一种低应变法检测桩基完整性的定位装置

摘要

本申请涉及一种低应变法检测桩基完整性的定位装置，其包括安装架以及滑动设置在安装架上的激振锤，所述安装架上设置有用于将安装架固定在桩基上的安装组件，所述安装架上设置有用于驱使激振锤滑动的驱动组件，且所述激振锤用于敲击桩基顶壁；所述安装架上转动设置有转盘，所述安装架上设置有用于阻止转盘转动的限位组件，所述转盘上沿靠近或远离安装架方向滑动设置有安装杆，所述转盘上设置有用于阻止安装杆滑动的固定件，所述安装杆上沿平行转盘转动轴的方向滑动设置有安装块，所述安装杆上设置有用于驱使安装块滑动的驱动件，所述安装块上设置有用于固定传感器的固定组件。本申请具有使传感器安装位置在调整的时候更加便捷的效果。

说明书

技术领域

本申请涉及施工检测的技术领域，尤其是涉及一种低应变法检测桩基完整性的定位装置。

背景技术

桩基完整性是反映桩基截面尺寸相对变化、桩基材料密实性和连续性的综合定性指标，通过对桩基完整性检测，发现某些可能影响单桩承载力的缺陷，从而减少安全隐患；桩基完整性检测的方法主要包括低应变法、声波透射法、高应变法和钻芯法。

目前，通过低应变法对桩基完整性进行检测时，采用低能量瞬态或稳态激振方式在桩顶激振，将传感器固定在桩顶位置且设置在距桩中心2/3半径处，之后，在桩基顶部的中心位置进行竖向激振产生弹性波，弹性波沿着桩基向下传播，当桩基存在明显缺陷的位置，或桩基截面积发生变化时，波阻抗将发生变化，并产生反射波，通过安装在桩顶的传感器接收反射信号，对接收的反射信号进行放大、滤波和数据处理，识别来自桩基不同部位的反射信息；并利用波在桩体内传播时纵波波速、桩长与反射时间之间的对应关系，通过对反射信息的分析计算，判断桩基混凝土的完整性及桩基的实际长度，从而判定桩基缺陷程度及缺陷位置。

在对桩基进行检测时，为保证检测数据的准确性，通常需要在桩顶的多个位置进行测量，而每次在更换传感器位置时，工作人员都需要通过测量尺对桩的顶部进行测量并划线，从而使每次安装传感器的位置均位于距桩中心2/3半径处，传感器安装位置在调整的时候非常不方便。

发明内容

为了使传感器安装位置在调整的时候更加便捷，本申请提供一种低应变法检测桩基完整性的定位装置。

本申请提供的一种低应变法检测桩基完整性的定位装置，采用如下的技术方案：

一种低应变法检测桩基完整性的定位装置，包括安装架以及滑动设置在安装架上的激振锤，所述安装架上设置有用于将安装架固定在桩基上的安装组件，所述安装架上设置有用于驱使激振锤滑动的驱动组件，且所述激振锤用于敲击桩基顶壁；所述安装架上转动设置有转盘，所述安装架上设置有用于阻止转盘转动的限位组件，所述转盘上沿靠近或远离安装架方向滑动设置有安装杆，所述转盘上设置有用于阻止安装杆滑动的固定件，所述安装杆上沿平行转盘转动轴的方向滑动设置有安装块，所述安装杆上设置有用于驱使安装块滑动的驱动件，所述安装块上设置有用于固定传感器的固定组件。

通过采用上述技术方案，在对桩基完整性进行检测时，通过安装组件将安装架固定在桩基上，并使转盘的转动轴与桩基的中轴线重合，通过固定组件将传感器固定在安装块上，滑动安装杆，调整传感器在桩基顶部的位置，使传感器位于距桩中心2/3半径处，并通过固定件对安装杆进行固定；之后，转动转盘调整传感器在桩基顶部的位置，传感器位置调整好后，通过限位组件阻止转盘转动，并通过驱动件驱使安装块滑动，使传感器抵紧桩基的顶壁，通过驱动组件驱使激振锤敲击桩基的顶壁，从而对桩基的完整性进行检测；在需要更换传感器的位置时，通过驱动件驱使传感器远离桩基顶壁，松开限位组件并转动转盘即可，传感器安装位置在调整的时候方便快捷。

可选的，所述安装组件包括顶块和第一限位件，所述安装架上沿垂直转盘转动轴的方向开设有多个滑槽，每个所述滑槽内均滑动设置有所述顶块，且所述顶块用于抵紧桩基的侧壁，所述第一限位件用于阻止顶块滑动。

通过采用上述技术方案，将安装架架设在桩基上，驱使顶块滑动，使顶块抵紧桩基的侧壁，并调整各顶块的位置，使桩锤靠近桩基的中轴线，之后通过第一限位件阻止顶块滑动，即可将安装架固定在桩基上。

可选的，所述第一限位件包括限位螺杆，所述安装架的侧壁开设有多个与滑槽连通的第一螺纹孔，所述第一螺纹孔与限位螺杆相适配，每个所述第一螺纹孔内均与穿设有限位螺杆，且所述限位螺杆用于抵紧顶块。

通过采用上述技术方案，安装架架设在桩基上后，转动限位螺杆，由于限位螺杆与安装架螺纹连接，限位螺杆转动的同时，即可推动顶块在滑槽内滑动，当顶块抵紧桩基侧壁后，停止转动限位螺杆螺栓，即可对顶块进行限位。

可选的，每个所述滑槽内均设置有用于驱使顶块向远离滑槽底壁方向滑动的第一弹性件。

通过采用上述技术方案，安装架架设在桩基上时，顶块在第一弹性件的弹力作用下向远离滑槽底壁方向滑动，并抵紧桩基的侧壁，从而对安装架起到一定的支撑作用，便于对安装架进行固定；并且，当各滑槽内的第一弹性件弹力大小相同时，对各顶块的推进力相等，从而使各顶块与桩基中轴线的间距相等，便于对安装架进行定位。

可选的，所述驱动组件包括第二弹性件、齿条、不完全齿轮和驱动源，所述第二弹性件用于驱使激振锤抵紧桩基的顶壁，所述齿条固定设置在激振锤上，且所述齿条的长度方向与激振锤的滑动方向平行，所述不完全齿轮转动设置在安装架上，且所述不完全齿轮用于与齿条啮合，所述驱动源用于驱使不完全齿轮转动。

通过采用上述技术方案，通过驱动源驱使不完全齿轮转动，当不完全齿轮与齿条啮合后，驱使齿条向远离桩基顶壁方向滑动，从而带动激振锤远离桩基的顶壁，当不完全齿轮转动到一定角度后，不完全齿轮与齿条脱离，激振锤在第二弹性件的弹力作用下向靠近桩基顶壁方向滑动，从而对桩基的顶壁进行敲击。

可选的，所述安装杆上沿安装块的滑动方向滑动设置有连接块，所述驱动件用于驱使连接块滑动，且所述连接块与安装块之间设置有复位弹簧，所述，复位弹簧的两端分别与连接块和安装块固定连接。

通过采用上述技术方案，将连接块与安装块之间通过复位弹簧连接，当传感器与桩基顶壁抵接后，通过复位弹簧使安装块与连接块之间形成一定的缓冲空间，从而一定程度上防止驱动件继续施力使传感器损坏；并且，由于在敲击桩基时，桩基会产生一定的振动，从而使安装架发生振动，通过复位弹簧还能在一定程度上防止安装架上的振动传递到安装块上，从而影响检测数据的准确性。

可选的，所述限位组件包括插杆和第三弹性件，所述插杆沿平行转盘转动轴的方向滑动设置在安装架上，所述转盘上开设有多个用于供插杆插入的卡槽，所述第三弹性件用于驱使插杆向靠近转盘方向滑动。

通过采用上述技术方案，在需要转动转盘时，使插杆从转盘上的卡槽内脱离，即可转动转盘，当传感器位置调整好后，插杆在第三弹性件的弹力作用下插入转盘的卡槽内，即可阻止转盘转动。

可选的，所述转盘上沿转盘的周向开设有与多个拉槽连通的导向槽，所述插杆上靠近转盘的一端转动设置有球形滚珠，所述球形滚珠滚动设置在导向槽内。

通过采用上述技术方案，受第三弹性件弹力的影响，插杆始终具有向靠近转盘方向滑动的力，通过球形滚珠的设置，使球形滚珠与转盘滚动连接，在需要转动转盘时，无需手动拉住插杆，使转盘在转动的时候更加方便。

可选的，所述固定组件包括第一夹块、第二夹块和第二限位件，所述第一夹块固定设置在安装块上，所述第二夹块沿靠近或远离第一夹块的方向滑动设置在安装块上，所述第一夹块和第二夹块相互靠近的一端均开设有用于夹持传感器的夹槽，所述第二限位件用于阻止第二夹块滑动。

通过采用上述技术方案，将传感器放置在第一夹块和第二夹块之间的夹槽内，驱使第二夹块向靠近第一夹块方向滑动，对传感器进行夹紧，并通过第二限位件阻止第二夹块滑动，从而将传感器固定在安装块上。

可选的，所述第二限位件包括安装螺杆，所述安装螺杆转动设置在安装块上，且所述安装螺杆的轴向与第二夹块的滑动方向平行，所述第二夹块上沿安装螺杆的轴向开设有第二螺纹孔，所述安装螺杆穿设于第二螺纹孔且与第二夹块螺纹连接。

通过采用上述技术方案，通过转动安装螺杆，安装螺杆转动的同时，即可带动第二夹块沿靠近或远离第一夹块方向滑动，当安装螺杆停止转动时，即可对第二夹块进行限位。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.传感器位置调整好后，通过限位组件阻止转盘转动，并通过驱动件驱使安装块滑动，使传感器抵紧桩基的顶壁，通过驱动组件驱使激振锤敲击桩基的顶壁，从而对桩基的完整性进行检测；在需要更换传感器的位置时，通过驱动件驱使传感器远离桩基顶壁，松开限位组件并转动转盘即可，传感器安装位置在调整的时候方便快捷；

2.安装架架设在桩基上时，顶块在第一弹性件的弹力作用下向远离滑槽底壁方向滑动，并抵紧桩基的侧壁，从而对安装架起到一定的支撑作用，便于对安装架进行固定；并且，当各滑槽内的第一弹性件弹力大小相同时，对各顶块的推进力相等，从而使各顶块与桩基中轴线的间距相等，便于对安装架进行定位；

3.将连接块与安装块之间通过复位弹簧连接，当传感器与桩基顶壁抵接后，通过复位弹簧使安装块与连接块之间形成一定的缓冲空间，从而一定程度上防止驱动件继续施力使传感器损坏；并且，由于在敲击桩基时，桩基会产生一定的振动，从而使安装架发生振动，通过复位弹簧还能在一定程度上防止安装架上的振动传递到安装块上，从而影响检测数据的准确性。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图；

图2是本申请实施例的结构剖视图，主要用于表达安装组件和驱动组件的结构示意图；

图3是图2中A部分的放大视图；

图4是本申请实施例的部分结构示意图，主要用于表达固定组件的结构示意图。

附图标记说明：1、安装架；11、激振锤；12、滑槽；121、限位槽；13、第一弹性件；14、支撑架；141、安装套筒；15、固定块；2、转盘；21、卡槽；22、导向槽；23、固定杆；231、安装槽；24、安装杆；25、固定件；26、安装块；27、驱动件；28、连接块；29、复位弹簧；3、安装组件；31、顶块；311、限位块；32、限位螺杆；4、驱动组件；41、第二弹性件；42、齿条；43、不完全齿轮；44、驱动源；5、限位组件；51、插杆；52、第三弹性件；6、固定组件；61、第一夹块；62、第二夹块；621、滑块；63、安装螺杆；7、橡胶垫。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种低应变法检测桩基完整性的定位装置。参照图1、2，包括安装架1、滑动设置在安装架1上的激振锤11，以及转动设置在安装架1上的转盘2，安装架1和转盘2均呈圆环状，安装架1的内壁沿安装架1的周向开设有环形槽，环形槽的截面呈T形，转盘2上固定设置有环形块，环形块转动设置在环形槽内。

参照图2、3，安装架1上设置有用于将安装架1固定在桩基上的安装组件3，安装组件3包括顶块31和第一限位件，安装架1的内壁沿垂直转盘2转动轴的方向开设有三个滑槽12，各滑槽12之间的间距相等，每个滑槽12内均滑动设置有一个顶块31，顶块31的侧壁固定设置有限位块311，滑槽12的侧壁沿顶块31的滑动方向开设有限位槽121，限位块311滑动设置在限位槽121内，顶块31远离安装架1的一端呈弧形槽且与桩基的侧壁相适配。

参照图3，第一限位件包括限位螺杆32，安装架1的侧壁沿垂直转盘2转动轴的方向开设有三个第一螺纹孔，三个第一螺纹孔分别与三个滑槽12连通，第一螺纹孔与限位螺杆32相适配，每个第一螺纹孔内均与穿设有抵紧螺栓，且抵紧螺栓用于抵接顶块31；安装架1架设在桩基上后，转动限位螺杆32，由于限位螺杆32与安装架1螺纹连接，限位螺杆32转动的同时，即可推动顶块31在滑槽12内滑动，当顶块31抵紧桩基侧壁后，停止转动限位螺杆32螺栓，对顶块31进行限位，即可将安装架1固定在桩基上。

参照图3，每个滑槽12内均设置有用于驱使顶块31向远离滑槽12底壁方向滑动的第一弹性件13，第一弹性件13包括第一压簧，第一压簧的一端与滑槽12的底壁抵接，第一压簧的另一端与顶块31抵接，各第一压簧的弹力大小相同；安装架1架设在桩基上时，顶块31在第一压簧的弹力作用下向远离滑槽12底壁方向滑动，并抵紧桩基的侧壁，从而对安装架1起到一定的支撑作用，便于对安装架1进行固定；并且，当各滑槽12内的第一压簧的弹力大小相同时，对各顶块31的推进力相等，从而使各顶块31与桩基中轴线的间距相等，便于对安装架1进行定位。

参照图2，安装架1的顶壁上固定设置有支撑架14，支撑架14上固定设置有安装套筒141，安装套筒141的中轴线与转盘2的转动轴重合，激振锤11滑动设置在安装套筒141内，激振锤11的顶壁封闭设置。

参照图2，安装架1上设置有用于驱使激振锤11敲击桩基顶壁的驱动组件4，驱动组件4包括第二弹性件41、齿条42、不完全齿轮43和驱动源44，第二弹性件41包括第二压簧，第二压簧的设置安装套筒141内，第二压簧的一端与安装套筒141的顶壁抵接，第二压簧的另一端与激振锤11抵接。

参照图2，齿条42固定设置在激振锤11的侧壁上，且齿条42的长度方向与激振锤11的滑动方向平行，安装套筒141的侧壁沿激振锤11的滑动方向开设有与安装套筒141内部连通的长条槽，齿条42滑动设置在长条槽内，不完全齿轮43转动设置在支撑架14上，且不完全齿轮43用于与齿条42啮合，驱动源44包括电机，电机固定设置在支撑架14上，电机的输出轴与不完全齿轮43的转动轴同轴固定连接。

通过电机驱使不完全齿轮43转动，当不完全齿轮43与齿条42啮合后，驱使齿条42向远离桩基顶壁方向滑动，从而带动激振锤11远离桩基的顶壁，当不完全齿轮43转动到一定角度后，不完全齿轮43与齿条42脱离，激振锤11在第二压簧的弹力作用下向靠近桩基顶壁方向滑动，从而对桩基的顶壁进行敲击。

参照图3，安装架1上设置有用于阻止转盘2转动的限位组件5，限位组件5包括插杆51和第三弹性件52，安装架1的内壁且位于转盘2的上方固定设置有固定块15，固定块15上沿平行转盘2转动轴的方向开设有安装孔，插杆51滑动穿设在安装孔内，转盘2上开设有多个用于供插杆51插入的卡槽21，多个卡槽21沿转盘2的轴向环绕分布在转盘2的顶壁上。

参照图3，插杆51的顶端固定设置有拨块，第三弹性件52包括拉簧，拉簧套设在插杆51上，拉簧的一端与拨块固定连接，拉簧的另一端与固定块15的顶壁固定连接；在需要转动转盘2时，使插杆51从转盘2上的卡槽21内脱离，即可转动转盘2，插杆51在拉簧的弹力作用下插入转盘2的卡槽21内，即可阻止转盘2转动。

参照图3，转盘2的顶壁上沿转盘2的周向开设有与多个拉槽连通的导向槽22，插杆51上靠近转盘2的一端转动设置有球形滚珠，球形滚珠滚动设置在导向槽22内；受拉簧弹力的影响，插杆51始终具有向靠近转盘2方向滑动的力，通过球形滚珠的设置，使球形滚珠与转盘2滚动连接，在需要转动转盘2时，无需手动拉住插杆51，使转盘2在转动的时候更加方便。

参照图3、4，转盘2的内壁固定设置有固定杆23，固定杆23槽的长度方向与转盘2的转动轴垂直，固定杆23远离转盘2的一端沿固定杆23的长度方向开设有安装槽231，安装槽231内滑动设置有安装杆24，转盘2上设置有用于阻止安装杆24滑动的固定件25；安装杆24上远离固定杆23的一端沿平行转盘2转动轴的方向滑动设置有安装块26，安装杆24上设置有用于驱使安装块26滑动的驱动件27，安装块26上设置有用于固定传感器的固定组件6。

参照图4，固定件25包括抵紧螺栓，固定杆23的侧壁沿垂直安装杆24的滑动方向开设有与安装槽231连通的螺栓孔，螺栓孔与抵紧螺栓相适配，抵紧螺栓穿设于螺栓孔且与固定杆23螺纹连接，抵紧螺栓用于抵紧安装杆24的侧壁，通过固定组件6将传感器固定在安装块26上，松开抵紧螺栓并滑动安装杆24，调整传感器在桩基顶部的位置，使传感器位于距桩中心2/3半径处，之后，再通过抵紧螺栓抵紧安装杆24的侧壁，即可对安装杆24进行固定。

参照图4，驱动件27包括气缸，气缸固定设置在安装杆24的顶壁上，且气缸的活塞杆与转盘2的转动轴平行，气缸的活塞杆贯穿安装杆24且与安装杆24滑动连接，气缸的活塞杆上固定设置有连接块28，安装块26位于连接块28与安装杆24之间，连接块28的顶壁沿平行转盘2转动轴的方向开设有第一容置槽，安装块26上靠近连接块28的一端沿平行转盘2转动轴的方向开设有第二容置槽，第一容置槽内固定设置有复位弹簧29，复位弹簧29远离连接块28的一端与第二容置槽的底壁固定连接。

将连接块28与安装块26之间通过复位弹簧29连接，当传感器与桩基顶壁抵接后，通过复位弹簧29使安装块26与连接块28之间形成一定的缓冲空间，从而一定程度上防止气缸推进力过大使传感器压坏；并且，由于在敲击桩基时，桩基会产生一定的振动，从而使安装架1发生振动，通过复位弹簧29还能在一定程度上防止安装架1上的振动传递到安装块26上，从而影响检测数据的准确性。

参照图4，固定组件6包括第一夹块61、第二夹块62和第二限位件，第一夹块61固定设置在安装块26的侧壁上，安装块26上靠近第一夹块61的一端沿垂直连接块28的滑动方向开设有连接槽，第二夹块62上固定设置有滑块621，滑块621滑动设置在连接槽内，第一夹块61和第二夹块62相互靠近的一端均开设有用于夹持传感器的夹槽。

参照图4，第二限位件包括安装螺杆63，安装螺杆63转动设置在连接槽内，且安装螺杆63的轴向与滑块621的滑动方向平行，滑块621上沿安装螺杆63的轴向开设有第二螺纹孔，安装螺杆63穿设于第二螺纹孔且与滑块621螺纹连接，安装螺杆63的一端延伸至连接槽外，安装螺杆63位于连接槽外的一端固定设置有转柄；将传感器放置在第一夹块61和第二夹块62之间的夹槽内，通过转动转柄带动安装螺杆63转动，安装螺杆63转动的同时，带动第二夹块62沿靠近第一夹块61方向滑动，对传感器进行夹紧，之后停止转动安装螺杆63，即可对第二夹块62进行限位。

参照图4，夹槽的侧壁均固定设置有橡胶垫7，通过橡胶垫7增加第一夹块61和第二夹块62在对传感器夹紧固定时的稳定性，并且，通过橡胶垫7还能一定程度上防止第一夹块61和第二夹块62刮伤传感器。

本申请实施例一种低应变法检测桩基完整性的定位装置的实施原理为：在对桩基完整性进行检测时，将安装架1架设在桩基上，使安装套筒141位于桩基顶壁的中心，并使激振锤11抵紧桩基的顶壁，转动各限位螺杆32，限位螺杆32转动的同时，推动顶块31在滑槽12内滑动并抵紧桩基的侧壁，从而将安装架1固定在桩基上，之后将传感器放置在第一夹块61和第二夹块62之间的夹槽内，通过转动转柄带动安装螺杆63转动，安装螺杆63转动的同时，带动第二夹块62沿靠近第一夹块61方向滑动，对传感器进行夹紧。

松开抵紧螺栓并滑动安装杆24，调整传感器在桩基顶部的位置，使传感器位于距桩中心2/3半径处，之后，再通过抵紧螺栓抵紧安装杆24的侧壁，即可对安装杆24进行固定；之后，通过气缸驱使传感器抵紧桩基的顶壁；启动电机驱使不完全齿轮43转动，当不完全齿轮43与齿条42啮合后，驱使齿条42向远离桩基顶壁方向滑动，从而带动激振锤11远离桩基的顶壁，当不完全齿轮43转动到一定角度后，不完全齿轮43与齿条42脱离，激振锤11在第二压簧的弹力作用下向靠近桩基顶壁方向滑动，从而对桩基的顶壁进行敲击，从而对桩基的完整性进行检测。

在需要更换传感器的位置时，通过气缸驱使传感器远离桩基顶壁，之后拉动插杆51使插杆51从转盘2上的卡槽21内脱离，即可转动转盘2，对传感器位置进行调整，传感器位置调整好后，插杆51在拉簧的弹力作用下插入转盘2的卡槽21内，对转盘2进行限位，传感器安装位置在调整的时候方便快捷。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。