CN116479853B - 一种水下桩基施工土质检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于土质采样技术领域，特别是涉及一种水下桩基施工土质检测装置，其包括取样组件和检测组件；取样组件能够清理第一目标区域内的杂物以及对第一目标区域的土层进行取样；检测组件能够检测到第一目标区域内是否有杂物存在，当第一目标区域内有杂物存在时，检测组件能够控制取样组件插入杂物之中将第一目标区域内的杂物清理，再使取样组件对第一目标区域内的土层进行取样；当检测组件检测到第一目标区域内无杂物存在时，检测组件能够控制取样组件对第一目标区域内的土层进行取样；设置检测组件用于检测水底是否存在杂物以及设置能对杂物进行清理的取样组件，减少杂物对采样的影响，增加采样精度。

Description

一种水下桩基施工土质检测装置

技术领域

本发明属于土质采样技术领域，特别是涉及一种水下桩基施工土质检测装置。

背景技术

水下施工时，需要对水底土层进行采样检测，但是水底情况较为复杂，会影响土层采样工作，在现有技术中，如中国专利CN113155513A公开了一种水下可控深度土壤采样器，其包括采样组件等结构，采样组件具有螺旋杆，其采集组件下降到水底进行采样，通过转动螺旋杆以收集水底的土层样本，但是其不能排除对水底中杂物对采样结果的干扰，导致采样精度下降。

发明内容

基于此，有必要针对目前的水下土壤取样设备所存在的不能够排除水底中杂物的干扰，进而导致采样结果不准确的问题，提供一种水下桩基施工土质检测装置。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种水下桩基施工土质检测装置，其包括外壳、取样组件和检测组件；取样组件和检测组件都设置在外壳内，外壳移动带动取样组件和检测组件移动到第一目标区域；取样组件能够清理第一目标区域内的杂物以及对第一目标区域的土层进行取样；检测组件能够检测到第一目标区域内是否有杂物存在，当第一目标区域内有杂物存在时，检测组件能够控制取样组件进入杂物之中将第一目标区域内的杂物清理，再使取样组件对第一目标区域内的土层进行取样；当检测组件检测到第一目标区域内无杂物存在时，检测组件能够控制取样组件对第一目标区域内的土层进行取样。

进一步地，检测组件包括第一压力传感器和第一控制器；第一压力传感器和第一控制器电连接，第一压力传感器设置多个，多个第一压力传感器设置在同一水平面上；外壳在下降时，第一压力传感器先于外壳与水底接触；多个第一压力传感器与水底接触，第一压力传感器能够检测自身受到杂物施加的作用力，并转化成电信号传递给第一控制器；当所有第一压力传感器检测到自身受到压力的最大值和最小值的差值在第一预设差值的范围内，则第一目标区域内存在杂物；当全部第一压力传感器检测到所受压力的最大值和最小值的差值在第二预设差值的范围内，则第一目标区域内无杂物。

进一步地，检测组件还包括第一弹性件、第二压力传感器和连接杆；水下桩基施工土质检测装置还包括主轴，主轴沿竖直方向设置在外壳内，主轴带动外壳进入第一目标区域后对第一目标区域进行清理时，主轴与外壳滑动配合，主轴能够相对于外壳上下移动，且主轴能够带动外壳上下移动；第二压力传感器与第一控制器电连接，第一控制器能够控制主轴转动和上下移动；外壳的壳体壁中有竖直方向设置的伸缩孔，连接杆能够在伸缩孔中伸缩滑动，连接杆的下端从外壳底部伸出，第一弹性件能够伸缩回弹，第一弹性件设置在连接杆和伸缩孔底部之间，连接杆受到压力时，能够使第一弹性件压缩；第二压力传感器能够检测到连接杆受到的压力并转化成电信号传递给第一控制器；在外壳沿竖直方向下降到第一目标区域时，当检测到水底无杂物存在时，且检测到连接杆受到的压力大于等于第一预设值时，第一控制器使主轴停止带动壳体移动。

进一步地，检测组件还包括检测板，检测板水平固接在连接杆下端，检测板设置有多个淤泥通孔，淤泥通孔的直径为第一预设直径，淤泥通孔能够通过淤泥，第一压力传感器设置在淤泥通孔之间的连接处。

进一步地，水下桩基施工土质检测装置还包括底板，底板设置在外壳下方，底板与外壳的内壁滑动接触设置，底板能够相对于外壳转动；取样组件包括采样单元，采样单元用于收集土层样本，采样单元包括取样管；外壳的上端设置有上通孔，底板上设置有取样口，主轴穿设于上通孔，且主轴和取样管沿竖直方向设置，主轴与上通孔转动配合；取样管与主轴连接，取样时，主轴向下移动带动取样管向下移动，使取样管向下移动穿过取样口以伸出外壳进行土层取样。

进一步地，取样组件还包括清理单元，清理单元用于清理第一目标区域内的杂物，清理单元包括清理板和转动轴；清理板设置在底板下方，转动轴竖直设置在外壳内；转动轴穿设于底板，并能够相对于底板转动，转动轴与清理板固接，转动轴转动带动清理板转动；转动轴转动带动清理板转动，清理板转动能够推动杂物移动到第一目标区域外。

进一步地，清理单元设置四组；清理板能够伸缩；清理板在水平方向上的两端分别为第一端部和第二端部；清理板通过第一端部与转动轴固接，四个清理板绕主轴的轴线均匀周向分布，四个清理板分成两两一组，每组中的两个第二端部绕竖直轴线铰接，两组清理板的第一端部分别抵接，使得四个清理板合围成环形；初始状态下，四个清理板两两贴合，转动轴转动带动清理板转动，使清理板绕第一端部转动，四个清理板围成的环形空间增大，且清理板转动并推动第一目标区域内的杂物移动出第一目标区域；四个清理板打开后清理第一目标区域内的杂物后，使主轴下降，主轴下降带动取样管下降并伸出外壳对第一目标区域内的土层进行取样。

进一步地，水下桩基施工土质检测装置还包括固定环，外壳的内壁上设置有转动凹槽，固定环设置在外壳的转动凹槽上，固定环能够相对于转动凹槽转动，转动凹槽限位固定环的上下移动；转动轴的上端与固定环转动连接，转动轴的下端与清理板固接。

进一步地，水下桩基施工土质检测装置还包括传动单元，主轴与底板通过传动单元连接；主轴转动并通过传动单元带动底板绕主轴的轴线转动，底板转动带动清理板转动。

进一步地，水下桩基施工土质检测装置还包括密封组件，密封组件能够使取样口封闭或者开放，当取样口封闭时，外壳的内部腔室与外部环境隔绝，当取样口开放时，取样管能够由取样口伸出外壳以进行土层取样。

本发明的有益效果是：

1.水底河床上，可能有杂物的存在，若直接对土层进行取样，会影响采样，导致检测结果不准确，故设置了检测组件用于检测水底是否存在杂物以及设置了能够对杂物进行清理的取样组件，减少杂物对采样的影响，增加采样精度。

2.设置密封组件，当取样管取样前或者取样管取样完毕后，将取样管与外部分隔开，避免外部环境污染取样管内的土层样本，保证取样精度。

附图说明

图1为本发明的水下桩基施工土质检测装置的实施例的结构示意图；

图2为本发明的水下桩基施工土质检测装置的其中一个实施例的外壳的结构示意图；

图3为本发明的水下桩基施工土质检测装置的其中一个实施例的部分结构的结构示意图，图中包括连接杆和第一弹性件等结构；

图4为本发明的水下桩基施工土质检测装置的其中一个实施例的结构示意图，图中隐去了外壳；

图5为本发明的水下桩基施工土质检测装置的其中一个实施例的部分结构的结构示意图；

图6为本发明的水下桩基施工土质检测装置的其中一个实施例的主轴和取样管的结构示意图；

图7为本发明的水下桩基施工土质检测装置的另一个实施例的部分结构的结构示意图，图中包括传动环、转动盘和传动杆等结构；

图8为本发明的水下桩基施工土质检测装置的其中一个实施例的清理单元的部分结构的结构示意图；

图9为本发明的水下桩基施工土质检测装置的其中一个实施例的密封组件的部分结构的结构示意图，图中包括密封板、底板和铰接杆等结构；

图10为本发明的水下桩基施工土质检测装置的其中一个实施例的底板的另一个视角的结构示意图；

图11为本发明的水下桩基施工土质检测装置的其中一个实施例的剖视图；

图12为本发明的水下桩基施工土质检测装置的其中一个实施例的剖视图，图中为水底无杂物时的工作状态；

图13为本发明的水下桩基施工土质检测装置的其中一个实施例的剖视图，图中为水底有杂物存在时的工作状态；

其中：

100、外壳；102、第一凸台；104、第二凸台；110、底板；120、主轴；130、第一凸起块；135、第二凸起块；140、取样管；150、上通孔；160、取样口；170、清理板；180、转动轴；190、固定环；

200、检测板；210、第二压力传感器；220、第一弹性件；250、连接杆；260、伸缩孔；280、挡板；

300、密封板；310、铰接杆；320、转动环；322、第一铰接凸起；323、第二铰接凸起；325、滑动通孔；328、密封滑道；330、传动杆；331、第一端点；332、第二端点；340、传动盘；345、配合槽。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参照图1至图13所示，描述本发明实施例提供的水下桩基施工土质检测装置。

一种水下桩基施工土质检测装置，其包括外壳100、取样组件和检测组件；取样组件和检测组件都设置在外壳100内，外壳100移动带动取样组件和检测组件移动到第一目标区域；取样组件能够清理第一目标区域内的杂物以及对第一目标区域的土层进行取样；检测组件能够检测到第一目标区域内是否有杂物存在，当第一目标区域内有杂物存在时，检测组件能够控制取样组件进入杂物之中将第一目标区域内的杂物清理，再使取样组件对第一目标区域内的土层进行取样；当检测组件检测到第一目标区域内无杂物存在时，检测组件能够控制取样组件对第一目标区域内的土层进行取样。

具体地，第一目标区域在水底位置。使用过程中，通过安装在船舶或者陆地上的投放设备将水下桩基施工土质检测装置投放到水中，外壳100向下移动带动检测组件和取样组件向下移动到第一目标区域，检测组件检测到第一目标区域内有杂物时，检测组件使取样组件将第一目标区域内的杂物清理完毕，检测组件再使取样组件对第一目标区域内的土层样本进行取样，取样完毕后，通过投放设备将水下桩基施工土质检测装置收回，收回的过程中，外壳100向上移动，外壳100向上移动带动取样组件和检测组件向上移动。

水底河床上，可能有杂物的存在，若直接对土层进行取样，会影响土层采样，导致检测结果不准确，故设置了检测组件用于检测水底是否存在杂物以及设置了能够对杂物进行清理的取样组件，增加采样精度，水底的杂物包括石头和垃圾等。

进一步地，检测组件包括第一压力传感器和第一控制器；第一压力传感器和第一控制器电连接，第一压力传感器设置多个，多个第一压力传感器设置在同一水平面上；外壳100在下降时，第一压力传感器先于外壳100与水底接触；多个第一压力传感器与水底接触，第一压力传感器能够检测自身受到杂物施加的作用力，并转化成电信号传递给第一控制器；当所有第一压力传感器检测到自身受到压力的最大值和最小值的差值在第一预设差值的范围内，则第一目标区域内存在杂物；当全部第一压力传感器检测到所受压力的最大值和最小值的差值在第二预设差值的范围内，则第一目标区域内无杂物。

详细地，第一预设差值的范围内的数值大于第二预设差值的范围内的数值；第一压力传感器的高度低于外壳100的高度，使第一压力传感器先于外壳100接触到水底，外壳100移动能够带动第一压力传感器移动，当水底有杂物时，外壳100带动第一压力传感器下落到水底后与杂物接触，当水底无杂物时，外壳100带动第一压力传感器下落到水底，第一压力传感器与硬土层接触；外壳100带动第一压力传感器向下移动到第一目标区域，当水底有杂物存在时，由于第一压力传感器由上而下移动到第一目标区域，第一压力传感器会对杂物施加向下的作用力，杂物会对第一压力传感器施加向上的反作用力，第一压力传感器能够检测到水底的杂物对自身施加的作用力，部分第一压力传感器会与杂物接触，杂物对接触到的第一压力传感器施加反作用力，检测到自身受到压力的第一压力传感器将检测结果转化成电信号传递给第一控制器，部分第一压力传感器检测到压力，剩余部分第一压力传感器未检测到压力，检测到的压力的最大值和最小值的差值在第一预设差值的范围内，第一控制器判定第一目标区域内有杂物存在；当无杂物存在时，全部的第一压力传感器检测到的压力相同或全部的第一压力传感器检测到的压力差值在第二预设差值的范围内，第一控制器判定第一目标区域内无杂物存在，第一控制器使取样组件对第一目标区域内的土层进行取样。

进一步地，检测组件还包括第一弹性件220、第二压力传感器210和连接杆250；水下桩基施工土质检测装置还包括主轴120，主轴120沿竖直方向设置在外壳100内，主轴120带动外壳100进入第一目标区域后对第一目标区域进行清理时，主轴120与外壳100滑动配合，主轴120能够相对于外壳100上下移动，且主轴120能够带动外壳100上下移动；第二压力传感器210与第一控制器电连接，第一控制器能够控制主轴120转动和上下移动；外壳100的壳体壁中有竖直方向设置的伸缩孔260，连接杆250能够在伸缩孔260中伸缩滑动，连接杆250的下端从外壳100底部伸出，第一弹性件220能够伸缩回弹，第一弹性件220设置在连接杆250和伸缩孔260底部之间，连接杆250受到压力时，能够使第一弹性件220压缩；第二压力传感器210能够检测到连接杆250受到的压力并转化成电信号传递给第一控制器；在外壳100沿竖直方向下降到第一目标区域时，当检测到水底无杂物存在时，且检测到连接杆250受到的压力大于等于第一预设值时，第一控制器使主轴120停止带动外壳100移动。

具体地，第一控制器电连接投放设备，第一控制器能够控制外壳100的投放深度。

进一步地，检测组件还包括检测板200，检测板200水平固接在连接杆250下端，检测板200设置有多个淤泥通孔，淤泥通孔的直径为第一预设直径，淤泥通孔能够通过淤泥，第一压力传感器设置在淤泥通孔之间的连接处。

具体地，投放设备使外壳100向下移动，水底有淤泥时，淤泥能够透过检测板200的淤泥通孔进入到检测板200的上方，防止淤泥对第二压力传感器210造成干扰。

进一步地，水下桩基施工土质检测装置还包括底板110，底板110设置在外壳100下方，底板110与外壳100的内壁滑动接触设置，底板110能够相对于外壳100转动；取样组件包括采样单元，采样单元用于收集土层样本，采样单元包括取样管140；外壳100设置有上通孔150，上通孔150具体设置在凸起套筒上，底板110上设置有取样口160，主轴120穿设于上通孔150，且主轴120和取样管140沿竖直方向设置，主轴120与上通孔150转动配合；取样管140与主轴120连接，取样时，主轴120向下移动带动取样管140向下移动，使取样管140向下移动穿过取样口160以伸出外壳100进行土层取样。

具体地，底板110的下表面与外壳100的下端齐平。底板110的上方设置有挡板280，挡板280固接在外壳100内壁的底部位置，挡板280与底板110之间设置有弹簧，挡板280能够通过弹簧挡止底板110相对于外壳100移动，进而防止杂物在外壳100下降的过程中将底板110顶推进入外壳100内部。

主轴120的上端与投放设备连接，投放设备能够使主轴120升降或者转动，投放设备通过升降主轴120以使外壳100升降，第一控制器通过投放设备控制主轴120的升降以及转动，主轴120上设置有第一凸起块130；外壳100的上端具有凸起套筒，凸起套筒内壁上固接有第一凸台102和第二凸台104，第一凸台102的高度高于第二凸台104，第一凸台102和第二凸台104在凸起套筒的内壁周向上交错设置；初始时，第一凸起块130在凸起套筒的底面与第一凸台102的顶面之间，进而主轴120能够带动外壳100下降；投放设备驱动主轴120转动，第一凸起块130与第一凸台102脱离接触，进而使主轴120能够相对于外壳100上下移动，主轴120向下移动带动取样管140向下移动，使取样管140能够伸出外壳100进行土层取样，至主轴120向下移动到第一凸起块130的底面与第二凸台104的顶面接触，主轴120不再相对于外壳100向下移动。进一步地，取样组件还包括清理单元，清理单元用于清理第一目标区域内的杂物，清理单元包括清理板170和转动轴180；清理板170设置在底板110下方，转动轴180竖直设置在外壳100内；转动轴180穿设于底板110，并能够相对于底板110转动，转动轴180与清理板170固接，转动轴180转动带动清理板170转动；转动轴180转动带动清理板170转动，清理板170转动能够推动杂物移动到第一目标区域外。

转动轴180转动带动清理板170绕转动轴180的轴线转动。驱动转动轴180转动的可以是电机，也可以是其他驱动源，驱动转动轴180转动的电机或者驱动源与第一控制器电连接，第一控制器能够控制电机或者驱动源的启停。

进一步地，清理单元设置四组；清理板170能够伸缩；清理板170在水平方向上的两端分别为第一端部和第二端部；清理板170通过第一端部与转动轴180固接，四个清理板170绕主轴120的轴线均匀周向分布，四个清理板170分成两两一组，每组中的两个第二端部绕竖直轴线铰接，两组清理板170的第一端部分别抵接，使得四个清理板170合围成环形；初始状态下，四个清理板170两两贴合，转动轴180转动带动清理板170转动，使清理板170绕第一端部转动，四个清理板170围成的环形空间增大，且清理板170转动并推动第一目标区域内的杂物移动出第一目标区域；四个清理板170打开后清理第一目标区域内的杂物后，使主轴120下降，主轴120下降带动取样管140下降并伸出外壳100对第一目标区域内的土层进行取样。

具体地，投放设备控制主轴120下降，主轴120下降带动外壳100下降，外壳100下降带动检测组件和取样组件下降，在下降过程中，检测板200会首先下降到水底，若水底有杂物，则检测板200接触到杂物，若水底无杂物，则检测板200会首先接触到硬土层；检测板200上的第一压力传感器检测水底有否有杂物存在并将检测结果传递给第一控制器，当水底有杂物存在时，第一控制器使主轴120驱动外壳100继续下降，使底板110与水底的杂物接触，当第二压力传感器210检测到压力大于第二预设值时，表明底板110与检测板200高度相等，底板110与杂物已经接触，第一预设值小于第二预设值；底板110与杂物触，使清理板170插入杂物之中，转动轴180转动，转动轴180转动带动清理板170绕转动轴180的轴线转动，清理板170绕转动轴180的轴线转动以清理杂物；第一目标区域为取样管140伸出外壳100后，在水底取样时的区域；清理板170转动时推动第一目标区域内的杂物移动出第一目标区域。当检测到水底无杂物存在时，主轴120带动外壳100下降的过程中，连接杆250受到水底的硬土层的推力而相对于外壳100向上移动，并通过第一弹性件220对第二压力传感器210施加作用力，当第二压力传感器210检测到压力大于等于第一预设值时，第二压力传感器210将检测结果传递给第一控制器，第一控制器使投放设备停止主轴120的下降，此时底板110与水底硬土层的距离为清理板170的垂直高度，第一控制器再控制转动轴180转动，清理板170的第一端部与转动轴180同轴设置，转动轴180转动带动清理板170绕转动轴180的轴线转动，清理板170设置在取样口160正下方，将清理板170转动到取样口160的侧下方，第一控制器使主轴120转动，主轴120的高度下降，使主轴120上的第一凸起块130的底面与外壳100上的第二凸台104的上顶面接触，主轴120的高度下降进而带动取样管140的高度下降，使取样管140通过取样口160伸出外壳100，取样管140通过伸出外壳100以对土层进行取样。

进一步地，水下桩基施工土质检测装置还包括固定环190，外壳100的内壁上设置有转动凹槽，固定环190转动设置在外壳100的转动凹槽上，固定环190能够相对于转动凹槽转动，固定环190与主轴120同轴设置，转动凹槽限位固定环190的上下移动；转动轴180的上端与固定环190转动连接，转动轴180的下端与清理板170固接。

具体地，驱动转动轴180转动的电机或者驱动源设置在固定环190上，转动轴180为花键配合的液压缸和液压杆，通过液压缸和液压杆的伸缩带动底板110移动，通过设置的花键使液压缸和液压杆同步转动。

进一步地，水下桩基施工土质检测装置还包括传动单元，主轴120与底板110通过传动单元连接；主轴120转动并通过传动单元带动底板110绕主轴120的轴线转动，底板110转动带动清理板170转动。

具体地，传动单元包括传动盘340、转动环320和传动杆330；传动盘340固接在外壳100的内壁上，传动盘340设置在固定环190的上方位置，且传动盘340与主轴120同轴设置，传动盘340的底部固接有传动杆330，传动杆330的一端与传动盘340固接，传动杆330的另一端与转动环320固接，转动环320与主轴120同轴设置，转动环320设置在底板110和固定环190之间，传动杆330能够伸缩，传动杆330伸缩带动转动环320上下移动；转动环320中部设置有滑动通孔325，取样管140与滑动通孔325滑动配合。

传动单元还包括第一铰接凸起322和第二铰接凸起323，第一铰接凸起322和第二铰接凸起323设置在转动环320的底部，第一铰接凸起322相对于第二铰接凸起323距离转动环320的轴线更远；传动单元还包括铰接杆310，铰接杆310为直杆体，铰接杆310具有两个端点，分别为第一端点331和第二端点332，第二端点332的下方铰接在底板110的上端面，铰接杆310的第一端点331与第一铰接凸起322铰接，第二端点332与第二铰接凸起323铰接，传动杆330伸长时能够带动第一铰接凸起322与第一端点331铰接，且同时使第二铰接凸起323与第二端点332铰接，当第一铰接凸起322与第一端点331铰接，且同时第二铰接凸起323与第二端点332铰接时，转动环320转动通过铰接杆310带动底板110转动，底板110转动带动清理板170绕主轴120的轴线转动。

主轴120上固接有第二凸起块135，第二凸起块135设置在第一凸起块130的下方，传动盘340上设置有配合槽345，当主轴120的第一凸起块130的下表面与外壳100的第一凸台102的上表面接触时，第二凸起块135与配合槽345接触设置，主轴120转动并通过第二凸起块135带动传动盘340转动，传动盘340转动并通过传动杆330带动转动环320转动。

进一步地，水下桩基施工土质检测装置还包括密封组件，密封组件能够使取样口160封闭或者开放，当取样口160封闭时，外壳100的内部腔室与外部环境隔绝，当取样口160开放时，取样管140能够由取样口160伸出外壳100以进行土层取样。

密封组件包括密封板300，底板110上设置有密封滑槽，密封滑槽沿底板110的径向设置，密封板300能够在密封滑槽上滑动，以使取样口160开放或者封闭，密封板300与铰接杆310的第二端点332铰接；转动环320下方的第一铰接凸起322的长度大于第二铰接凸起323的长度，初始时，第一铰接凸起322与铰接杆310铰接，第二铰接凸起323与铰接杆310未接触，传动盘340转动通过传动杆330带动转动环320转动，转动环320转动带动第一铰接凸起322和第二铰接凸起323绕主轴120的轴线转动，第一铰接凸起322与铰接杆310铰接，使第一铰接凸起322转动带动铰接杆310转动，铰接杆310转动带动密封板300在密封滑道328上滑动，进而使取样口160开放或封闭。

为方便理解，结合以上实施例和说明书附图，详细描述本发明装置的使用过程：

投放设备使主轴120下降，主轴120下降带动外壳100下降，在下降过程中，检测板200先于底板110下降到水底，检测板200上的第一压力传感器检测到水底无杂物存在时，第一控制器使主轴120带动外壳100下降，水底的硬土层对连接杆250施加推力，使连接杆250向上移动并对第二压力传感器210施加压力，当第二压力传感器210检测到第一预设值的压力时，清理板170与硬土层接触，转动轴180转动带动清理板170绕转动轴180的轴线转动，使取样口160下方的清理板170转动到取样口160的一侧之后，第一控制器使主轴120转动，主轴120的第一凸起块130在外壳100上的第一凸台102上绕主轴120的轴线转动，主轴120转动并通过第二凸起块135带动传动盘340转动，传动盘340转动通过传动杆330带动转动环320转动，转动环320转动通过第一铰接凸起322带动铰接杆310转动，铰接杆310转动带动密封板300在密封滑道328上滑动，进而使取样口160开放，第一控制器继续使主轴120转动，使第一凸起块130与第一凸台102脱离，主轴120的高度相对于外壳100下降，主轴120高度下降带动取样管140高度下降，取样管140下降并伸出外壳100以在水底的硬土层样本进行取样。

当检测板200上的第一压力传感器检测到水底有杂物存在时，主轴120带动外壳100下降，当第二压力传感器210检测到压力值为第一预设值时，第一控制器使传动杆330向下延伸，传动杆330向下延伸的同时带动转动环320向下移动；初始时仅有第一铰接凸起322与铰接杆310铰接，主轴120转动能够带动密封板300滑动以使取样口160开闭；转动环320向下移动带动第一铰接凸起322和第二铰接凸起323向下移动，使第一铰接凸起322和第二铰接凸起323同时与铰接杆310铰接，进而使主轴120转动时能够带动底板110和清理板170绕主轴120的轴线转动；主轴120的第一凸起块130下表面与外壳100的第一凸台102的上表面接触，使主轴120往复转动，第一凸起块130在外壳100的第一凸台102上往复滑动，并同时带动外壳100向下移动，主轴120转动并通过第二凸起块135带动传动盘340转动，传动盘340转动并通过传动杆330带动转动环320转动，转动环320转动带动铰接杆310绕主轴120的轴线转动，铰接杆310转动带动底板110转动，底板110转动带动清理板170绕主轴120的轴线转动，进而使清理板170转动的同时向下移动，提高清理板170插入杂质中的效率；主轴120带动外壳100下降并使底板110与杂质的上方接触，清理板170插入杂质中，第二压力传感器210检测到压力大于等于第二预设值时，主轴120停止带动外壳100向下移动，清理板170绕第一端部转动，四个清理板170围成的环形空间增大，且清理板170转动并推动第一目标区域内的杂物移动出第一目标区域；第一控制器使传动杆330向上移动一段距离，使第二铰接凸起323与铰接杆310脱离铰接配合，使主轴120在转动时能够带动密封板300在密封滑道328上滑动，进而使取样口160打开，主轴120转动使第一凸起块130与第一凸台102脱离，主轴120高度下降，主轴120的高度下降并带动取样管140下降，取样管140下降并伸出外壳100进行土层取样。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种水下桩基施工土质检测装置，其特征在于，其包括外壳、取样组件和检测组件；

取样组件和检测组件都设置在外壳内，外壳移动带动取样组件和检测组件移动到第一目标区域；

取样组件能够清理第一目标区域内的杂物以及对第一目标区域的土层进行取样；

检测组件能够检测到第一目标区域内是否有杂物存在，当第一目标区域内有杂物存在时，检测组件能够控制取样组件进入杂物之中将第一目标区域内的杂物清理，再使取样组件对第一目标区域内的土层进行取样；

当检测组件检测到第一目标区域内无杂物存在时，检测组件能够控制取样组件对第一目标区域内的土层进行取样；水下桩基施工土质检测装置还包括底板，底板设置在外壳下方，底板与外壳的内壁滑动接触设置，底板能够相对于外壳转动；

检测组件包括第一压力传感器和第一控制器；

第一压力传感器和第一控制器电连接，第一压力传感器设置多个，多个第一压力传感器设置在同一水平面上；

取样组件包括采样单元，采样单元用于收集土层样本，采样单元包括取样管；

外壳的上端设置有上通孔，底板上设置有取样口，主轴穿设于上通孔，且主轴和取样管沿竖直方向设置，主轴与上通孔转动配合；

取样管与主轴连接，取样时，主轴向下移动带动取样管向下移动，使取样管向下移动穿过取样口以伸出外壳进行土层取样；

水下桩基施工土质检测装置还包括传动单元，主轴与底板通过传动单元连接；

主轴转动并通过传动单元带动底板绕主轴的轴线转动，底板转动带动清理板转动；

水下桩基施工土质检测装置还包括密封组件，密封组件能够使取样口封闭或者开放，当取样口封闭时，外壳的内部腔室与外部环境隔绝，当取样口开放时，取样管能够由取样口伸出外壳以进行土层取样；

检测组件还包括第一弹性件、第二压力传感器和连接杆；

水下桩基施工土质检测装置还包括主轴，主轴沿竖直方向设置在外壳内，主轴带动外壳进入第一目标区域后对第一目标区域进行清理时，主轴与外壳滑动配合，主轴能够相对于外壳上下移动，且主轴能够带动外壳上下移动；

第二压力传感器与第一控制器电连接，第一控制器能够控制主轴转动和上下移动；

外壳的壳体壁中有竖直方向设置的伸缩孔，连接杆能够在伸缩孔中伸缩滑动，连接杆的下端从外壳底部伸出，第一弹性件能够伸缩回弹，第一弹性件设置在连接杆和伸缩孔底部之间，连接杆受到压力时，能够使第一弹性件压缩；

检测组件还包括检测板，检测板水平固接在连接杆下端，检测板设置有多个淤泥通孔，淤泥通孔的直径为第一预设直径，淤泥通孔能够通过淤泥，第一压力传感器设置在淤泥通孔之间的连接处；

水下桩基施工土质检测装置还包括固定环，外壳的内壁上设置有转动凹槽，固定环设置在外壳的转动凹槽上，固定环能够相对于转动凹槽转动，转动凹槽限位固定环的上下移动；

传动单元包括传动盘、转动环和传动杆；传动盘固接在外壳的内壁上，传动盘设置在固定环的上方位置，且传动盘与主轴同轴设置，传动盘的底部固接有传动杆，传动杆的一端与传动盘固接，传动杆的另一端与转动环固接，转动环与主轴同轴设置，转动环设置在底板和固定环之间，传动杆能够伸缩，传动杆伸缩带动转动环上下移动；转动环中部设置有滑动通孔，取样管与滑动通孔滑动配合；

传动单元还包括第一铰接凸起和第二铰接凸起，第一铰接凸起和第二铰接凸起设置在转动环的底部，第一铰接凸起相对于第二铰接凸起距离转动环的轴线更远；传动单元还包括铰接杆，铰接杆为直杆体，铰接杆具有两个端点，分别为第一端点和第二端点，第二端点的下方铰接在底板的上端面，铰接杆的第一端点与第一铰接凸起铰接，第二端点与第二铰接凸起铰接，传动杆伸长时能够带动第一铰接凸起与第一端点铰接，且同时使第二铰接凸起与第二端点铰接，当第一铰接凸起与第一端点铰接，且同时第二铰接凸起与第二端点铰接时，转动环转动通过铰接杆带动底板转动，底板转动带动清理板绕主轴的轴线转动；

取样组件还包括清理单元，清理单元用于清理第一目标区域内的杂物。

2.根据权利要求1所述的水下桩基施工土质检测装置，其特征在于，

外壳在下降时，第一压力传感器先于外壳与水底接触；

多个第一压力传感器与水底接触，第一压力传感器能够检测自身受到杂物施加的作用力，并转化成电信号传递给第一控制器；

当所有第一压力传感器检测到自身受到压力的最大值和最小值的差值在第一预设差值的范围内，则第一目标区域内存在杂物；

当全部第一压力传感器检测到所受压力的最大值和最小值的差值在第二预设差值的范围内，则第一目标区域内无杂物。

3.根据权利要求2所述的水下桩基施工土质检测装置，其特征在于，

第二压力传感器能够检测到连接杆受到的压力并转化成电信号传递给第一控制器；

在外壳沿竖直方向下降到第一目标区域时，当检测到水底无杂物存在时，且检测到连接杆受到的压力大于等于第一预设值时，第一控制器使主轴停止带动壳体移动。

4.根据权利要求1所述的水下桩基施工土质检测装置，其特征在于，清理单元包括清理板和转动轴；

清理板设置在底板下方，转动轴竖直设置在外壳内；

转动轴穿设于底板，并能够相对于底板转动，转动轴与清理板固接，转动轴转动带动清理板转动；

转动轴转动带动清理板转动，清理板转动能够推动杂物移动到第一目标区域外。

5.根据权利要求4所述的水下桩基施工土质检测装置，其特征在于，清理单元设置四组；

清理板能够伸缩；

清理板在水平方向上的两端分别为第一端部和第二端部；

清理板通过第一端部与转动轴固接，四个清理板绕主轴的轴线均匀周向分布，四个清理板分成两两一组，每组中的两个第二端部绕竖直轴线铰接，两组清理板的第一端部分别抵接，使得四个清理板合围成环形；

初始状态下，四个清理板两两贴合，转动轴转动带动清理板转动，使清理板绕第一端部转动，四个清理板围成的环形空间增大，且清理板转动并推动第一目标区域内的杂物移动出第一目标区域；四个清理板打开后清理第一目标区域内的杂物后，使主轴下降，主轴下降带动取样管下降并伸出外壳对第一目标区域内的土层进行取样。

6.根据权利要求5所述的水下桩基施工土质检测装置，其特征在于，

转动轴的上端与固定环转动连接，转动轴的下端与清理板固接。

7.根据权利要求6所述的水下桩基施工土质检测装置，其特征在于，密封组件包括密封板，底板上设置有密封滑槽，密封滑槽沿底板的径向设置，密封板能够在密封滑槽上滑动，以使取样口开放或者封闭，密封板与铰接杆的第二端点铰接；转动环下方的第一铰接凸起的长度大于第二铰接凸起的长度，初始时，第一铰接凸起与铰接杆铰接，第二铰接凸起与铰接杆未接触，传动盘转动通过传动杆带动转动环转动，转动环转动带动第一铰接凸起和第二铰接凸起绕主轴的轴线转动，第一铰接凸起与铰接杆铰接，使第一铰接凸起转动带动铰接杆转动，铰接杆转动带动密封板在密封滑道上滑动，进而使取样口开放或封闭。