一种水下桩基螺旋式视觉检测装置的制作方法

1.本发明涉及水下桩基检测相关领域，具体是涉及一种水下桩基螺旋式视觉检测装置。


背景技术：

2.由桩和连接桩顶的桩承台(简称承台)组成的深基础或由柱与桩基连接的单桩基础，简称桩基。桩基检测的主要方法有静载试验、钻芯法、低应变法、高应变法、声波透射法等几种。无论是何种方法，其最终目的便在于检测桩基的质量好坏，从而使得桩基能够更加安全的在生活中使用。
3.传统的桩基检测装置具有以下不足：首先，传统的桩基检测方式较为单一，如声波透射法便只能通过声波进行探测，往往无法辅以其他探测方式，其次，传统检测装置的成本较高且结构复杂，操作难度较高，部分结构较为简单、成本较低的装置又存在检测范围小和检测精度低的问题，亦或操作过程中对人力的依赖较高，自动化程度低，因此有必要设计一种新型的检测装置以解决此类问题。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种水下桩基螺旋式视觉检测装置。
5.为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：
6.一种水下桩基螺旋式视觉检测装置，包括：
7.两个结构一致且用于同轴套设在圆柱桩基上的环形架，二者的一端铰接；
8.两个检测件，一一对应的设置于两个所述环形架上，其用于对圆柱桩基进行视觉检测；
9.两组滑动机构，一一对应的设置于两个环形架上，每组所述滑动机构均包括若干个轴接设置于环形架内侧且跟随环形架旋转而旋转的轴接件，每个所述轴接件远离环形架的一侧均铰接设置有滑动滚轮且滑动滚轮与轴接件弹性连接；
10.两个结构一致的球形腔体，一一对应的设置于两个环形架的自由端；
11.两个升降控制件，一一对应的设置于球形腔体中，其用于控制对应球形腔体的质量以使得对应腔体在水中升降。
12.优选的，每个所述轴接件靠近对应环形架的一端均轴接有采用弹性材质制成的第一弧形扣板，每个所述第一弧形扣板靠近环形架的一端均开设有弧形卡槽且每个第一弧形扣板改端均连接有用于锁紧第一弧形扣板改端的第一弧形卡扣，第一弧形扣板远离环形架的一端中部插设有一根连接转轴且连接转轴的另一端轴接设置于轴接件靠近对应环形架的一端，每个所述环形架上还同轴固定连接有弧形限位件且弧形限位件穿过对应若干个轴接件。
13.优选的，所述弧形限位件包括两根呈对称状态的弧形限位杆，每根弧形限位杆均包括一个垂直于环形架对应端外壁的卡接端和一个与环形架呈同轴状态的弧形端，卡接端
垂直于环形架对应端内侧侧壁卡紧插设于环形架中，弧形端远离卡接端的一端穿过对应轴接件插设于对应检测件上，所述轴接件上开设有用于供对应弧形端穿过的第一弧形槽和第二弧形槽且第一弧形槽和第二弧形槽垂直相交。
14.优选的，所述滑动滚轮的两端均滑动连接有一根柱状滑轴，所述柱状滑轴远离滑动滚轮的一端开设有滑动通槽且滑动通槽的两侧槽壁上开设有两个呈同轴状态的轴接通槽，所述滑动通槽内设置有一根轴接连杆且轴接连杆位于轴接通槽内的一端开设有与轴接通槽呈同轴状态且用于与轴接连杆轴接的圆柱通槽，每个所述轴接连杆的另一端均通过一个弹性滑动件与轴接件的对应端弹性滑动连接。
15.优选的，每个所述弹性滑动件均包括：
16.连接板，其一端中部与所述轴接连杆的对应端固定连接；
17.两根呈对称状态的连接滑轴，呈对称状态固定设置于连接板远离轴接连杆的一侧两端，所述轴接件对应端开设有两个呈对称状态的限位滑槽，所述限位滑槽包括靠近滑动滚轮一端直径较小的第一滑槽和远离滑动滚轮一端直径较大的第二滑槽，所述连接滑轴远离连接板的一端滑动设置与第一滑槽中，每个连接滑轴远离连接板的一端还固定连接有防脱端帽；
18.两个呈对称状态的弹簧，一一对应的套设于两根连接滑轴上且每个弹簧的两端分别抵触连接板和轴接件。
19.优选的，所述检测件包括：
20.第二弧形扣板，其由弹性材质制成且一端卡接套设于对应环形架上，第二弧形扣板改端连接有用于锁紧第二弧形扣板改端的第二弧形卡扣，所述第二弧形扣板的两侧侧壁上分别开设有用于卡接对应弧形端的限位卡槽；
21.工业相机，卡接插设于所述第二弧形扣板靠近对应环形架的一端且工业相机的拍照端朝向第二弧形扣板远离环形架的一侧，所述第二弧形扣板的另一端密封嵌设有正对工业相机拍照端的透明盖板；
22.密封盖板，插设于第二弧形扣板靠近环形架的一端且密封盖板靠近工业相机的一端与第二弧形扣板之间设置有密封圈，密封盖板靠近环形架的一端成型有适应环形架结构的弧形沉槽且密封盖板的两端分别抵紧环形架和密封圈；
23.若干个补光灯，设置于第二弧形扣板远离环形架的一端。
24.优选的，所述工业相机和密封盖板的相向端分别成型有若干个用于互相卡接配合的卡紧凸柱和卡紧套管，所述密封盖板由金属材质制成且第二弧形扣板与密封盖板连接处嵌设有若干个条形磁铁，若干个所述条形磁铁位于密封圈的内侧。
25.优选的，每个所述球形腔体均包括：
26.第一空腔，其包括通过超声波焊接在一起的控制腔和反应腔且控制腔外壁上突出有水压传感器，所述控制腔靠近发生腔的一端外壁上成型有连接凸柱，所述升降控制件为气体发生器且气体发生器连接在连接凸柱上；
27.第二空腔，其一端开口且该端内侧固定连接有弹性膨胀膜，发生腔远离控制腔的一端开口且该端与第二空腔的开口端旋接，第二空腔与对应环形架的自由端固定连接；
28.单向阀，固定设置于第二空腔的侧壁上且用于防止水从外部流入第二空腔内。
29.优选的，两个所述环形架的对应端通过两组呈对称状态的连接管和一根旋转轴实
现铰接，所述连接管包括：
30.短弯折管，其两端均固定连接有第一法兰，两个所述环形架的相向端均固定连接有第二法兰，短弯折管的对应端第一法兰与对应的第二法兰固定连接；
31.轴接直管，其外圆柱壁上成型有用于与另一个第一法兰固定连接的圆环部，所述旋转轴的两端分别轴接设置于两个轴接直管内。
32.优选的，两个所述环形架均采用弹性材质制成。
33.本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
34.其一，本发明的两个环形架能够带动多种检测装置绕着需检测的桩基自动升降，且能够在一定范围内控制其下降深度，操作简单方便，效率高；
35.其二，本发明的两个环形架配合两组滑动机构升降方式多样，垂直升降和螺旋升降均可，且根据对具体升降控制件设置的不同，还可控制螺旋升降的方向，检测范围更广。
附图说明
36.图1是实施例的立体结构示意图。
37.图2是实施例的局部立体结构示意图。
38.图3是实施例的其中一个检测件的俯视图。
39.图4是图3沿a-a线的剖视图。
40.图5是图4中b处的局部结构放大图。
41.图6是图4中c处的局部结构放大图。
42.图7是实施例的环形架、连接管和旋转轴的立体结构分解图。
43.图8是实施例的环形架和滑动机构的立体结构分解图。
44.图9是图8中d处的局部结构放大图。
45.图10是实施例的球形腔体的内部结构示意图。
46.图中标号为：
47.1-圆柱桩基；2-环形架；3-检测件；4-轴接件；5-滑动滚轮；6-球形腔体；7-第一弧形扣板；8-第一弧形卡扣；9-连接转轴；10-弧形限位件；11-卡接端；12-弧形端；13-柱状滑轴；14-轴接连杆；15-连接板；16-连接滑轴；17-防脱端帽；18-弹簧；19-第二弧形扣板；20-第二弧形卡扣；21-工业相机；22-透明盖板；23-密封盖板；24-密封圈；25-补光灯；26-卡紧凸柱；27-卡紧套管；28-条形磁铁；29-控制腔；30-反应腔；31-水压传感器；32-连接凸柱；33-气体发生器；34-第二空腔；35-弹性膨胀膜；36-单向阀；37-旋转轴；38-短弯折管；39-第一法兰；40-第二法兰；41-轴接直管；42-圆环部。
具体实施方式
48.为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
49.参考图1至图10所示的一种水下桩基螺旋式视觉检测装置，包括：
50.两个结构一致且用于同轴套设在圆柱桩基1上的环形架2，二者的一端铰接；
51.两个检测件3，一一对应的设置于两个所述环形架2上，其用于对圆柱桩基1进行视觉检测；
52.两组滑动机构，一一对应的设置于两个环形架2上，每组所述滑动机构均包括若干个轴接设置于环形架2内侧且跟随环形架2旋转而旋转的轴接件4，每个所述轴接件4远离环形架2的一侧均铰接设置有滑动滚轮5且滑动滚轮5与轴接件4弹性连接；
53.两个结构一致的球形腔体6，一一对应的设置于两个环形架2的自由端；
54.两个升降控制件，一一对应的设置于球形腔体6中，其用于控制对应球形腔体6的质量以使得对应腔体在水中升降。
55.所述升降控制件用于在一定深度的水下改变对应腔体的质量，在对圆柱桩基1进行检测前，需预先确定检测深度，根据需要检测的深度调整升降控制件改变对应腔体内质量的时机，两个所述环形架2根据滑动滚轮5设置的方向不同，既可绕在圆柱桩基1上竖直升降，也可绕在圆柱桩基1上螺旋升降，球形腔体6采用塑料材质制成，以减少其质量，方便后续整个检测装置的浮起，检测前根据需要检测的深度设置好升降控制件后，若选择竖直升降，则调整滑动滚轮5的方向，使得两个环形架2套在圆柱桩基1上后，滑动滚轮5仅能贴合圆柱桩基1竖直升降，即滑动滚轮5的轴线呈水平状态，此时理论上滑动滚轮5与圆柱桩基1呈点接触状态，若需要两个环形架2螺旋升降，则将滑动滚轮5旋转九十度设置，同时需要通过两个环形架2的铰接端将两个环形架2向着相反方向旋转适当角度，即在两个环形架2呈水平状态时，抓住两个球形腔体6端将两个环形架2一个向上一个向下旋转适当角度，此时在将两个环形架2套设在圆柱桩基1上后，滑动滚轮5在自身与轴接件4弹性铰接的情况下可以调整角度抵紧圆柱装置，使得滑动滚轮5的轴线与对应环形架2的轴线相平行，即图1中所示状态，如此检测装置在自重大于其在水中浮力的情况下会螺旋下降，在下降对应深度后，若检测装置竖直升降，则升降控制件需同时减轻两个球形腔体6内同等质量，使得检测装置的重力略小于浮力，从而缓慢上升的同时方便检测件3对圆柱桩基1视觉检测，若检测装置螺旋升降，则下降前靠近下方的球形腔体6质量大于上方球形腔体6质量，在下降一定深度后，可通过两个升降控制件改变两个球形腔体6质量，此时改变质量方式多样，不再一一赘述，只需最终两个球形腔的质量不一致且整个检测装置的质量足够小，使得浮力能够使得检测装置升起即可，在检测装置升降过程中检测件3同样可以对圆柱桩基1进行视觉检测。
56.每个所述轴接件4靠近对应环形架2的一端均轴接有采用弹性材质制成的第一弧形扣板7，每个所述第一弧形扣板7靠近环形架2的一端均开设有弧形卡槽且每个第一弧形扣板7改端均连接有用于锁紧第一弧形扣板7改端的第一弧形卡扣8，第一弧形扣板7远离环形架2的一端中部插设有一根连接转轴9且连接转轴9的另一端轴接设置于轴接件4靠近对应环形架2的一端，每个所述环形架2上还同轴固定连接有弧形限位件10且弧形限位件10穿过对应若干个轴接件4。通过连接转轴9可以将轴接件4绕着连接转轴9在第一弧形扣板7上旋转，配合弧形限位件10即可使得滑动滚轮5以不同角度贴紧圆柱桩基1，进而实现检测装置竖直升降或螺旋升降。
57.所述弧形限位件10包括两根呈对称状态的弧形限位杆，每根弧形限位杆均包括一个垂直于环形架2对应端外壁的卡接端11和一个与环形架2呈同轴状态的弧形端12，卡接端11垂直于环形架2对应端内侧侧壁卡紧插设于环形架2中，弧形端12远离卡接端11的一端穿过对应轴接件4插设于对应检测件3上，所述轴接件4上开设有用于供对应弧形端12穿过的第一弧形槽和第二弧形槽且第一弧形槽和第二弧形槽垂直相交。检测件3固定于环形架2上跟随环形架2移动，进而对圆柱桩基1进行稳定的视觉检测，弧形限位杆配合第一弧形槽和
第二弧形槽能够保证轴接件4既能在第一弧形扣板7上旋转进而调节滑动滚轮5的角度，又能始终跟随环形架2的旋转而旋转，继而使得整个环形架2上升下降过程中，滑动滚轮5自动的调整角度的同时抵紧圆柱桩基1滑动。
58.所述滑动滚轮5的两端均滑动连接有一根柱状滑轴13，所述柱状滑轴13远离滑动滚轮5的一端开设有滑动通槽且滑动通槽的两侧槽壁上开设有两个呈同轴状态的轴接通槽，所述滑动通槽内设置有一根轴接连杆14且轴接连杆14位于轴接通槽内的一端开设有与轴接通槽呈同轴状态且用于与轴接连杆14轴接的圆柱通槽，每个所述轴接连杆14的另一端均通过一个弹性滑动件与轴接件4的对应端弹性滑动连接。两个轴接连杆14铰接在柱状滑轴13远离滑动滚轮5的一端能够保证环形架2旋转后整个滑动滚轮5仍能充分抵紧圆柱桩基1，而不会出现仅有一端或一点抵紧圆柱桩基1的情形。
59.每个所述弹性滑动件均包括：
60.连接板15，其一端中部与所述轴接连杆14的对应端固定连接；
61.两根呈对称状态的连接滑轴16，呈对称状态固定设置于连接板15远离轴接连杆14的一侧两端，所述轴接件4对应端开设有两个呈对称状态的限位滑槽，所述限位滑槽包括靠近滑动滚轮5一端直径较小的第一滑槽和远离滑动滚轮5一端直径较大的第二滑槽，所述连接滑轴16远离连接板15的一端滑动设置与第一滑槽中，每个连接滑轴16远离连接板15的一端还固定连接有防脱端帽17；
62.两个呈对称状态的弹簧18，一一对应的套设于两根连接滑轴16上且每个弹簧18的两端分别抵触连接板15和轴接件4。
63.两个弹簧18配合两根连接滑轴16，能够使得两个连接板15始终通过两个轴接连杆14带动滑动滚轮5贴紧圆柱桩基1，且防脱端帽17能够有效防止检测装置脱离圆柱桩基1后滑动滚轮5脱落。
64.所述检测件3包括：
65.第二弧形扣板19，其由弹性材质制成且一端卡接套设于对应环形架2上，第二弧形扣板19改端连接有用于锁紧第二弧形扣板19改端的第二弧形卡扣20，所述第二弧形扣板19的两侧侧壁上分别开设有用于卡接对应弧形端12的限位卡槽；
66.工业相机21，卡接插设于所述第二弧形扣板19靠近对应环形架2的一端且工业相机21的拍照端朝向第二弧形扣板19远离环形架2的一侧，所述第二弧形扣板19的另一端密封嵌设有正对工业相机21拍照端的透明盖板22；
67.密封盖板23，插设于第二弧形扣板19靠近环形架2的一端且密封盖板23靠近工业相机21的一端与第二弧形扣板19之间设置有密封圈24，密封盖板23靠近环形架2的一端成型有适应环形架2结构的弧形沉槽且密封盖板23的两端分别抵紧环形架2和密封圈24；
68.若干个补光灯25，设置于第二弧形扣板19远离环形架2的一端。
69.在固定好弧形扣板后，对应环形架2能够抵紧密封盖板23，进而使得密封盖板23的两端抵紧环形架2和密封圈24，如此既方便安装又能够对工业相机21起保护作用，补光灯25用于在水下光线不足时进行补光，可提前内置电源在地儿弧形扣板内并与补光灯25电连接。
70.所述工业相机21和密封盖板23的相向端分别成型有若干个用于互相卡接配合的卡紧凸柱26和卡紧套管27，所述密封盖板23由金属材质制成且第二弧形扣板19与密封盖板
23连接处嵌设有若干个条形磁铁28，若干个所述条形磁铁28位于密封圈24的内侧。卡紧套管27卡进卡进凸柱后能够有效抵紧工业相机21，防止工业相机21在第二环形扣板内晃动，进而影响成像质量。
71.每个所述球形腔体6均包括：
72.第一空腔，其包括通过超声波焊接在一起的控制腔29和反应腔30且控制腔29外壁上突出有水压传感器31，所述控制腔29靠近发生腔的一端外壁上成型有连接凸柱32，所述升降控制件为气体发生器33且气体发生器33连接在连接凸柱32上；
73.第二空腔34，其一端开口且该端内侧固定连接有弹性膨胀膜35，发生腔远离控制腔29的一端开口且该端与第二空腔34的开口端旋接，第二空腔34与对应环形架2的自由端固定连接；
74.单向阀36，固定设置于第二空腔34的侧壁上且用于防止水从外部流入第二空腔34内。
75.控制腔29设置有控制器(图中未示出)且控制器与水压传感器31电连接，通过预先设置水压传感器31的监测范围，使得水压达到一定范围后水压传感器31对控制器发送对应信号，当控制器接收到水压传感器31传来的信号后便会控制气体反应器反应生成气体，继而在生成气体后，气体挤压弹性膨胀膜35，使得弹性膨胀膜35另一侧第二空腔34内的水通过单向阀36排出，从而实现减轻球形腔体6质量的效果，气体发生器33生成气体的原理与安全气囊原理类似，此处不再赘述，区别在于所产生气体的体积事先经过精确计算，不会撑爆弹性膨胀膜35，且气体生成一定体积后，整个检测装置的重力小于其所受浮力一定大小，保证检测装置在克服一定阻力后能够缓慢上升。
76.两个所述环形架2的对应端通过两组呈对称状态的连接管和一根旋转轴37实现铰接，所述连接管包括：
77.短弯折管38，其两端均固定连接有第一法兰39，两个所述环形架2的相向端均固定连接有第二法兰40，短弯折管38的对应端第一法兰39与对应的第二法兰40固定连接；
78.轴接直管41，其外圆柱壁上成型有用于与另一个第一法兰39固定连接的圆环部42，所述旋转轴37的两端分别轴接设置于两个轴接直管41内。
79.由于环形架2呈环形管状结构且环形架2的旋转半径较大，故采用两个第一法兰39、两个第二法兰40配合两个短弯折管38和一根旋转轴37实现轴接，旋转轴37的两端采用轴用卡簧(图中未示出)进行限位。
80.两个所述环形架2均采用弹性材质制成。两个环形架2采用弹性材质制成后，通过控制两个环形架2的大小，能够实现将两个环形架2直接拉开后套在圆柱桩基1上的效果，省去了轴接处的拆装工作。
81.以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。