测装置，通过伸缩管将激光扫描仪稳定延伸至基坑内，通过激光扫描仪对基坑进行检测，提高了测量精度，同时避免了人工进入坑底作业的风险，降低了安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的非接触式深基坑检测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的非接触式深基坑检测装置的工作状态的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的伸缩管的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例提供的伸缩管的俯视图；

图5为沿图3中A-A线的剖视图；

图6为沿图3中B-B线的剖视图；

图7为沿图3中C-C线的剖视图；

图8为本发明实施例提供的上位卡箍的结构示意图；

图9为沿图8中D-D线的剖视图；

图10为本发明实施例提供的伸缩管和驱动机构连接结构示意图。

图中：10、支撑板；11、支脚；20、定位定向设备；30、延长管；31、导向槽；32、导向滑块；33、压块；34、第一限位槽；35、第二限位槽；36、第三限位槽；40、上位卡箍；41、牵引杆；42、下位卡箍；43、扭簧；44、保护壳；45、轨迹槽；50、旋转座；51、激光扫描仪；60、万向接头；61、驱动件；62、磁吸件；70、基坑。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1至图10，现对本发明提供的非接触式深基坑检测装置进行说明。所述非接触式深基坑检测装置，包括支撑架、伸缩管以及驱动组件；支撑架包括支撑板10和连接在支撑板10下端的支脚11，支撑板10的上端设置有定位定向设备20；伸缩管连接在支撑板10的下端，伸缩管的下端设置有旋转座50，旋转座50的下端设置有激光扫描仪51；驱动组件位于伸缩管的内侧，驱动组件包括借助万向接头60连接在支撑板10下端的驱动件61和连接在驱动件61下端的磁吸件62，磁吸件62用于吸附在伸缩管的内侧壁上，驱动伸缩管伸长或缩短，以带动激光扫描仪51上下移动。

本发明提供的非接触式深基坑检测装置，与现有技术相比，支脚11支撑在基坑70的外侧，伸缩管连接在支撑板10的下端，用于将激光扫描仪51伸入至基坑70内部；激光扫描仪51与伸缩管之间借助旋转座50连接，实现了激光扫描仪360°旋转，提高测距精度；支撑架的内侧设置有驱动件61和磁吸件62，磁吸件62吸附在伸缩管的内侧，驱动件61驱动磁吸件62上下移动，以带动伸缩管伸长或者缩短，最终达到激光扫描仪51上下移动的目的。

本发明提供的非接触式深基坑检测装置，通过伸缩管将激光扫描仪51稳定延伸至基坑70内对基坑70进行检测，提高了测量精度，同时避免了人工进入坑底作业的风险，降低了安全隐患。

可选的，定位定向设备20为双天线定位定向设备。如GNSS接受机，可接受GPS、GLONASS、北斗等卫星定位信息。

可选的，万向接头60为球状万向接头。

作为本发明提供的非接触式深基坑检测装置的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，伸缩管包括多个延长管30，多个延长管30依次套装连接，其中一个延长管30连接在支撑板10的下端面上；旋转座50连接在远离支撑板10的一侧的延长管30的下端。

伸缩管为多个依次套装连接延长管30组成。下方的延长管30自下而上贯穿上方的延长管30，并伸入其内部；下方的延长管30与上方的延长管30同轴设置并沿轴线方向上下滑动。

下方的延长管30的外径小于上方延长管30的内径。例如，以最上方的延长管30命名为A1，自上而下，延长管30依次命名为A2、A3、......最下端的延长管30为An，其中A2位于A1的内侧，A3位于A2的内侧，以此类推，多个延长管30的外径自上而下逐渐减小。最下端的延长管An的外径最小。

例如，基坑70的深度为10m,延长管30的长度为2m,则选择至少5个延长管30，将其安装组成一根伸缩管，以确保激光扫描仪51能够深入基坑70的下部，完成检测。

可选的，最上端的延长管A1横截面的外轮廓为圆形。

作为本发明提供的非接触式深基坑检测装置的一种具体实施方式，请参阅图3，延长管30的内侧壁上设置有导向槽31，延长管30的上部的外侧壁上设置有与导向槽31相适配的导向滑块32。

多个延长管30依次套装，并沿其轴线方向上下滑动，为保证延长管30垂直滑动，在上方的延长管30内侧壁上开设有导向槽31，导向槽31的长度方向与轴线方向一致，导向槽31的长度小于延长管30的长度。

延长管30的外侧设置有导向滑块32，导向滑块32与导向槽31相适配，在延长管30上下移动时，下方延长管30外侧的导向滑块32贴合在上方延长管30的导向槽31内，并沿上方延长管30的导向槽31上下滑动。

可选的，延长管A1连接在支撑板10的下端面上，延长管A1的外侧不需设置导向滑块32；位于延长管A1下方的延长管30均需要设置导向滑块32。

可选的，延长管A1的内测设置有导向槽31，延长管A2位于延长管A1的内侧，延长管A2的外侧设有导向滑块32，延长管A2受驱动件61的驱动作用上下移动，其外侧的导向滑块32沿延长管A1的导向槽31上下滑动。

作为本发明提供的非接触式深基坑检测装置的一种具体实施方式，请参阅图3至图7，延长管30的内侧还横向设置有第一限位槽34和第二限位槽35，其中第一限位槽34垂直连通导向槽31的上部，第二限位槽35垂直连通导向槽31的下部，第一限位槽34和第二限位槽35分别与导向滑块32相适配。

导向槽31的上端与延长管30的上端面连通，导向槽31的下端位于延长管30的下部，且与延长管30的下端面不连通。第一限位槽34位于延长管30的上部并与导向槽31垂直连通。第一限位槽34的高度与导向滑块32的高度一致。第二限位槽35位于延长管30的下部，并与导向槽31垂直连通，且第二限位槽35的下端面与导向槽31的下端面平齐。

可选的，第一限位槽34与第二限位槽35的延伸方向一致，均为朝向导向槽31的顺时针方向延伸。

可选的，第二限位槽35的下端面距离延长管30的下端面的距离大于导向滑块32的高度。第一限位槽34的上端面距离延长管30的上端面的距离大于导向滑块32的高度。

可选的，延长管30的内侧壁上对称设置有两个导向槽31，两个导向槽31与延长管30轴线连线的夹角为180°。延长管30的外侧壁上对应设置有两个导向滑块32。两个导向槽31上均设置有第一限位槽34和第二限位槽35。其中两个第一限位槽34为中心对称，对称中心线为延长管30的轴线；两个第二限位槽35为中心对称，对称中心线为延长管30的轴线。

可选的，第一限位槽34与延长管30轴线所形成的圆心角为90°。第二限位槽35与延长管30轴线所形成的圆心角为90°。

具体地，以延长管A1和延长管A2为例，延长管A2位于延长管A1的内侧并借助驱动件61沿延长管A1的轴线方向上下移动。

当延长管A2位于初始状态时，延长管A2外侧壁上的导向滑块32位于延长管A1的第一限位槽34内，磁吸件62吸附在延长管A2的内侧壁上，与磁吸件62连接的驱动件61驱动延长管A2水平旋转，使延长管A2上的导向滑块32沿水平方向在延长管A1的第一限位槽34内滑动，直至延长管A2的导向滑块32自延长管A1的第一限位槽34内滑出并位于延长管A1的导向槽31内。

驱动件61停止水平旋转，并驱动延长管A2向下移动，延长管A2外侧壁上的导向滑块32沿延长管A1内侧壁上的导向槽31向下滑动，直至延长管A2外侧壁上的导向滑块32抵在延长管A1内侧壁上的导向槽31的最底端，延长管A2停止向下移动。

驱动件61再次水平旋转，驱动件61驱动延长管A2水平移动，延长管A2外侧壁上的导向滑块32沿延长管A1的第二限位槽35水平滑动，直至延长管A2外侧壁上的导向滑块32抵在延长管A1的第二限位槽35的最深处，延长管A2达到最终状态。

延长管A1的第一限位槽34和第二限位槽35用于限制延长管A2在初始状态和最终状态时能够保持稳定，防止其上下移动影响到激光扫描仪51。

可选的，同一延长管30上的第一限位槽34与第二限位槽35的延伸方向一致。

作为本发明提供的非接触式深基坑检测装置的一种具体实施方式，请参阅图3、图8及图9，伸缩管还包括自动复位装置，自动复位装置连接相邻两个延长管30。自动复位装置包括连接在靠近支撑板10一侧的延长管30上的上位卡箍40和滑动连接在远离支撑板10一侧的延长管30上的下位卡箍42，上位卡箍40内设置有扭簧43，扭簧43连接有牵引杆41，牵引杆41的下端贯穿上位卡箍40的下端面并与下位卡箍42连接；远离支撑板10一侧的延长管30的外侧设置有与下位卡箍42卡接的压块33。

上位卡箍40套设连接在延长管30的下部，上位卡箍40为环形，上位卡箍40的内部设置有容纳腔，容纳腔内设置有扭簧43，扭簧43与延长管30同轴设置。扭簧43的两个端部分别连接有牵引杆41，两个牵引杆41的下端均连接在与之对应的下位卡箍42上。

可选的，两个牵引杆41对称设置在延长杆的两侧，两个牵引杆41与延长杆轴线的夹角为180°。牵引杆41位于导向槽31的外侧且与导向槽31一一对应。

可选的，上位卡箍40的下端面设置有轨迹槽45，轨迹槽45连通容纳腔，牵引杆41自上而下贯穿轨迹槽45连接在下位卡箍42上。

可选的，同一延长管30上，容纳腔的延伸方向与第二限位槽35的延伸方向一致；容纳腔与延长管30轴线所形成的圆心角与第二限位槽35与延长管30轴线所形成的圆心角一致。

容纳腔的下端面为倾斜面，容纳腔的下端面的高度自牵引杆41的初始位置向其延伸方向逐渐减小。

在延长管30位于导向槽31内时，扭簧43具有一个扭矩；当延长管30位于导向槽31下端时，扭簧43趋向复位状态；扭簧43驱动延长管30水平旋转，滑入第二限位槽35内，直至扭簧43处于不受力状态，于此同时，牵引杆41落入容纳腔的倾斜面的最低处。

倾斜面用于阻止延长管30被限位时左右晃动，保证延长管30连接稳定。

具体地，以延长管A1和延长管A2为例，延长管A1的下部设置有上位卡箍40，与上位卡箍40连接的下位卡箍42滑动套设在延长管A2的外侧，延长管A2的上部设置有与下位卡箍42卡接的压块33。

驱动件61驱动延长管A2向下滑动，直至压块33与下位卡箍42卡接；于此同时，延长管A2的导向滑块32滑动至延长管A1的导向槽31的底端，即延长管A1导向槽31与第二限位槽35的连接处；驱动件61停止下降，并断开磁吸件62与延长管A2的磁吸连接，延长管A2受到扭簧43作用水平旋转，延长管A2沿轴线方向旋转，延长管A2的导向滑块32自动滑入延长管A1的第二限位槽35内，扭簧43处于不受力状态。

延长管A2在需要向上收回时，磁吸件62与延长管A2的内侧壁磁吸连接。驱动件61驱动磁吸件62水平旋转，带动延长管A2水平旋转，使其外侧壁上的导向滑块32自延长管A1的第二限位槽35内滑出至延长管A1的导向槽31内。驱动件61停止水平旋转，并驱动磁吸件62向上移动，带动延长管A2沿导向槽31向上移动，直至延长管A2外侧的导向滑块32位于延长管A1的第一限位槽34与导向槽31的连通处；驱动件61停止向上移动，并水平旋转，使延长管A2外侧的导向滑块32滑入延长管A1的第一限位槽34内。

可选的，压块33位于导向滑块32的下方。第一限位槽34的下方对应开设有第三限位槽36，第三限位槽36与导向槽31连通，并与压块33相适配。

可选的，扭簧43的外侧设置有保护壳44，保护壳44上纵向开设有连通孔，扭簧43的端部自连通孔伸出与牵引杆41连接。

可选的，上位卡箍40的下端面所开设的轨迹槽45为弧形。

可选的，下位卡箍42的上端面开设有卡槽，压块33与卡槽相适配。

可选的，延长管30的外侧设有条形滑轨，下位卡箍42的内侧设有滑轨槽，条形滑轨和滑轨槽相适配。压块33位于条形滑轨上。

作为本发明提供的非接触式深基坑检测装置的一种具体实施方式，请参阅图1及图2，旋转座50包括轴承，轴承的固定端连接远离支撑板10的延长管30的下端，轴承的活动端连接激光扫描仪51。

旋转座50内安装有轴承，旋转座50安装在延长管30的下端，旋转座50采用可拆卸连接便于更换和调节延长管30的数量。

可选的，旋转座50与延长管30螺栓连接。旋转座50的上端设置有连接部，连接部上设置有螺栓孔，延长管30的下端设置有螺栓孔，螺栓孔位于导向槽31的下方。

可选的，旋转座50的活动端借助固定杆连接激光扫描仪51。

可选的，激光扫描仪51为三维激光扫描仪，测距精度在10mm以内。如FARO Focus^sPlus 350大空间三维激光扫描仪。

可选的，驱动件61为电动推杆，磁吸件62为电磁铁。电动推杆的长度大于延长管30的长度，在向下延伸时，先内后外依次将各个延长管30放下；在向上收回时，先外后内，依次将各个延长管30收回；尽可能的节约了电动推杆的长度。

可选的，支脚11为三角架。三角架为钢制三角架。钢制三角架展开后直径应大于挖孔桩桩径0.5米以上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.非接触式深基坑检测装置，其特征在于，包括：

支撑架，包括支撑板和连接在所述支撑板下端的支脚，所述支撑板的上端设置有定位定向设备；

伸缩管，连接在所述支撑板的下端，所述伸缩管的下端设置有旋转座，所述旋转座的下端设置有激光扫描仪；

驱动组件，位于所述伸缩管的内侧，所述驱动组件包括借助万向接头连接在所述支撑板下端的驱动件和连接在所述驱动件下端的磁吸件；所述磁吸件用于吸附在所述伸缩管的内侧壁上，驱动所述伸缩管伸长或缩短，以带动所述激光扫描仪上下移动。

2.如权利要求1所述的非接触式深基坑检测装置，其特征在于，所述伸缩管包括：

多个延长管，多个所述延长管依次套装连接，其中一个所述延长管连接在所述支撑板的下端面上；所述旋转座连接在远离所述支撑板的一侧的所述延长管的下端。

3.如权利要求2所述的非接触式深基坑检测装置，其特征在于，所述延长管的内侧壁上设置有导向槽，所述延长管的上部的外侧壁上设置有与所述导向槽相适配的导向滑块。

4.如权利要求3所述的非接触式深基坑检测装置，其特征在于，所述延长管的内侧还横向设置有第一限位槽和第二限位槽，其中第一限位槽垂直连通所述导向槽的上部，第二限位槽垂直连通所述导向槽的下部，所述第一限位槽和所述第二限位槽分别与所述导向滑块相适配。

5.如权利要求4所述的非接触式深基坑检测装置，其特征在于，同一所述延长管上的所述第一限位槽与所述第二限位槽的延伸方向一致。

6.如权利要求2所述的非接触式深基坑检测装置，其特征在于，所述旋转座包括轴承，所述轴承的固定端连接远离所述支撑板的所述延长管的下端，所述轴承的活动端连接所述激光扫描仪。

7.如权利要求2所述的非接触式深基坑检测装置，其特征在于，所述驱动件为电动推杆。

8.如权利要求7所述的非接触式深基坑检测装置，其特征在于，所述电动推杆的长度大于所述延长管的长度。

9.如权利要求1所述的非接触式深基坑检测装置，其特征在于，所述磁吸件为电磁铁。

10.如权利要求1所述的非接触式深基坑检测装置，其特征在于，所述支脚为三角架。

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