CN215860139U - 一种桩基孔探测探头装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及测量工程技术领域，提供了一种桩基孔探测探头装置，包括探头基体、超声换能器、激光测距传感器、摄像头、拉力传感器和探针；其中，所述超声换能器通过超声换能器压环安装于所述探头基体的四周，所述激光测距传感器通过激光测距玻璃窗与激光测距压条安装于所述探头基体的四周，所述摄像头通过摄像头钢化玻璃窗与摄像头压条安装于所述探头基体的底部，所述拉力传感器安装于所述探头基体的底部；同时，所述拉力传感器的底部与所述探针的顶部相接，所述探针的底部自所述探头基体所在位置向下垂直延伸。本实用新型的优点在于：测试简单、快速、精度高，且可适用于水下等复杂环境下的桩基孔的深度和垂直度等测量。

Description

一种桩基孔探测探头装置

技术领域

本实用新型涉及测量工程技术领域，尤其涉及一种桩基孔探测探头装置。

背景技术

现有对桩基孔的深度进行测量的方法主要有两种：(1)通过带有刻度的测绳，在测绳的一端悬挂一个重锤，然后手动将测绳放入桩基孔中。该方法，由于测绳是缠绕收纳在一个辊筒上，下放过程中需手动将缠绕的测绳释放出来，造成操作麻烦、效率低；同时，在反复使用后，测绳上的刻度容易被刮掉而不能有效读出示数，大大影响使用效果。(2)采用测距传感器进行桩基孔深度测量。该测量方法，操作简单、快速，且精度高，但却受限于使用场合，在某些桩基孔中有水的情况下无法使用。

据此，目前急需对现有的桩基孔深度测量方法进行改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种可用于桩基孔深度和垂直度测量的桩基孔探测探头装置，采用该装置进行桩基孔深度与垂直度测量，不仅测量简单、快速、精度高，且可适用于水下等复杂环境。

本实用新型采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种桩基孔探测探头装置，包括探头基体、超声换能器、激光测距传感器、摄像头、拉力传感器和探针；其中，所述超声换能器通过超声换能器压环安装于所述探头基体的四周，所述激光测距传感器通过激光测距玻璃窗与激光测距压条安装于所述探头基体的四周，所述摄像头通过摄像头钢化玻璃窗与摄像头压条安装于所述探头基体的底部，所述拉力传感器安装于所述探头基体的底部；同时，所述拉力传感器的底部与所述探针的顶部相接，所述探针的底部自所述探头基体所在位置向下垂直延伸。

作为本实用新型的优选方式之一，所述探头基体上设有四个超声换能器安装位、四个激光测距传感器安装位、两个摄像头安装位和一个拉力传感器安装位；其中，所述超声换能器通过超声换能器压环固定在探头基体的所述超声换能器安装位上；所述激光测距传感器通过激光测距玻璃窗与激光测距压条固定在探头基体的所述激光测距传感器安装位上；所述摄像头通过摄像头钢化玻璃窗与摄像头压条固定在探头基体底部的所述摄像头安装位上；所述拉力传感器固定在两个摄像头安装位之间的所述拉力传感器安装位上。

作为本实用新型的优选方式之一，所述超声换能器安装位的外周壁设有压环安装槽，所述压环安装槽内固定有所述超声换能器压环，所述超声换能器压环与压环安装槽之间设有第一密封圈；所述激光测距传感器安装位的外周壁设有激光玻璃窗安装槽，所述激光玻璃窗安装槽内固定有所述激光测距玻璃窗，所述激光测距玻璃窗与激光玻璃窗安装槽之间设有第二密封圈；所述摄像头安装位的外周壁设有摄像头玻璃窗安装槽，所述摄像头玻璃窗安装槽内固定有所述摄像头钢化玻璃窗，所述摄像头钢化玻璃窗与摄像头玻璃窗安装槽之间设有第三密封圈。

作为本实用新型的优选方式之一，所述超声换能器用于水下检测四周桩基孔侧壁的距离，所述激光测距传感器用于水上检测四周桩基孔侧壁的距离，所述摄像头用于监控探头基体底部的桩基孔情况，所述拉力传感器和探针用于检测探头装置是否接近桩基底部。

作为本实用新型的优选方式之一，所述探头基体的上方还设有电路板安装腔；所述电路板安装腔通过连接法兰固定在探头基体上方，并且，其内设有电路板；同时，所述电路板安装腔的顶部还连接配合有一上端盖，所述上端盖上设有进线孔，进线孔内穿设有进线；其中，所述电路板的一端通过所述进线与外置设备相连，其另一端则通过出线分别与所述超声换能器、激光测距传感器、摄像头、拉力传感器相连。

作为本实用新型的优选方式之一，所述上端盖的进线孔中还配合有进线压环；所述进线压环的外壁设有外螺纹，进线孔内壁设有内螺纹，所述进线孔与进线压环之间通过内外螺纹的配合进线固定。

作为本实用新型的优选方式之一，所述上端盖与电路板安装腔之间设有第三密封圈，所述电路板安装腔与探头基体之间设有第四密封圈，所述进线压环与进线孔之间设有密封环。

作为本实用新型的优选方式之一，所述上端盖的底部还设有压线槽和压线卡，二者构成进线固定组件；穿过进线孔的进线经过所述压线槽后进入电路板安装腔内部。

作为本实用新型的优选方式之一，所述探针的中部设有探针垫片，探针的最底部设有探针头。

作为本实用新型的优选方式之一，所述桩基孔探测探头装置具体适用于水下桩基孔。

使用方法及原理：

(1)将桩基探测探头装置通电，并通过牵引线和自动牵引机构将其从桩基孔上方送入桩基孔内；(2)在桩基探测探头进入水中之前，四个激光测距传感器可检测桩基探测探头装与桩基孔内壁的距离；当桩基探测探头进入水中，则由四个超声换能器检测桩基探测探头装置与桩基孔内壁的距离；整个过程中，探头装置底部的两个摄像头可用于对桩基孔情况进行观察；(3)当探头装置接近桩基孔底部，探针先触到桩基孔底部，接着，拉力传感器感受到力的变化，将信号发出，然后停止探头装置继续下沉；(4)根据探头装置下沉的深度测得桩基孔的深度，根据超声换能器和激光测距传感器的感应测得桩基孔的垂直度，并通过摄像头直接观测桩基孔内情况。

本实用新型相比现有技术的优点在于：本实用新型装置包括超声换能器、激光测距传感器、摄像头、拉力传感器、探针和探头基体等，其中，激光测距传感器用于检测水上四周桩基孔侧壁的距离，超声换能器用于检测水下四周桩基孔侧壁的距离，摄像头用于对桩基孔情况进行观察，拉力传感器和探针、探针头用于检测探头装置是否接近桩基底部；据此，本实用新型可用于各种桩基孔的深度和垂直度测量，尤其是水下桩基孔；同时，采用本实用新型装置进行桩基孔深度与垂直度测量，不仅测量简单、快速，而且精度高。

附图说明

图1是实施例1中桩基孔探测探头装置的整体结构示意图；

图2是实施例1中桩基孔探测探头装置在仰角下的结构示意图；

图3是图1的正视结构示意图；

图4是图3的A-A剖视结构图；

图5是图4中B部结构放大图；

图6是实施例1中探头基体的结构示意图；

图7是实施例1中上端盖的仰视结构图。

图中：1为探头基体，11为超声换能器安装位，111为压环安装槽，112为第一密封圈，12为激光测距传感器安装位，121为激光玻璃窗安装槽，122为第二密封圈，13为摄像头安装位，131为摄像头玻璃窗安装槽，132为第三密封圈，14为拉力传感器安装位，2为超声换能器，21为超声换能器压环，3为激光测距传感器，31为激光测距玻璃窗，32为激光测距压条，4为摄像头，41为摄像头钢化玻璃窗，42为摄像头压条，5为拉力传感器，6为探针，61为探针头，62为探针垫片，7为电路板安装腔，71为连接法兰，72为第四密封圈，8为上端盖，81为进线孔，82为进线压环，83为压线槽，84为压线卡，85为第三密封圈，86为密封环，9为进线。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1～7所示，本实施例的一种桩基孔探测探头装置，包括探头基体1、超声换能器2、激光测距传感器3、摄像头4、拉力传感器5和探针6。其中，超声换能器2通过超声换能器压环21安装于探头基体1的四周，用于水下检测四周桩基孔侧壁的距离；激光测距传感器3通过激光测距玻璃窗31与激光测距压条32安装于探头基体1的四周，用于水上检测四周桩基孔侧壁的距离；摄像头4通过摄像头钢化玻璃窗41与摄像头压条42安装于探头基体1的底部，用于监控探头基体1底部的桩基孔情况；拉力传感器5和探针6安装于探头基体1底部，用于检测探头装置是否接近桩基底部。其中，拉力传感器5的底部与探针6的顶部相接，探针6的底部自探头基体1所在位置向下垂直延伸。

具体地，在本实施例中，探头基体1上设有四个超声换能器安装位11、四个激光测距传感器安装位12、两个摄像头安装位13和一个拉力传感器安装位14。其中，超声换能器2通过超声换能器压环21固定在探头基体1的超声换能器安装位11上；激光测距传感器3通过激光测距玻璃窗31与激光测距压条32固定在探头基体1的激光测距传感器安装位12上；摄像头4通过摄像头钢化玻璃窗41与摄像头压条42固定在探头基体1底部的摄像头安装位13上；拉力传感器5固定在两个摄像头安装位13之间的拉力传感器安装位14上。

具体地，在本实施例中，超声换能器安装位11的外周壁设有压环安装槽111，压环安装槽111内固定有超声换能器压环21，超声换能器压环21与压环安装槽111之间设有第一密封圈112。激光测距传感器安装位12的外周壁设有激光玻璃窗安装槽121，激光玻璃窗安装槽121内固定有激光测距玻璃窗31，激光测距玻璃窗31与激光玻璃窗安装槽121之间设有第二密封圈122。摄像头安装位13的外周壁设有摄像头玻璃窗安装槽131，摄像头玻璃窗安装槽131内固定有摄像头钢化玻璃窗41，摄像头钢化玻璃窗41与摄像头玻璃窗安装槽131之间设有第三密封圈132。

具体地，在本实施例中，探头基体1的上方还设有电路板安装腔7；电路板安装腔7通过连接法兰71固定在探头基体1上方，并且，其内设有电路板；同时，电路板安装腔7的顶部还连接配合有一上端盖8，上端盖8上设有进线孔81，进线孔81内穿设有进线9。其中，电路板的一端通过进线9与外置设备相连(用于供电和信号传输)，其另一端则通过出线分别与探头基体内的超声换能器2、激光测距传感器3、摄像头4、拉力传感器5相连。

具体地，在本实施例中，上端盖8的进线孔81中还配合有进线压环82；进线压环82的外壁设有外螺纹，进线孔81内壁设有内螺纹，进线孔81与进线压环82之间通过内外螺纹的配合进行固定。同时，上端盖8的底部还设有压线槽83和压线卡84，二者构成进线固定组件。穿过进线孔81的进线9经过压线槽83后进入电路板安装腔7内部。

进一步地，本实施例中，为了增加相应部位的防水密封性，上端盖8与电路板安装腔7之间设有第三密封圈85，电路板安装腔7与探头基体1之间设有第四密封圈72，进线压环82与进线孔81之间设有密封环86。

此外，需要注意的是，本实施例中，探针6的最底端设有探针头61，探针6的中部设有探针垫片62。其中，探针垫片62的设计是为了防止探针6在使用时接触桩基孔底部后陷入淤泥内过深，起阻挡探针6陷入淤泥的作用。

使用方法及原理：

(1)将桩基探测探头装置通电，并通过牵引线和自动牵引机构将其从桩基孔上方送入桩基孔内；(2)在桩基探测探头进入水中之前，四个激光测距传感器3可检测桩基探测探头装置与桩基孔内壁的距离；当桩基探测探头进入水中，则由四个超声换能器2检测桩基探测探头装置与桩基孔内壁的距离；整个过程中，探头基体1底部的两个摄像头4可用于对桩基孔情况进行观察；(3)当探头装置接近桩基孔底部，探针6的探针头61先触到桩基孔底部，接着，拉力传感器5感受到力的变化，将信号发出，然后停止探头装置继续下沉；(4)根据探头装置下沉的深度测得桩基孔的深度，根据超声换能器2和激光测距传感器3的感应测得桩基孔的垂直度，并通过摄像头4直接观测桩基孔内情况。

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

Claims (10)

1.一种桩基孔探测探头装置，其特征在于，包括探头基体、超声换能器、激光测距传感器、摄像头、拉力传感器和探针；其中，所述超声换能器通过超声换能器压环安装于所述探头基体的四周，所述激光测距传感器通过激光测距玻璃窗与激光测距压条安装于所述探头基体的四周，所述摄像头通过摄像头钢化玻璃窗与摄像头压条安装于所述探头基体的底部，所述拉力传感器安装于所述探头基体的底部；同时，所述拉力传感器的底部与所述探针的顶部相接，所述探针的底部自所述探头基体所在位置向下垂直延伸。

2.根据权利要求1所述的桩基孔探测探头装置，其特征在于，所述探头基体上设有四个超声换能器安装位、四个激光测距传感器安装位、两个摄像头安装位和一个拉力传感器安装位；其中，所述超声换能器通过超声换能器压环固定在探头基体的所述超声换能器安装位上；所述激光测距传感器通过激光测距玻璃窗与激光测距压条固定在探头基体的所述激光测距传感器安装位上；所述摄像头通过摄像头钢化玻璃窗与摄像头压条固定在探头基体底部的所述摄像头安装位上；所述拉力传感器固定在两个摄像头安装位之间的所述拉力传感器安装位上。

3.根据权利要求2所述的桩基孔探测探头装置，其特征在于，所述超声换能器安装位的外周壁设有压环安装槽，所述压环安装槽内固定有所述超声换能器压环，所述超声换能器压环与压环安装槽之间设有第一密封圈；所述激光测距传感器安装位的外周壁设有激光玻璃窗安装槽，所述激光玻璃窗安装槽内固定有所述激光测距玻璃窗，所述激光测距玻璃窗与激光玻璃窗安装槽之间设有第二密封圈；所述摄像头安装位的外周壁设有摄像头玻璃窗安装槽，所述摄像头玻璃窗安装槽内固定有所述摄像头钢化玻璃窗，所述摄像头钢化玻璃窗与摄像头玻璃窗安装槽之间设有第三密封圈。

4.根据权利要求1所述的桩基孔探测探头装置，其特征在于，所述超声换能器用于水下检测四周桩基孔侧壁的距离，所述激光测距传感器用于水上检测四周桩基孔侧壁的距离，所述摄像头用于监控探头基体底部的桩基孔情况，所述拉力传感器和探针用于检测探头装置是否接近桩基底部。

5.根据权利要求1所述的桩基孔探测探头装置，其特征在于，所述探头基体的上方还设有电路板安装腔；所述电路板安装腔通过连接法兰固定在探头基体上方，并且，其内设有电路板；同时，所述电路板安装腔的顶部还连接配合有一上端盖，所述上端盖上设有进线孔，进线孔内穿设有进线；其中，所述电路板的一端通过所述进线与外置设备相连，其另一端则通过出线分别与所述超声换能器、激光测距传感器、摄像头、拉力传感器相连。

6.根据权利要求5所述的桩基孔探测探头装置，其特征在于，所述上端盖的进线孔中还配合有进线压环；所述进线压环的外壁设有外螺纹，进线孔内壁设有内螺纹，所述进线孔与进线压环之间通过内外螺纹的配合进线固定。

7.根据权利要求6所述的桩基孔探测探头装置，其特征在于，所述上端盖与电路板安装腔之间设有第三密封圈，所述电路板安装腔与探头基体之间设有第四密封圈，所述进线压环与进线孔之间设有密封环。

8.根据权利要求5所述的桩基孔探测探头装置，其特征在于，所述上端盖的底部还设有压线槽和压线卡，二者构成进线固定组件；穿过进线孔的进线经过所述压线槽后进入电路板安装腔内部。

9.根据权利要求1所述的桩基孔探测探头装置，其特征在于，所述探针的中部设有探针垫片，探针的最底部设有探针头。

10.根据权利要求1～9任一所述的桩基孔探测探头装置，其特征在于，所述桩基孔探测探头装置具体适用于水下桩基孔。

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