基于超声波技术的桥梁基桩检测装置及其检测方法与流程

本发明涉及基础结构的试验，尤其涉及基于超声波技术的桥梁基桩检测装置及其检测方法。

背景技术：

1、桥梁是交通运行中重要的基础设施，其基桩作为支撑和稳定桥梁的重要组成部分，在施工过程中需要通过桥梁基桩检测装置对桥梁基桩内部的参数情况进行探测，通过发射超声波信号，利用回波信号可以及时准确的探测基桩的结构状态。

2、现有技术中在进行检测时仍存在一些不足：

3、现有桥梁基桩检测装置在探测时，需要在声测管内灌入水，确保声波传递介质的一致性，但是声测管长期使用时其内壁容易附着污垢导致内壁不够平整，因此在将探头沿着声测管下移时，探头在内壁的污垢磕碰下容易出现晃动，使探头产生损坏的同时降低检测精度；

4、由于在使用探头在检测时，需要将多个探头在同一水平面，以确保探测的精确性，但是在多个探头下移过程中无法精准控制多个探头下移的距离；

5、一般通过拉绳将探头下方至声测管内部，且声测管内部灌满水，因此在长期使用下，拉绳长时间浸泡的水中，容易使拉绳出现腐朽，不利于后期使用，更严重时，拉绳断裂致使探头掉入声测管内部。

6、针对上述问题，本发明文件提出了基于超声波技术的桥梁基桩检测装置及其检测方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有的探头在内壁的污垢磕碰下容易出现晃动，无法精准控制多个探头下移的距离，拉绳长时间浸泡的水中容易使拉绳出现腐朽的缺点，而提出的基于超声波技术的桥梁基桩检测装置及其检测方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、基于超声波技术的桥梁基桩检测装置，包括安装板、三个探头和三个声测管，还包括多个安装环，多个所述安装环两两一组，同一组的两个安装环均固定套设在探头的外壁，用于增加探头与声测管内壁的稳定性；

4、卷收辊，其通过基板转动连接在安装板的顶部，所述卷收辊的外壁绕设有有多个拉绳，且拉绳的一端与探头固定连接，拉绳至少为3个，卷收辊与拉绳的配合用于控制探头的升降；

5、三组排线结构，且三组排线结构均固定设置在安装板的顶部，三组排线结构呈三角排布，用于控制三个探头同步移动，保证三个探头处于同一水平面；

6、沥水结构，设置在安装板内，用于将拉绳上蕴含的水分刮除。

7、在一种可能的设计中，所述安装环的外壁设有多个安装槽，多个所述安装槽内均滑动连接有套块，所述套块内设有滚珠，用于使探头在声测管内平稳移动，多个所述套块相互靠近的一侧均固定有第一弹簧，多个所述第一弹簧相互靠近的一端均与相应的安装槽的内壁固定连接，第一弹簧与套块的配合用于使滚珠紧贴声测管的内壁；探头在自身重力作用下下移，进行基桩的检测，另外在下移过程中，通过滚珠能够降低探头与声测管内壁的摩擦，且第一弹簧与套块的配合对滚珠起到让位作用，因此在探头下移过程中能够避免声测管内壁附着的污垢对探头造成磕碰，保证探头能够平稳的下移，得到精确的检测数据。

8、在一种可能的设计中，所述排线结构包括固定设置在安装板顶部的两个基座，两个所述基座内均转动连接有转轴，两个所述转轴的外壁均固定套设有转动轮，且拉绳位于两个转动轮之间，两个所述转动轮的外壁均固定有多个刺钉，通过刺钉增加转动轮与拉绳之间的摩擦力，两个所述转轴的一端均转动贯穿基座并均固定有齿轮，两个齿轮相啮合；相邻两个齿轮相啮合带动两个转动轮相对转动，转动轮通过刺钉增加转动轮与拉绳之间的摩擦力，因此转动轮能够平稳的将探头向下输送，因此能够使三个探头同步下移，保证多个探头处于同一水平面。

9、在一种可能的设计中，所述安装板的顶部转动连接有转动杆，所述转动杆的两端分别与位于同一侧的两个排线结构内相对应的两个转轴固定连接，所述转动杆的外壁固定套设有第二同步轮，另外一个所述排线结构内的转轴的一端固定有第一同步轮，所述第一同步轮、第二同步轮之间通过同步带传动连接；电机通过齿轮间的啮合带动转动杆转动，转动杆、第一同步轮、第二同步轮和同步带的配合带动三个排线结构同步运行，相邻两个齿轮相啮合带动两个转动轮相对转动。

10、在一种可能的设计中，所述沥水结构包括转动设置在安装板内的三个转动盘，且拉绳的底端贯穿转动盘，三个所述转动盘内均设有多个弧形槽，所述弧形槽内滑动连接有销柱，所述安装板的底部设有多个滑动槽，且销柱的底端贯穿滑动槽并与滑动槽滑动连接，所述销柱的底端固定连接有扇形夹块，且扇形夹块滑动连接在安装板的底部，通过弧形槽、滑动槽和销柱的配合控制多个扇形夹块向中间移动夹持拉绳；扇形夹块通过销柱、弧形槽和滑动槽的配合带动转动盘转动，此时转动盘能够带动其余的扇形夹块移动，此时多个扇形夹块向中间移动，完成对拉绳的挤压、夹持，当拉绳上移过程中，多个扇形夹块能够将拉绳上蕴含的水分挤出，避免拉绳上蕴含的水分致使拉绳出现腐朽状态，从而增加拉绳的寿命。

11、在一种可能的设计中，所述沥水结构还包括滑动连接在安装板底部的推板，所述推板的一侧固定有三个推动杆，且推动杆的一端与相应的扇形夹块固定连接，所述安装板的底部固定有固定条，所述推板的另一端固定有滑杆，且滑杆的一端滑动贯穿固定条，所述滑杆的外壁套设有拉簧，且拉簧的两端分别与固定条、推板相互靠近的一侧固定连接，拉簧用于控制推板和推动杆复位，所述安装板内设有矩形槽，所述矩形槽的一侧内壁滑动连接有升降杆，所述升降杆的一侧转动连接有连杆，且连杆的底端与推板的顶部转动连接，所述安装板内设有与矩形槽相连通的l型液压道，且l型液压道内设有液压油，所述l型液压道内密封滑动连接有销杆，所述销杆的一端固定有第二弹簧，且第二弹簧的另一端固定在l型液压道内，所述升降杆的一侧设有与销杆相卡合的销孔，所述l型液压道内密封滑动连接有圆形铁块，所述安装板的顶部滑动连接有与圆形铁块相配合的磁铁块，磁铁块与圆形铁块之间的磁吸力大于第二弹簧的弹力，磁铁块对圆形铁块的磁吸能够控制销杆移动，所述磁铁块的顶部固定有竖板，所述安装板的顶部固定有电动推杆，所述电动推杆的输出轴与竖板固定连接，所述卷收辊的外壁呈纵向滑动套设有凸轮和转动环，且凸轮、转动环之间通过横杆固定连接，所述凸轮与升降杆配合用于控制升降杆下移，所述转动环与竖板的顶端滑动连接，竖板与转动环配合用于控制凸轮和转动环移动；电动推杆的输出轴通过竖板带动凸轮和转动环向一侧移动，磁铁块解除对圆形铁块的磁吸力，销杆在第二弹簧的作用下向外侧移动，此时凸轮刚好与升降杆处于同一水平面，凸轮推动升降杆下移，升降杆、第二弹簧和销孔的配合完成对升降杆的制动，此时升降杆通过连杆推动推板和推动杆向一侧移动，推动杆推动相应的扇形夹块移动，进而能够将拉绳上的水分挤出。

12、在一种可能的设计中，还包括多个顶盖，且顶盖用于对声测管封顶，所述顶盖的底部固定有限位圈，且限位圈用于增加顶盖与声测管之间的稳定性，所述顶盖的底部固定有测距仪，用于检查探头移动的距离。

13、在一种可能的设计中，所述安装板的顶部通过支架转动连接有三个导轮，导轮与相邻的两个转动轮相配合用于对拉绳导向，所述导轮的外壁设有约束槽，约束槽用于对拉绳约束。

14、在一种可能的设计中，所述卷收辊内设有空腔，所述卷收辊的外壁设有多个与空腔相连通的出气口，出气口用于对绕设在卷收辊上的拉绳进行烘干，所述卷收辊的一端转动贯穿有注气管，且注气管与外界的热风机相连通；卷收辊对拉绳进行卷收时，通过注气管与外界的热风机相连通，热风进入空腔并通过出气口向外界涌动，能够将卷收在卷收辊外壁的拉绳进行快速烘干，避免拉绳上蕴含的水分致使拉绳出现腐朽状态。

15、本技术中，基于超声波技术的桥梁基桩检测装置的检测方法，包括以下步骤：

16、s1、探头布置与下降：探头置于充满水的声测管内，并通过顶盖和限位圈封闭声测管，探头探头在自身重力作用下沿声测管下降，进行基桩检测，下降过程中，滚珠减少与声测管内壁的摩擦，确保探头平稳移动，获得准确数据，测距仪实时检测探头位置，确保多个探头处于同一平面；

17、s2、同步下移机制：电机通过齿轮和同步装置（包括转动杆、第一同步轮、第二同步轮和同步带）确保多个探头同步下移，转动轮通过刺钉与拉绳牢固连接，确保探头平稳输送；

18、s3、检测结束与拉绳处理：检测完成后，卷收辊和转动轮反向转动，回收拉绳，电动推杆驱动凸轮与升降杆配合，通过连杆推动扇形夹块向中间移动，夹持拉绳，排除水分；

19、s4、拉绳烘干：在拉绳回收过程中，通过注气管引入热风，对卷收在卷收辊上的拉绳进行烘干，防止水分导致拉绳腐朽。

20、有益效果

21、本发明中，所述安装环的外壁设有多个安装槽，多个所述安装槽内均滑动连接有套块，所述套块内设有滚珠，多个所述套块相互靠近的一侧均固定有第一弹簧；在探头下移过程中，通过滚珠能够降低探头与声测管内壁的摩擦，且第一弹簧与套块的配合对滚珠起到让位作用，因此在探头下移过程中能够避免声测管内壁附着的污垢对探头造成磕碰，保证探头能够平稳的下移，得到精确的检测数据；

22、本发明中，两个所述基座内均转动连接有转轴，两个所述转轴的外壁均固定套设有转动轮，两个所述转动轮的外壁均固定有多个刺钉，两个所述转轴的一端均转动贯穿基座并均固定有齿轮，两个齿轮相啮合；相邻两个齿轮相啮合带动两个转动轮相对转动，转动轮通过刺钉增加转动轮与拉绳之间的摩擦力，因此转动轮能够平稳的将探头向下输送，因此能够使三个探头同步下移，保证多个探头处于同一水平面，保证检测的精确性；

23、本发明中，所述转动盘内设有多个弧形槽，所述弧形槽内滑动连接有销柱，所述安装板的底部设有多个滑动槽，且销柱的底端贯穿滑动槽并与滑动槽滑动连接，所述销柱的底端固定连接有扇形夹块；扇形夹块通过销柱、弧形槽和滑动槽的配合带动转动盘转动，此时转动盘能够带动其余的扇形夹块移动，此时多个扇形夹块向中间移动，完成对拉绳的挤压、夹持，当拉绳上移过程中，多个扇形夹块能够将拉绳上蕴含的水分挤出，避免拉绳上蕴含的水分致使拉绳出现腐朽状态，增加拉绳的寿命；

24、本发明中，所述矩形槽的一侧内壁滑动连接有升降杆，所述升降杆与推板的顶部通过连杆转动连接，所述l型液压道内密封滑动连接有销杆和圆形铁块，所述安装板的顶部滑动连接有磁铁块，所述卷收辊的外壁滑动套设有凸轮和转动环，所述转动环与竖板的顶端滑动连接；竖板带动凸轮和转动环向一侧移动，磁铁块解除对圆形铁块的磁吸力，卷收辊在卷收拉绳时能够通过凸轮推动升降杆下移，此时升降杆通过连杆、推板和推动杆的配合推动相应的扇形夹块移动，进而能够将拉绳上的水分挤出。

25、本发明中，通过第一弹簧、套块和滚珠能够使探头平稳的在声测管进行进行升降，避免出现晃动，另外在通过转动轮和刺钉的配合能够将三个拉绳和探头同步升降保证三个探头处于同一平面，此外在拉绳卷收时能够对拉绳夹持，将拉绳上的水分挤出，避免拉绳上蕴含的水分致使拉绳出现腐朽状态，增加拉绳的寿命。