CN211037081U - 基于超声波的桩孔沉渣厚度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种检测装置，公开了一种基于超声波的桩孔沉渣厚度检测装置，其包括设备搭载平台(1)，设备搭载平台(1)上固定有超声波处理装置、与超声波处理装置连接的升降控制器以及与升降控制器连接的传输线升降电机，传输线升降电机的电机轴上连接有水平设置的卷轴(3)，卷轴(3)上卷曲有能够垂直的伸入桩孔内的探测器传输线(4)，探测器传输线(4)的伸入桩孔内的端部连接有与超声波处理装置连接的超声波探测器(5)。本实用新型通过电控的方式提供了一种智能化、高效率和高精度的沉渣厚度检测装置，其通过对超声回波进行自动化频谱分析，能够准确得到沉渣厚度。

Description

基于超声波的桩孔沉渣厚度检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种检测装置，尤其涉及了一种桩孔沉渣厚度检测装置。

背景技术

桩孔底部沉渣是影响桩基承载力的重要因素，当沉渣厚度加大，且强度减弱时，桩端阻力增大，桩基承载力变小。

检测沉渣厚度是桩基成孔质量检测的重要指标，目前常见的检测方式有电阻率法、探针压力法、压力-倾角结合法和静力触探法等，其中电阻率需要测量探头反复穿透沉渣层至原土层，静力触探法有较强的局限性，只适用于部分桩孔，探针压力法结构设计与加工复杂。

由于目前常见的检测方式使用的不便性，施工现场沉渣厚度检测更多是依靠工程师手感和经验进行判断，检测的精度很难保证。因此，急需提供一种智能化、高效率和高精度的沉渣厚度检测装置。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中桩孔沉渣厚度检测存在的问题，提供了一种基于超声波的桩孔沉渣厚度检测装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

基于超声波的桩孔沉渣厚度检测装置，包括设备搭载平台，设备搭载平台上固定有超声波处理装置、与超声波处理装置连接的升降控制器以及与升降控制器连接的传输线升降电机，传输线升降电机的电机轴上连接有水平设置的卷轴，卷轴上卷曲有能够垂直的伸入桩孔内的探测器传输线，探测器传输线的伸入桩孔内的端部连接有与超声波处理装置连接的超声波探测器。

超声波探测器通过机电装置，接收控制分析终端控制指令自动升降，超声波处理装置根据超声波探测器传输的桩孔充盈物、沉渣和底部岩土三层介质后的回波，计算分类波速、波幅等波频参数，实现三层介质分离，并计算沉渣厚度、得到桩孔孔径和孔倾斜度等值，该种检测方式准确、高效，精度能够得到有效保证。

作为优选，还包括防护罩，防护罩固定在设备搭载平台上，超声波处理装置、升降控制器以及传输线升降电机均设置于防护罩内。防护罩的设置能够对超声波处理装置、升降控制器以及传输线升降电机起到保护作用，避免造成元器件的损坏，也能够减小外在环境的影响。

作为优选，还包括固定在设备搭载平台上且与防护罩侧壁相对的卷轴安装板，卷轴的一端伸入防护罩内且与防护罩内的升降电机连接，另一端连接在卷轴安装板上。卷轴安装板的设置能够保证卷轴安装的水平度，避免对卷轴上探测器传输线造成影响。

作为优选，设备搭载平台上设有供探测器传输线穿过的过线口，过线口设置于防护罩与卷轴安装板之间。过线口的设置能够使得探测器传输线能够从卷轴上被放下后直接垂直的进入桩孔内，而无需在设备搭载平台上弯折绕至设备搭载平台的边缘处才被放入桩孔内，保证探测器传输线的稳定性，避免对超声波探测器的探测结果产生影响。

作为优选，超声波探测器外部设有超声波探测器保护罩。超声波探测器保护罩的设置能够起到对超声波探测器的保护作用，避免桩孔内部环境对超声波探测器的探测结果产生影响，提高超声波探测器的使用寿命，保证超声波探测器检测结果准确性。

作为优选，超声波探测器保护罩上还设有位于超声波探测器下部的压力传感器。通过压力传感器先接触到桩孔底部，实现了对超声波探测器的保护。

作为优选，探测器传输线外部包裹有探测器传输线管，探测器传输线管上设有刻度标识。探测器传输线管的设置能够起到对探测器传输线的保护作用，避免探测器传输线卷曲时折断，避免桩孔内部环境对探测器传输线产生影响，提高探测器传输线的使用寿命并且保证检测结果准确性，探测器传输线管上的刻度标识能够很直观的表明超声波探测器下放或提升的距离。

作为优选，防护罩上设有设备异常查看窗口，设备异常查看窗口处设有透明玻璃板。设备异常查看窗口的设置能够使得操作人员在无需拆卸防护罩的情况下即可观察到防护罩内部设备情况，更加直观、人性化，减少检查设备故障时间，实时了解设备运行十分异常。

作为优选，设备搭载平台底部设有四个支撑腿，支撑腿的长度能够伸缩。支撑腿的伸缩能够使得整个检测设备被固定于适当位置，且能够根据实际检测环境进行位置调整，使得最终检测结果更加准确，减少外在因素对检测结果的影响。

作为优选，支撑腿包括外杆和内杆，设备搭载平台底面与内杆顶端连接；外杆上固定有升降座，升降座内设有套设在内杆上且与内杆外表面螺纹连接的涡轮，升降座上还设有与涡轮啮合的蜗杆，蜗杆通过支撑腿升降电机驱动，支撑腿升降电机与升降控制器连接。支撑腿的升降装置也采用升降控制器来控制，继而能够更加满足智能化检测的目的，同时也使得最终检测装置的位置调节更加准确根据适合操作需求。

本实用新型由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

本实用新型通过电控的方式提供了一种智能化、高效率和高精度的沉渣厚度检测装置，其通过对超声回波进行自动化频谱分析，能够准确得到沉渣厚度。

附图说明

图1是本实用新型的桩孔沉渣厚度的检测流程图。

图2是本实用新型整体检测结构示意图。

图3是本实用新型桩孔沉渣厚度检测装置的结构示意图。

附图中各数字标号所指代的部位名称如下：1—设备搭载平台、2—支撑腿、3—卷轴、4—探测器传输线、5—超声波探测器、6—防护罩、7—卷轴安装板、8—过线口、9—超声波探测器保护罩、10—设备异常查看窗口、11—透明玻璃板、12—外杆、13—内杆、14—升降座、15—蜗杆、16—压力传感器。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1

基于超声波的桩孔沉渣厚度检测装置，如图3所示，包括设备搭载平台1，本实施例中的设备搭载平台1实际上为一块四方形的安装板，设备搭载平台1底部设有四个支撑腿2，本实施例中支撑腿2的长度能够伸缩。支撑腿2包括外杆12和内杆13，设备搭载平台1底面与内杆13顶端连接；外杆12上固定有升降座14，升降座14内设有套设在内杆13上且与内杆13外表面螺纹连接的涡轮，升降座14上还设有与涡轮啮合的蜗杆15，蜗杆15通过支撑腿2升降电机驱动，支撑腿2升降电机与升降控制器连接。

设备搭载平台1能够通过支撑腿2实现升降，从而使其在检测过程中能够使得检测装置固定于更加合适的位置，以便于检测的准确性，尽可能的排出外在因素对检测结果的影响。操作过程中，支撑腿2升降电机依靠升降控制器控制，支撑腿2升降电机带动蜗杆15转动，蜗杆15带动涡轮转动，涡轮转动由于升降座14结构的限制，使其始终保持与蜗杆15啮合，涡轮转动后使得其内部的内杆13转动，内杆13由于没有轴向限制，因而能供在涡轮内上下活动，继而实现内杆13在外杆12内的上下移动，继而带动设备搭载平台1的升降，使得检测装置能够升降到合适的位置，便于检测结果的准确性。

设备搭载平台1上固定有超声波处理装置、与超声波处理装置连接的升降控制器以及与升降控制器连接的传输线升降电机，传输线升降电机的电机轴上连接有水平设置的卷轴3，卷轴3上卷曲有能够垂直的伸入桩孔内的探测器传输线4，探测器传输线4的伸入桩孔内的端部连接有与超声波处理装置连接的超声波探测器5。

操作过程中由控制分析终端发送开始指令，升降控制器控制传输线升降电机以设定速度下放探测器传输线4，使得超声波探测器5进入桩孔内，直至超声波探测器5下方的压力传感器16检测到压力信号并且将该压力信号发送给控制分析终端，控制分析终端根据接收到的压力信号发送停止信号，使得传输线升降电机停止工作，探测器传输线4停止继续下放，然后控制分析终端控制超声波探测器5启动，超声波探测器5发送探测波并将探测到的信号发送给超声波处理装置，超声波处理装置根据接收到的信号分析通过桩孔充盈物、沉渣和底部岩土三层介质后的回波，计算分类波速、波幅等波频参数，实现三层介质分离，并计算沉渣厚度。

通过对超声回波进行自动化频谱分析，准确得到沉渣厚度，并且全过程一键启停，检测结果自动回传显示，无需人工干预。

本实施例中还包括防护罩6，防护罩6固定在设备搭载平台1上，超声波处理装置、升降控制器以及传输线升降电机均设置于防护罩6内。超声波探测器5外部设有超声波探测器保护罩9。超声波探测器保护罩9上还设有位于超声波探测器5下部的压力传感器16。探测器传输线4外部包裹有探测器传输线管，探测器传输线管上设有刻度标识。防护罩6、超声波探测器保护罩9以及探测器传输线管的设置均是起到对相应部件的保护作用，增加使用寿命，进一步加强检测结果的准确性，探测器传输线管上的刻度标识能够很直观的表明超声波探测器下放或提升的距离。

本实施例中还包括固定在设备搭载平台1上且与防护罩6侧壁相对的卷轴安装板7，卷轴3的一端伸入防护罩6内且与防护罩6内的升降电机连接，另一端连接在卷轴安装板7上。另外，设备搭载平台1上设有供探测器传输线4穿过的过线口8，过线口8设置于防护罩6与卷轴安装板7之间。

本实施例中防护罩6上设有设备异常查看窗口10，设备异常查看窗口10处设有透明玻璃板11。设备异常查看窗口10的设置能够使得操作人员在无需拆卸防护罩6的情况下即可观察到防护罩6内部设备情况，更加直观、人性化，减少检查设备故障时间，实时了解设备运行十分异常。

实施例2

如图1、图2所示，基于超声波的桩孔沉渣厚度检测方法，其采用实施例1中的桩孔沉渣厚度检测检测装置，具体包括以下步骤：

步骤一、在所需检测桩孔上方安装好所述的桩孔沉渣厚度检测装置，使超声波探测器5对准桩孔；

步骤二、控制分析终端向升降控制器发送开始指令，升降控制器控制传输线升降电机以设定速度下放超声波探测器5；

步骤三、压力传感器16检测到压力信号并将压力信号传输给控制分析终端，控制分析终端根据接收到的压力信号向升降控制器发送停止指令，升降控制器控制传输线升降电机停止运行；

步骤四、控制分析终端向升降控制器发送定长提升指令，升降控制器控制传输线升降电机将超声波探测器5向上提升1米后停止运动，保持30秒；

步骤五、控制分析终端启动超声波探测器5发送探测波，超声波探测器5将检测到的信号发送给超声波处理装置，超声波处理装置对接收到的信号进行分析处理得到桩孔孔径和孔倾斜度以及沉渣厚度。超声波探测器5发送探测波，超声波处理装置对桩孔内桩孔充盈物、沉渣和底部岩土三层介质的波速、波幅等波频参数进行分别分析处理，实现三层介质分离，得到桩孔孔径和孔倾斜度以及沉渣厚度。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。

Claims (10)

1.基于超声波的桩孔沉渣厚度检测装置，包括设备搭载平台(1)，其特征在于：设备搭载平台(1)上固定有超声波处理装置、与超声波处理装置连接的升降控制器以及与升降控制器连接的传输线升降电机，传输线升降电机的电机轴上连接有水平设置的卷轴(3)，卷轴(3)上卷曲有能够垂直的伸入桩孔内的探测器传输线(4)，探测器传输线(4)的伸入桩孔内的端部连接有与超声波处理装置连接的超声波探测器(5)。

2.根据权利要求1所述的基于超声波的桩孔沉渣厚度检测装置，其特征在于：还包括防护罩(6)，防护罩(6)固定在设备搭载平台(1)上，超声波处理装置、升降控制器以及传输线升降电机均设置于防护罩(6)内。

3.根据权利要求2所述的基于超声波的桩孔沉渣厚度检测装置，其特征在于：还包括固定在设备搭载平台(1)上且与防护罩(6)侧壁相对的卷轴安装板(7)，卷轴(3)的一端伸入防护罩(6)内且与防护罩(6)内的升降电机连接，另一端连接在卷轴安装板(7)上。

4.根据权利要求3所述的基于超声波的桩孔沉渣厚度检测装置，其特征在于：设备搭载平台(1)上设有供探测器传输线(4)穿过的过线口(8)，过线口(8)设置于防护罩(6)与卷轴安装板(7)之间。

5.根据权利要求1所述的基于超声波的桩孔沉渣厚度检测装置，其特征在于：超声波探测器(5)外部设有超声波探测器保护罩(9)。

6.根据权利要求5所述的基于超声波的桩孔沉渣厚度检测装置，其特征在于：超声波探测器保护罩(9)上还设有位于超声波探测器(5)下部的压力传感器(16)。

7.根据权利要求1所述的基于超声波的桩孔沉渣厚度检测装置，其特征在于：探测器传输线(4)外部包裹有探测器传输线管，探测器传输线管上设有刻度标识。

8.根据权利要求1所述的基于超声波的桩孔沉渣厚度检测装置，其特征在于：防护罩(6)上设有设备异常查看窗口(10)，设备异常查看窗口(10)处设有透明玻璃板(11)。

9.根据权利要求1所述的基于超声波的桩孔沉渣厚度检测装置，其特征在于：设备搭载平台(1)底部设有四个支撑腿(2)，支撑腿(2)的长度能够伸缩。

10.根据权利要求9所述的基于超声波的桩孔沉渣厚度检测装置，其特征在于：支撑腿(2)包括外杆(12)和内杆(13)，设备搭载平台(1)底面与内杆(13)顶端连接；外杆(12)上固定有升降座(14)，升降座(14)内设有套设在内杆(13)上且与内杆(13)外表面螺纹连接的涡轮，升降座(14)上还设有与涡轮啮合的蜗杆(15)，蜗杆(15)通过支撑腿(2)升降电机驱动，支撑腿(2)升降电机与升降控制器连接。

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