下放平稳性好的桥梁桩基超声波检测方法

摘要

本发明涉及地基检测技术领域，特别涉及一种桥梁桩基的超声波检测载具；包括载具本体，所述载具本体的上部连接于缆绳，下部设有用于固定超声波探头的固定座；所述载具本体包括支撑柱、导轨、滑块、弹簧、滚轮、第一摆杆和第二摆杆；在超声波探头下放至桩基内预埋的检测管中检测时，在缆绳与超声波探头之间设置检测载具，检测载具通过设置滚轮、摆杆机构以及滑块导轨机构，使得检测载具承载超声波探头下降时，滚轮能够在弹簧的回弹力传导下紧贴检测管内壁稳定地下降，避免超声波探头下放过程中发生摆动而影响检测的准确性。

权利要求

1.下放平稳性好的桥梁桩基超声波检测方法，其特征在于，包括载具本体，所述载具本体的上部连接于缆绳，下部设有用于固定超声波探头的固定座；

所述载具本体包括支撑柱、导轨、滑块、弹簧、滚轮、第一摆杆和第二摆杆；

所述支撑柱竖直固定于载具本体的中部，支撑柱的上段设有竖直方向的导轨，所述滑块滑动套接于导轨，所述弹簧套设于导轨外部，所述弹簧的上端顶靠于支撑柱上端，所述弹簧的下端顶靠于滑块上端；

所述支撑柱的下端铰接有3个以上的第一摆杆；所述第一摆杆的下端铰接于支撑柱下端，上端铰接有滚轮，所述第二摆杆的一端铰接于第一连杆的中部，另一端铰接于滑块侧部；

还包括压力控制器和气缸；所述支撑柱下端连接有竖直向下的气缸，所述第一摆杆的下端铰接于气缸的活塞端，所述压力控制器设置在滑块的上端，所述压力控制器与气缸电连接，压力控制器感知到相应的压力值，通过压力值控制气缸的行程；

检测方法步骤如下：

将超声波探头安装在固定座上，然后将安装有超声波探头的载具本体通过缆绳下放至预埋在桩基中的检测管内，当载具本体未下放于检测管内时，各滚轮与载具本体中心水平距离大于检测管的内半径，当载具本体下放于检测管内时，各滚轮向载具本体中心方向收缩，各滚轮连接的第一摆杆向载具本体中心方向摆动，从而带动第二摆杆摆动，第二摆杆与滑块连接的一端向上移动，从而带动滑块沿导轨向上移动，在滑块上移过程中，弹簧向滑块施加向下的回弹力，使得回弹力通过第二摆杆、第一摆杆传递至滚轮，使滚轮紧贴检测管内壁向下滚动，从而使得载具本体下部连接的超声波探头平稳下降。

2.根据权利要求1所述的下放平稳性好的桥梁桩基超声波检测方法，其特征在于，所述导轨上端通过螺纹连接有调节旋钮，所述弹簧的上端顶靠于调节旋钮的下端，调节旋钮使弹簧达到适宜的松紧度。

说明书

下放平稳性好的桥梁桩基超声波检测方法

[0001] 本案是以申请日为2018年12月04日，申请号为201811472006.3，名称为一种桥梁桩基的超声波检测载具的发明专利为母案而进行的分案申请。

技术领域

[0002] 本发明涉及地基检测技术领域，特别涉及一种桥梁桩基的超声波检测载具。

背景技术

[0003] 桩基在浇筑混凝土之前，通常会在钢笼的内侧均匀焊接三条超声波检测管，当钢笼下放至预打桩孔内，并浇筑混凝土之后，三条超声波检测管形成竖直的检测通道，是超声
波探头可以通过检测通道到达桩基底部，检测桩基内的混凝土质量和完整性。

[0004] 超声波检测混凝土桩的基本原理与通常的混凝土超声波探伤的原理是一样的，即在桩的一侧通过发射探头将电能转换为机械能，发出超声波穿透混凝土桩，然后在桩的另
一侧，通过接收探头将侧超声波接收后又还原为电信号，将此信号放大，即可在示波器上显
示，根据声波脉冲发出和到达的时间，即可算出在混凝土中传播的声速，由声速可直接判断
桩身混凝土的质量，混凝土愈密实，声速值越大；相反，混凝土越松散，或声波脉冲路径中有
孔洞、裂缝或离析等，则声速就会减小，由此可检验桩身混凝土的质量和完整性。

[0005] 传统的检测方式中，超声波探头直接由缆绳牵引下放至检测管中，在下放过程中，由于超声波探头与检测管内壁存在间隙，下放过程中容易发生摆动，影响检测的准确性。

发明内容

[0006] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种桥梁桩基的超声波检测载具，使得超声波探头能够平稳下放至检测管内，避免检测过程中因超声波探头的摆动而影响检测准确
性。

[0007] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种桥梁桩基的超声波检测载具，包括载具本体，所述载具本体的上部连接于缆绳，下部设有用于固定超声波探头的固
定座；

[0008] 所述载具本体包括支撑柱、导轨、滑块、弹簧、滚轮、第一摆杆和第二摆杆；

[0009] 所述支撑柱竖直固定于载具本体的中部，支撑柱的上段设有竖直方向的导轨，所述滑块滑动套接于导轨，所述弹簧套设于导轨外部，所述弹簧的上端顶靠于支撑柱上端，所
述弹簧的下端顶靠于滑块上端；

[0010] 所述支撑柱的下端铰接有3个以上的第一摆杆；所述第一摆杆的下端铰接于支撑柱下端，上端铰接有滚轮，所述第二摆杆的一端铰接于第一连杆的中部，另一端铰接于滑块
侧部。

[0011] 本发明的有益效果在于：本发明提供的桥梁桩基的超声波检测载具机构中，在超声波探头下放至桩基内预埋的检测管中检测时，在缆绳与超声波探头之间设置检测载具，
检测载具通过设置滚轮、摆杆机构以及滑块导轨机构，使得检测载具承载超声波探头下降
时，滚轮能够在弹簧的回弹力传导下紧贴检测管内壁稳定地下降，避免超声波探头下放过
程中发生摆动而影响检测的准确性。

附图说明

[0012] 图1为本发明具体实施方式的一种桥梁桩基的超声波检测载具的结构示意图；

[0013] 标号说明：

[0014] 1、固定座；2、缆绳；3、检测管；4、支撑柱；5、导轨；6、滑块；7、弹簧；8、滚轮；9、第一摆杆；10、第二摆杆；11、气缸；12、调节旋钮；

[0015] 13、防护支架；14、加重块；15、压力控制器。

具体实施方式

[0016] 为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

[0017] 本发明最关键的构思在于：检测载具通过设置滚轮、摆杆机构以及滑块导轨机构，使得检测载具承载超声波探头下降时，滚轮能够在弹簧的回弹力传导下紧贴检测管内壁稳
定地下降，避免超声波探头下放过程中发生摆动而影响检测的准确性。

[0018] 请参照图1，本发明涉及一种桥梁桩基的超声波检测载具，包括载具本体，所述载具本体的上部连接于缆绳2，下部设有用于固定超声波探头的固定座1；

[0019] 所述载具本体包括支撑柱4、导轨5、滑块6、弹簧7、滚轮8、第一摆杆9和第二摆杆10；

[0020] 所述支撑柱4竖直固定于载具本体的中部，支撑柱4的上段设有竖直方向的导轨5，所述滑块6滑动套接于导轨5，所述弹簧7套设于导轨5外部，所述弹簧7的上端顶靠于支撑柱
4上端，所述弹簧7的下端顶靠于滑块6上端；

[0021] 所述支撑柱4的下端铰接有3个以上的第一摆杆9；所述第一摆杆9的下端铰接于支撑柱4下端，上端铰接有滚轮8，所述第二摆杆10的一端铰接于第一连杆的中部，另一端铰接
于滑块6侧部。

[0022] 上述桥梁桩基的超声波检测载具的工作原理说明：事先将超声波探头安装在固定座1上，然后将安装有超声波探头的载具本体通过缆绳2下放至预埋在桩基中的检测管3内，
当载具本体未下放于检测管3内时，各滚轮8与载具本体中心水平距离大于检测管3的内半
径，当载具本体下放于检测管3内时，各滚轮8向载具本体中心方向收缩，各滚轮8连接的第
一摆杆9向载具本体中心方向摆动，从而带动第二摆杆10摆动，第二摆杆10与滑块6连接的
一端向上移动，从而带动滑块6沿导轨5向上移动，由于导轨5外部套设有弹簧7，在滑块6上
移过程中，弹簧7向滑块6施加向下的回弹力，使得回弹力通过第二摆杆10、第一摆杆9传递
至滚轮8，使滚轮8紧贴检测管3内壁向下滚动，从而使得载具本体下部连接的超声波探头平
稳下降。

[0023] 上述桥梁桩基的超声波检测载具机构中，在超声波探头下放至桩基内预埋的检测管3中检测时，在缆绳2与超声波探头之间设置检测载具，检测载具通过设置滚轮8、摆杆机
构以及滑块6导轨5机构，使得检测载具承载超声波探头下降时，滚轮8能够在弹簧7的回弹
力传导下紧贴检测管3内壁稳定地下降，避免超声波探头下放过程中发生摆动而影响检测
的准确性。

[0024] 进一步的，上述桥梁桩基的超声波检测载具结构中，还包括压力控制器15和气缸11；所述支撑柱4下端连接有竖直向下的气缸11，所述第一摆杆9的下端铰接于气缸11的活
塞端，所述压力控制器15设置在滑块6的上端，所述压力控制器15与气缸11电连接。

[0025] 由上述描述可知，通过在支撑柱4下端设置竖直向下的气缸11，并在滑块6的上端设置压力控制器15，通过滚轮8接触检测管内壁而承受检测管内壁传递的压力，上述压力通
过第一摆杆9和第二摆杆10传递至滑块6，使滑块6具有向上滑动的势能，使得滑块6承受弹
簧7向下的压力，使得压力控制器15感知到相应的压力值，通过压力值控制气缸11的行程，
可通过气缸11活塞来调节第一摆杆9与支撑柱4之间的夹角，从而根据检测管3的内径调节
自由状态下滚轮8与载具本体中心之间的间距，从而使得载具本体既容易下放入检测管3
中，又能保证滚轮8紧贴检测管3内壁平稳下降。

[0026] 进一步的，上述桥梁桩基的超声波检测载具结构中，所述导轨5上端通过螺纹连接有调节旋钮12，所述弹簧7的上端顶靠于调节旋钮12的下端。

[0027] 由上述描述可知，通过调节旋钮12调节弹簧7的松紧度，使得弹簧7向滚轮8传递适宜的回弹力，进一步保证载具本体在检测管3内能够更加平稳且迅速地下降。

[0028] 进一步的，上述桥梁桩基的超声波检测载具结构中，还包括防护支架13，所述防护支架13设置在固定座1下方。

[0029] 由上述描述可知，在固定座1下方设置防护支架13，当超声波探头安装在固定座1上时，防护支架13包裹于超声波探头外侧，使载具本体下放置检测管3时，防护支架13能够
为超声波探头抵挡管内的污物，避免超声波探头直接接触污物而影响检测的准确性。

[0030] 进一步的，上述桥梁桩基的超声波检测载具结构中，所述防护支架13的下端设有加重块14。

[0031] 由上述描述可知，通过在防护支架13的下端设置加重块14，能够进一步保证载具本体竖直向下稳定下降。

[0032] 进一步的，上述桥梁桩基的超声波检测载具结构中，所述第一摆杆9的数量为3个，所述第二摆杆10的数量为3个，所述滚轮8的数量为3个。

[0033] 由上述描述可知，3个第一摆杆9使得其连接的滚轮8形成3足鼎立的态势，在节约成本的同时，保证载具本体在下降时能够平稳地附着于检测管3内壁。

[0034] 进一步的，上述桥梁桩基的超声波检测载具结构中，所述第一摆杆9的材质为304不锈钢。

[0035] 由上述描述可知，第一摆杆9的材质为304不锈钢，具有高强度，耐腐蚀、使用寿命久的优点，进一步保证载具本体在检测管3中能够平稳下降。

[0036] 进一步的，上述桥梁桩基的超声波检测载具结构中，所述第二摆杆10的材质为304不锈钢。

[0037] 由上述描述可知，第二摆杆10的材质为304不锈钢，具有高强度，耐腐蚀、使用寿命久的优点，进一步保证载具本体在检测管3中能够平稳下降。

[0038] 进一步的，上述桥梁桩基的超声波检测载具结构中，所述加重块14的材质为UHPC。

[0039] 由上述描述可知，加重块14承当着阻挡污物以及竖直导向的作用，UHPC具有高强度、耐腐蚀的优势，使得UHPC材质的加重块14具有更长的使用寿命。

[0040] 进一步的，上述桥梁桩基的超声波检测载具结构中，所述滚轮8的材质为尼龙。

[0041] 由上述描述可知，尼龙材质的滚轮8具有一定的弹性，使得载具本体在检测管3中下降时，滚轮8能够紧贴于检测管3内壁，进一步保证载具本体平稳下降。

[0042] 实施例1

[0043] 一种桥梁桩基的超声波检测载具，包括载具本体，所述载具本体的上部连接于缆绳2，下部设有用于固定超声波探头的固定座1；所述载具本体包括支撑柱4、导轨5、滑块6、
弹簧7、滚轮8、第一摆杆9和第二摆杆10；所述支撑柱4竖直固定于载具本体的中部，支撑柱4
的上段设有竖直方向的导轨5，所述滑块6滑动套接于导轨5，所述弹簧7套设于导轨5外部，
所述弹簧7的上端顶靠于支撑柱4上端，所述弹簧7的下端顶靠于滑块6上端；所述支撑柱4的
下端铰接有3个以上的第一摆杆9；所述第一摆杆9的下端铰接于支撑柱4下端，上端铰接有
滚轮8，所述第二摆杆10的一端铰接于第一连杆的中部，另一端铰接于滑块6侧部。

[0044] 还包括压力控制器15和气缸11；所述支撑柱4下端连接有竖直向下的气缸11，所述第一摆杆9的下端铰接于气缸11的活塞端，所述压力控制器15设置在滑块6的上端，所述压
力控制器15与气缸11电连接。

[0045] 上述压力控制器15包括压力传感器以及AT89C51单片机，通过AT89C51单片机设定相应的程序来实现气缸11的通气量调节，从而对气缸11的行程进行控制。

[0046] 所述桥梁桩基的超声波检测载具还包括防护支架13，所述防护支架13设置在固定座1下方。所述防护支架13的下端设有加重块14。所述第一摆杆9的材质为304不锈钢。所述
第二摆杆10的材质为304不锈钢。所述加重块14的材质为UHPC。所述滚轮8的材质为尼龙。

[0047] 综上所述，本发明提供的桥梁桩基的超声波检测载具机构中，在超声波探头下放至桩基内预埋的检测管中检测时，在缆绳与超声波探头之间设置检测载具，检测载具通过
设置滚轮、摆杆机构以及滑块导轨机构，使得检测载具承载超声波探头下降时，滚轮能够在
弹簧的回弹力传导下紧贴检测管内壁稳定地下降，避免超声波探头下放过程中发生摆动而
影响检测的准确性。

[0048] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括
在本发明的专利保护范围内。