一种基于传感器的桩基垂直度检测装置的制作方法

本技术涉及桩基垂直度检测设备的，尤其是涉及一种基于传感器的桩基垂直度检测装置。

背景技术：

1、在建筑工程、桥梁工程等基础设施建设中，桩基作为承载上部结构荷载的核心构件，其垂直度直接影响整个工程的结构稳定性、承载能力及使用寿命。若桩基存在倾斜缺陷，会导致上部荷载分布不均，易引发桩基开裂、沉降甚至结构坍塌等安全隐患，因此，桩基施工过程中及施工完成后，必须对其垂直度进行精准检测。

2、目前桩基垂直度检测主要采用吊线坠法、全站仪测量法和超声波检测法。吊线坠法通过在桩基孔口悬挂铅垂线比对孔壁间距判断垂直度，操作简单但受环境扰动影响大，深孔测量误差显著且无法实现自动化检测；全站仪与经纬仪仅能对地面以上桩身部分进行测点观测，难以反映地下桩体真实倾斜状态；超声波孔壁检测仪通过声波测距绘制孔壁形态，易受泥浆、水质干扰，设备成本较高。

3、针对上述中的相关技术，发明人认为存在人工检测方法精度低、效率低，不适用于深桩基检测的缺陷。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本技术提供一种基于传感器的桩基垂直度检测装置。

2、本技术提供的一种基于传感器的桩基垂直度检测装置，采用如下的技术方案：

3、一种基于传感器的桩基垂直度检测装置包括设置在地面上的安装架；所述安装架上设置有放线单元；所述放线单元上缠绕有钢绳；所述钢绳的下端连接有配重座；所述配重座的周向转动设置有多组调节板；每组所述调节板上沿竖向设置有两组滚轮单元；所述调节板上设置有检测罩；所述检测罩的顶部开设有滑孔；所述滑孔内沿竖向滑动设置有滑杆；所述检测罩内设置有检测单元；所述检测单元内具有检测液；所述检测液上漂浮有漂浮件；所述滑杆的底端与所述漂浮件转动连接；所述检测罩上设置有图像传感器；所述图像传感器用于识别所述滑杆与所述漂浮件的夹角。

4、通过采用上述技术方案，利用液面始终水平的特性，将配重座的倾斜转化为滑杆与漂浮件的夹角，垂直度检测直观、响应灵敏，不受桩基深度影响；配重座周向设置多组调节板及竖向滚轮单元，下放时可自适应贴合桩基孔壁，保证配重座与桩基轴线基本同轴，有效减少偏移晃动，提升检测稳定性与定位精度。

5、优选的，所述检测单元包括检测容器和配重锤；所述配重锤转动设置在所述检测罩内；所述检测容器设置在所述配重锤的上方；所述检测液盛装于所述检测容器中。

6、通过采用上述技术方案，通过将配重锤与检测罩转动连接，利用配重锤的自身重力特性，使检测容器在放入桩基孔内时，保证检测容器处于水平状态，为垂直度检测提供了一个稳定的垂直基准面；调节板转动时，其自身保持竖直状态，最大限度的减小了检测容器内检测液的晃动幅度，极大地提升了装置在桩基深处复杂、震动、气流干扰环境下的测量精度与抗干扰能力；利用配重锤的重力实现自找平，替代了传统复杂的机械锁紧或复杂的导向联动机构。这不仅简化了机械结构，减少了运动部件带来的磨损与卡滞风险。

7、优选的，所述配重锤与所述调节板之间设置有缓冲弹簧。

8、通过采用上述技术方案，缓冲弹簧可有效吸收调节板随孔壁晃动、偏移产生的振动与冲击，降低配重锤受外力干扰发生摆动幅度，提高了检测容器稳定性，提升垂直度检测精度。减少了配重座下放过程中滚轮与孔壁碰撞、摩擦带来的刚性冲击，适配桩基孔内复杂恶劣工况。

9、优选的，所述滚轮单元包括固定管、伸缩杆和第一万向轮；所述固定管设置在所述配重座上；所述伸缩杆滑动设置在所述固定管内；所述第一万向轮设置在所述伸缩杆远离所述固定管的一端；所述调节板为伸缩板；所述调节板的两端分别与其对应的两个伸缩杆转动连接。

10、通过采用上述技术方案，固定管、伸缩杆与第一万向轮构成弹性伸缩支撑结构，可自适应不同孔径桩基，始终让万向轮压紧孔壁，保证配重座居中不偏位，提升垂直度检测基准稳定性；调节板采用伸缩板结构，可随伸缩杆伸缩同步变形，始终为滚轮单元提供可靠支撑，避免机构干涉、卡死，使下放与提升过程更顺畅。

11、优选的，所述调节板包括安装板和插接板；所述安装板的一端与所述伸缩杆转动连接；所述安装板的另一端开设有滑槽；所述插接板的一端与另一所述伸缩杆转动连接；所述插接板的另一端滑动设置在所述滑槽内。

12、通过采用上述技术方案，采用安装板与插接板滑动插接的伸缩结构，可随伸缩杆同步顺畅伸缩，能有效传递支撑力，既为滚轮单元提供稳定支撑，又不限制径向伸缩，兼顾结构刚性与自适应调节能力。

13、优选的，所述伸缩杆和所述固定管之间连接有挤压弹簧；所述挤压弹簧用于提供所述伸缩杆远离所述固定管的力。

14、通过采用上述技术方案，挤压弹簧持续为伸缩杆提供向外的顶推力，使第一万向轮始终压紧桩基孔壁，保证配重座自动居中定位，有效减少偏心晃动，为垂直度检测提供稳定基准；滚轮单元依靠挤压弹簧的弹力实现自适应伸缩，可适配不同孔径、局部凹凸的桩基孔，适用范围更广、现场操作更简便；挤压弹簧的弹簧柔性支撑可缓冲下放过程中孔壁带来的冲击与振动，降低刚性碰撞与卡滞风险，保护滚轮及内部检测单元，提升装置运行稳定性与使用寿命。

15、优选的，所述钢绳与所述配重座之间连接有拨动单元；所述拨动单元具有沿所述配重座周向转动的自由度；所述拨动单元用于拨动所述配重座周侧的多组所述固定管。

16、通过采用上述技术方案，拨动单元可绕配重座周向转动，能拨动周侧多组固定管，钢绳发生偏斜时，通过转动拨动单元并拨动配重座周侧的多组固定管；将至少一组的调节板向钢绳的偏斜方向拨动，保证检测单元有效检测桩基孔的垂直度。

17、优选的，所述拨动单元包括连接杆、支架和多个配重件；所述连接杆的一端与所述钢绳连接，另一端与所述配重座的顶部球铰接；所述支架转动设置在所述连接杆上；多个所述配重件沿所述连接杆的周向设置在所述支架上；所述配重件的底部开设有通槽；所述配重座周侧的多组所述固定管分别位于多个所述通槽内。

18、通过采用上述技术方案，当钢绳随桩基孔倾斜发生偏摆时，连接杆同步向倾斜方向偏转；配重件依靠重力自动周向回转，可被动识别并对准桩基孔倾斜方向，其底部通槽内侧壁与固定管相抵接并施加侧向推力，固定管进而带动伸缩杆及调节板同步转动，使至少一组调节板被准确拨至与桩基孔倾斜方向一致的位置，实现了调节板和检测单元倾斜方位自适应定位。

19、优选的，所述放线单元包括电动机和放线轮；所述电动机设置在所述安装架上；所述放线轮同轴设置在所述电动机的动力输出轴上；所述钢绳的绕设在所述放线轮上。

20、通过采用上述技术方案，采用电动机驱动放线轮，可实现钢绳匀速、可控下放与回收，避免人工放线速度不均造成配重座晃动、碰撞孔壁，保证检测过程平稳；适配深桩基、大批量桩基检测场景，提升现场施工效率。

21、优选的，所述安装架的中部设置有定位管。

22、通过采用上述技术方案，钢绳穿过定位管下行，可约束钢绳摆动偏移，保证配重座沿桩孔中心轴线垂直下放，减少偏心误差，提高垂直度检测基准精度；定位管能够对钢绳起导向和规整作用，避免收放绳时发生缠绕和错位，使放线和收线过程更顺畅稳定。

23、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

24、1.利用液面始终水平的特性，将配重座的倾斜转化为滑杆与漂浮件的夹角，垂直度检测直观、响应灵敏，不受桩基深度影响；配重座周向设置多组调节板及竖向滚轮单元，下放时可自适应贴合桩基孔壁，保证配重座与桩基轴线基本同轴，有效减少偏移晃动，提升检测稳定性与定位精度。

25、2.通过将配重锤与检测罩转动连接，利用配重锤的自身重力特性，使检测容器在放入桩基孔内时，保证检测容器处于水平状态，为垂直度检测提供了一个稳定的垂直基准面；调节板转动时，其自身保持竖直状态，最大限度的减小了检测容器内检测液的晃动幅度，极大地提升了装置在桩基深处复杂、震动、气流干扰环境下的测量精度与抗干扰能力；利用配重锤的重力实现自找平，替代了传统复杂的机械锁紧或复杂的导向联动机构。这不仅简化了机械结构，减少了运动部件带来的磨损与卡滞风险。

26、3.当钢绳随桩基孔倾斜发生偏摆时，连接杆同步向倾斜方向偏转；配重件依靠重力自动周向回转，可被动识别并对准桩基孔倾斜方向，其底部通槽内侧壁与固定管相抵接并施加侧向推力，固定管进而带动伸缩杆及调节板同步转动，使至少一组调节板被准确拨至与桩基孔倾斜方向一致的位置，实现了调节板和检测单元倾斜方位自适应定位。