CN213363658U - 垂直度检测系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种垂直度检测系统，属于检测设备技术领域，其旨在解决利用目前的纠偏装置对套管的垂直度进行检测时，其成本较高、适应性差的问题；所述垂直度检测系统包括水平基准参考装置及与其相适配的拍照装置；水平基准参考装置位于套管和拍照装置之间，水平基准参考装置包括水平的参考基准板，套管的管壁外表面具有水平的轮廓基准线；拍照装置获取参考基准板的边缘轮廓线与套管的轮廓基准线，若轮廓线与轮廓基准线平行，则套管垂直。本申请实施例提供的垂直度检测系统，其不仅能够保证检测精度，而且结构简单，适应性好，同时还降低了检测成本。

Description

垂直度检测系统

技术领域

本申请涉及检测设备技术领域，具体地，涉及一种垂直度检测系统。

背景技术

全套管全回转钻机灌注桩施工成孔过程中采用套管护壁，具有成桩质量好、无泥浆污染等特点，其广泛应用于桥梁、建筑等领域。

其中，垂直度成为衡量成桩质量的重要参数，如果桩倾斜超过一定角度，会造成桩承载力降低，而导致其不能使用而被拆除，从而造成经济损失；同时，也会影响施工进度和工程质量。套管的垂直度在一定程度上决定了混凝土灌注后桩的垂直度，因此需要对套管的垂直度进行检测。

目前常利用套管纠偏装置对套管的垂直度进行调整，其包括纠偏桁架、固定圈、弹性部件、拉力传感器和控制器等，需将纠偏桁架从套管的上端套入；因此，需要套管上方具有较大的施工净空高度，导致其适应性差；同时，其结构复杂，检测成本高。

实用新型内容

本申请实施例中提供了一种垂直度检测系统，其不仅能够保证检测精度，而且结构简单，适应性好，同时还降低了检测成本。

为了实现上述目的，本申请实施例采用如下技术方案：

本申请实施例提供了一种垂直度检测系统，用于对套管的垂直度进行检测，所述垂直度检测系统包括至少一组水平基准参考装置及与其相适配的拍照装置；所述水平基准参考装置位于所述套管和所述拍照装置之间，所述水平基准参考装置包括水平的参考基准板，所述套管的管壁外表面具有水平的轮廓基准线；所述拍照装置获取具有所述参考基准板的轮廓线与所述套管的轮廓基准线的图像，若所述轮廓线与所述轮廓基准线平行，则所述套管垂直。

与相关技术相比，本申请实施例提供的垂直度检测系统具有以下优点；

本申请实施例提供的垂直度检测系统，其包括设置在套管一侧的水平基准参考装置及与水平基准参考装置相配合的拍照装置，水平基准参考装置包括水平的参考基准板，套管的管壁外表面具有水平的轮廓基准线；将拍照装置设置在参考基准板远离套管的一侧，利用拍照设备对参考基准板及套管拍照，获取参考基准板的边缘轮廓线与套管上的轮廓基准线；判断边缘轮廓线与轮廓基准线是否平行，若两者平行，则判断套管垂直，反之，套管发生倾斜。

利用本申请实施例提供的垂直度检测系统，只需将上述水平基准参考装置设置在套管的一侧，并利用拍照组装置获取参考基准板的边缘轮廓线与套管上的轮廓基准线即可；相比利用套管纠偏装置检测套管的垂直度，本申请实施例提供的垂直度检测系统，其结构简单，检测方便，降低了检测成本；同时，对套管上方的净空高度不做要求，适应性好。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的垂直度检测系统的整体结构示意图；

图2为本申请实施例提供的垂直度检测系统的俯视图；

图3为本申请实施例提供的水平基准参考装置的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的拍照装置所获取的图像示意图一；

图5为本申请实施例提供的拍照装置所获取的图像示意图二。

附图标记说明：

10-套管；11-轮廓基准线；

20-水平基准参考装置；21-参考基准板；

22-水准管；23-螺纹杆；

24-调节螺母；25-套筒；

26-支撑座；27-边缘轮廓线；

30-拍照装置；31-相机；

32-相机支架。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1和图2所示，本申请实施例提供的垂直度检测系统，用于对套管10的垂直度进行检测，垂直度检测系统包括至少一组相配合使用的水平基准参考装置20和拍照装置30；水平基准参考装置20和拍照装置30均位于套管10的同一侧，且水平基准参考装置20位于套管10与拍照装置30中间，以使拍照装置30可对水平基准参考装置20和套管10进行拍照以获取图像。

水平基准参考装置20包括水平的参考基准板21，参考基准板21距离支撑平面具有一定高度；支撑平面可以是地面或者承载平台的承载面。参考基准板21可以三角形板、圆形板或者方形板等，本实施例可优选三角形板制作参考基准板21，以便于拍照装置30获取参考基准板21的边缘轮廓线。

拍照装置30包括相机31及相机支架32，相机支架32可与水平基准参考装置20设置在同一支撑平面上，可将相机31所在的高度趋于参考基准板21所在的高度；或者，两者所在的高度一致，可便于相机31对参考基准板21的边缘进行拍照，获取参考基准板21的边缘轮廓线。

套管10的管壁上设置有水平的轮廓基准线11，轮廓基准线11位于管壁的外表面上；轮廓基准线11可以是环绕套管10的管壁进行划线而形成，利用相机31对参考基准板21及套管10进行拍照，所获取的图像包括参考基准板21的边缘轮廓线和轮廓基准线11，并借助边缘轮廓线和轮廓基准线11判断套管10的垂直度；例如，边缘轮廓线与轮廓基准线11平行，则判断套管10垂直；反之，边缘轮廓线与轮廓基准线11相交，可通过边缘轮廓线与轮廓基准线11之间的夹角判断套管10的倾斜程度。

进一步的，为便于对套管10的垂直度进行测量，套管10的管壁的外表面设置有多个水平的轮廓基准线11，多个轮廓基准线11等间距布置在套管10的管壁上，相邻两个轮廓基准线11相平行。本实施例中套管10由上及下均布设置有水平的轮廓基准线11，待套管10处于作业状态时，可利用凸出于地面的部分套管10上的轮廓基准线11对套管10的倾斜度进行判断，检测过程中无需停止作业；再者，套管10上设置有多个轮廓基准线11，也便于相机31获取具有轮廓基准线11及边缘轮廓线27的图像，降低拍照装置30的位置要求，提升套管10的垂直度检测效率。

本申请实施例提供的垂直度检测系统，只需将上述水平基准参考装置20设置在套管10的一侧，拍照装置30获取参考基准板21的边缘轮廓线与套管10上的轮廓基准线11即可，并利用拍照装置30所获取的图像，判断套管10的垂直度。与相关技术中，利用套管纠偏装置检测套管10的垂直度相比，本申请实施例提供的垂直度检测系统，其结构简单，检测方便，降低了检测成本；同时，对套管10上方的净空高度不做要求，适应性好。

如图3所示，在上述实施例的基础上，本申请实施例提供的水准基准参考装置还包括水准管22，水准管22可设置在参考基准板21的朝向支撑平面的底面上，用于检测参考基准板21的水平度。具体地，参考基准板21为三角形板，参考基准板21在其边缘设置有至少一个水准管22，水准管22用于检测参考基准板21的水平度。当参考基准板21一侧发生倾斜时，位于倾斜侧的水准管22中的气泡发生偏置，以此判断参考基准板21在此方向是否水平。本实施例在参考基准板21的边缘处分别设置有水准管22，可便于对参考基准板21进行调整，以确保参考基准板21处于水平状态，提升对套管10的垂直度检测精度。

为便于对参考基准板21的水平度进行调整，本申请实施例提供的水平基准参考装置20还包括多个可伸缩调节的调节杆组，以及与每个调节杆组相配合的支撑座26；每个调节杆组的顶端连接在参考基准板21上，其底端与支撑座26连接，支撑座26位于支撑平面或者地面上，用于支撑上述调节杆组及参考基准板21。

多个调节杆组可均布设置在参考基准板21上，利用每个调节杆组对参考基准板21的局部水平度进行调整；当参考基准板21的部分高度略大于另一部分所处的高度时，可通过对高度相对较高的部分所对应的调节杆组缩小其长度，或者对高度相对较低的部分所对应的调节杆组伸长其长度，以使参考基准板21的水平度趋于一致。

具体地，每个调节杆组包括螺纹杆23、套筒25及调节螺母24，螺纹杆23的一端连接在参考基准板21上，另一端滑动安装在套筒25内，并且调节螺母24位于螺纹杆23朝向套筒25的一端，调节螺母24与套筒25的端面抵接，以对螺纹杆23插入套筒25的长度进行限制。当需要调整调节杆组的整体长度时，转动调节螺母24改变其在螺纹杆23的位置，以调整螺纹杆23凸出于套筒25的长度。

可理解的是，套筒25固定在支撑座26上，其可与支撑座26形成一体结构；例如，套筒25与支撑座26采用铸造工艺或者注塑工艺一体成型。套筒25设置有供螺纹杆23插接的通孔，此通孔可穿过支撑座26或者延伸至支撑座26的表面均可，通孔与螺纹杆23间隙配合，以使螺纹杆23可相对套筒25滑动；通孔的孔径小于调节螺母24的外径，以使调节螺母24的端面抵接至套筒25的端面上，并对螺纹杆23进行限位。

示例性地，本申请实施例在三角形的参考基准板21上设置有三个调节杆组，每个调节杆组可分别设置在参考基准板21的每个角落；当参考基准板21的一角落的水平度需要调整时，转动与其相对应的螺纹杆23上的调节螺母24，以调整螺纹杆23的顶端高度，从而对参考基准板21的水平度进行调整。另外，每个调节杆组还可分别设置在参考基准板21的每个边的边缘处，本申请实施例对此不加以限制。

参阅图2，本申请实施例中，可将属于同一组的水平基准参考装置20、拍照装置30分别与套管10正对设置，且套管10、水平基准参考装置20和拍照装置30位于同一直线上。如此设置，可获取包括完整的参考基准板21的边缘轮廓线27以及完整的套管10的轮廓基准线的图像，以使图像中两条直线的长度最大化，可提升套管10的垂直度检测精度。

为提升对套管10的垂直度的检测精度，本申请实施例提供的垂直度检测系统可包括两组相配合的水平基准参考装置20及拍照装置30，两组水平基准参考装置20呈垂直分布在套管10的周围；即每组水平基准参考装置20、拍照装置30的布置方向分别垂直，以对套管10的倾斜程度进行全面检测，获取多组套管10的垂直度数据，并对此进行分析，从而提升了套管10的垂直度检测精度。

在上述实施例的基础上，本申请实施例提供的垂直度检测系统还包括信息处理装置，信息处理装置与拍照装置30中的相机31信号连接，相机31将获取的图像传输至信号处理装置，信号处理装置根据图像信息判断套管10的垂直度。

具体地，信息处理装置可设置在远端，即信息处理装置可以是后端计算分析设备；信息处理装置可预设有套管10可接受的倾斜范围，当所检测的套管10的倾斜程度超出此范围时，信息处理装置发出对套管10进行纠偏的命令，并停止施工；当所检测的套管10的倾斜程度处于此范围内时，则继续施工；本实施例提供的垂直度检测系统可对正在作业的套管10进行检测，无需停止施工即可完成对其的垂直度检测，提升了施工效率。

信息处理装置与拍照装置30中的相机31信号连接，拍照装置30将获取的具有参考基准板21的边缘轮廓线和套管10的轮廓基准线11的图像传输至信号处理设备，信息处理装置根据图像记载的参考基准板21的边缘轮廓线与套管10的轮廓基准线11，计算边缘轮廓线和轮廓基准线11之间的角度并结合所预设的套管10的倾斜范围，以此判断套管10是否需要调整并发出指令。

例如，如图4所示的图像中，参考基准板21的边缘轮廓线27与套管10的轮廓基准线11平行，由于边缘轮廓线27实际处于水平状态，因此，套管10保持垂直状态，无需对套管10进行调整。如图5所示的图像中，参考基准板21的边缘轮廓线27与套管10的轮廓基准线11相交，由于边缘轮廓线27实际处于水平状态；因此，套管10处于倾斜状态，此倾斜程度较大，需要对套管10进行纠正，则信号处理装置发出纠偏指令，并停止施工。

在本申请的实施例描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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申请和简化描述实施例，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种垂直度检测系统，用于对套管的垂直度进行检测，其特征在于，所述垂直度检测系统包括至少一组水平基准参考装置及与其相适配的拍照装置；

所述水平基准参考装置位于所述套管和所述拍照装置之间，所述水平基准参考装置包括水平的参考基准板，所述套管的管壁外表面具有水平的轮廓基准线；

所述拍照装置获取具有所述参考基准板的边缘轮廓线与所述套管的轮廓基准线的图像，若所述轮廓线与所述轮廓基准线平行，则所述套管垂直。

2.根据权利要求1所述的垂直度检测系统，其特征在于，所述水平基准参考装置还包括水准管；

所述水准管安装在所述参考基准板的底面上。

3.根据权利要求2所述的垂直度检测系统，其特征在于，所述参考基准板为三角形板；

所述参考基准板的各边缘分别设置有至少一个所述水准管。

4.根据权利要求1至3任一项所述的垂直度检测系统，其特征在于，所述水平基准参考装置还包括：多个可伸缩的调节杆组及固定每个所述调节杆组的支撑座；

多个所述调节杆组均布设置在所述参考基准板上，所述调节杆组的顶端与所述参考基准板连接，所述调节杆组的底端与所述支撑座连接，所述支撑座设置于支撑平面上。

5.根据权利要求4所述的垂直度检测系统，其特征在于，所述调节杆组包括螺纹杆、套筒以及调节螺母；

所述套筒固定在所述支撑座上，所述螺纹杆的一端与所述参考基准板连接，所述螺纹杆的另一端滑动安装在所述套筒内；

所述调节螺母设置在所述螺纹杆上，并与所述套筒的端面抵接。

6.根据权利要求5所述的垂直度检测系统，其特征在于，所述套筒与所述支撑座为一体结构。

7.根据权利要求1所述的垂直度检测系统，其特征在于，同一组内的所述水平基准参考装置、所述拍照装置分别与所述套管正对设置，并位于同一直线上。

8.根据权利要求7所述的垂直度检测系统，其特征在于，所述垂直度检测系统包括两组所述水平基准参考装置及与其相适配的拍照装置；

所述两组水平基准参考装置呈垂直分布在所述套管的周围。

9.根据权利要求1所述的垂直度检测系统，其特征在于，所述套管具有多个所述轮廓基准线；

多个所述轮廓基准线等间距布置在所述套管上。

10.根据权利要求1所述的垂直度检测系统，其特征在于，还包括信息处理装置；

所述信息处理装置预设有所述套管的倾斜范围，并且所述信息处理装置与所述拍照装置信号连接，所述拍照装置将获取的具有所述参考基准板的边缘轮廓线与所述套管的轮廓基准线的图像传输至所述信息处理装置；

所述信息处理装置根据图像记载的所述参考基准板的边缘轮廓线与所述套管的轮廓基准线之间的角度，并结合预设的所述套管的倾斜范围，判断所述套管是否需要调整并发出指令。

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