一種樁孔孔徑檢測(cè)裝置及旋挖鉆的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出的一種樁孔孔徑檢測(cè)裝置及旋挖鉆機(jī)，該樁孔孔徑檢測(cè)裝置包括：測(cè)距傳感器、回轉(zhuǎn)編碼器、測(cè)深編碼器和控制器，測(cè)距傳感器用于檢測(cè)其與樁孔內(nèi)壁的距離，回轉(zhuǎn)編碼器與測(cè)深編碼器分別用于檢測(cè)測(cè)距傳感器的回轉(zhuǎn)角度及測(cè)距傳感器在樁孔中的深度，控制器用于將檢測(cè)的距離、回轉(zhuǎn)角度和深度擬合形成樁孔的三維圖形；通過測(cè)距傳感器測(cè)量其與樁孔內(nèi)壁的距離，并結(jié)合回轉(zhuǎn)編碼器測(cè)量測(cè)距傳感器在某一深度下的回轉(zhuǎn)角度，形成樁孔在某一深度的二維圖形，然后結(jié)合測(cè)深編碼器測(cè)量的測(cè)距傳感器的不同深度，得出樁孔的三維圖形，從而提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，測(cè)量準(zhǔn)確，結(jié)果直觀的樁孔孔徑檢測(cè)裝置。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及樁孔檢測(cè)裝置，尤其涉及一種樁孔孔徑檢測(cè)裝置及安裝有該樁孔 孔徑檢測(cè)裝置的旋挖鉆機(jī)。 一種粧孔孔徑檢測(cè)裝置及旋挖鉆機(jī)

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在基礎(chǔ)施工中，經(jīng)常需要使用旋挖鉆機(jī)挖樁孔，而樁孔質(zhì)量直接影響后期基 礎(chǔ)的質(zhì)量和使用壽命，所以旋挖鉆機(jī)在施工過程中對(duì)樁孔的測(cè)量顯得尤為重要。尤其對(duì)于 變徑樁、擴(kuò)底樁來說，因孔徑的變化無法直觀的進(jìn)行測(cè)量，因此，如何對(duì)變徑、擴(kuò)底樁進(jìn)行精 確測(cè)量有很重要的意義。
[0003] 目前常用的樁孔測(cè)量設(shè)備中，有利用可以自動(dòng)張開合攏的四個(gè)傘形支腿結(jié)合壓力 補(bǔ)償器和滑動(dòng)電位器完成對(duì)孔徑相關(guān)數(shù)據(jù)的測(cè)量，該方法測(cè)距采用機(jī)械結(jié)構(gòu)，傘形機(jī)械臂 伸展收縮過程容易受到孔壁、泥漿影響，發(fā)生測(cè)試過程卡死和精確度下降的問題，而且該方 法只能測(cè)出孔徑變化，無法直觀表示鉆孔孔徑以及深度變化。
[0004] 因此，如何提供一種樁孔孔徑檢測(cè)裝置，以解決現(xiàn)有的樁孔測(cè)量設(shè)備中對(duì)樁孔孔 徑的測(cè)量精度不高、測(cè)量結(jié)果不夠直觀的問題，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 為了克服現(xiàn)有的樁孔測(cè)量設(shè)備中對(duì)樁孔孔徑的測(cè)量精度不高、結(jié)果不夠直觀的問 題，本實(shí)用新型提供一種樁孔孔徑檢測(cè)裝置及設(shè)置有該樁孔孔徑檢測(cè)裝置的旋挖鉆機(jī)。
[0006] 本實(shí)用新型提供的一種樁孔孔徑檢測(cè)裝置，包括：
[0007] 測(cè)距傳感器，用于測(cè)量樁孔內(nèi)壁與所述測(cè)距傳感器之間的距離，并生成距離信 號(hào)；
[0008] 與所述測(cè)距傳感器連接的回轉(zhuǎn)編碼器，所述回轉(zhuǎn)編碼器用于測(cè)量所述測(cè)距傳感器 的回轉(zhuǎn)角度，并生成回轉(zhuǎn)角度信號(hào)；
[0009] 與所述測(cè)距傳感器連接的測(cè)深編碼器，所述測(cè)深編碼器用于測(cè)量所述測(cè)距傳感器 的深度，并生成深度信號(hào)；以及，
[0010] 與所述測(cè)距傳感器、所述回轉(zhuǎn)編碼器和所述測(cè)深編碼器信號(hào)連接的控制器，所述 控制器用于將所述距離信號(hào)、所述回轉(zhuǎn)角度信號(hào)和所述深度信號(hào)擬合形成樁孔的三維圖 形。
[0011] 進(jìn)一步地，該樁孔孔徑檢測(cè)裝置還包括：
[0012] 與所述測(cè)距傳感器、所述回轉(zhuǎn)編碼器和所述測(cè)深編碼器信號(hào)連接的信號(hào)采集模 塊，其中，
[0013] 所述的信號(hào)采集模塊設(shè)置有無線發(fā)射單元，所述信號(hào)采集模塊采集所述距離信 號(hào)、所述回轉(zhuǎn)角度信號(hào)和所述深度信號(hào)后將其轉(zhuǎn)換成無線信號(hào)并發(fā)射出去；
[0014] 所述控制器還設(shè)置有無線接收單元，所述無線接收單元接收所述距離信號(hào)、所述 回轉(zhuǎn)角度信號(hào)和所述深度信號(hào)。
[0015] 進(jìn)一步地，所述控制器內(nèi)還設(shè)置有與無線接收單元信號(hào)連接的存儲(chǔ)單元，
[0016] 所述存儲(chǔ)單元用于將所述無線接收單元傳輸來的所述距離信號(hào)、所述回轉(zhuǎn)角度信 號(hào)和所述深度信號(hào)對(duì)應(yīng)接收時(shí)間存儲(chǔ)。
[0017] 進(jìn)一步地，所述控制器為上位機(jī)。
[0018] 進(jìn)一步地，所述測(cè)距傳感器為超聲波探頭或紅外測(cè)距傳感器。
[0019] 另一方面，本實(shí)用新型還提供一種旋挖鉆機(jī)，所述旋挖鉆機(jī)設(shè)置有上述的樁孔孔 徑檢測(cè)裝置。
[0020] 進(jìn)一步地，所述的測(cè)距傳感器、所述回轉(zhuǎn)編碼器和所述測(cè)深編碼器安裝在所述旋 挖鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)頭上。
[0021] 本實(shí)用新型提供的一種樁孔孔徑檢測(cè)裝置，包括：測(cè)距傳感器、回轉(zhuǎn)編碼器、測(cè)深 編碼器和控制器，測(cè)距傳感器用于檢測(cè)其與樁孔內(nèi)壁的距離，回轉(zhuǎn)編碼器與測(cè)深編碼器分 別用于檢測(cè)測(cè)距傳感器的回轉(zhuǎn)角度及測(cè)距傳感器在樁孔中的深度，控制器用于將檢測(cè)的距 離信號(hào)、回轉(zhuǎn)角度信號(hào)和深度信號(hào)擬合形成樁孔的三維圖形；具體地，通過測(cè)距傳感器測(cè)量 其與樁孔內(nèi)壁的距離，并結(jié)合回轉(zhuǎn)編碼器測(cè)量測(cè)距傳感器在某一深度下的回轉(zhuǎn)角度，形成 樁孔在某一深度的二維圖形，然后結(jié)合測(cè)深編碼器測(cè)量的測(cè)距傳感器的不同深度，得出樁 孔的三維圖形，從而提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，測(cè)量準(zhǔn)確，結(jié)果直觀的樁孔孔徑檢測(cè)裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新 型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在 附圖中：
[0023] 圖1所示為本實(shí)用新型實(shí)施例中樁孔孔徑檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0024] 圖2所示為本實(shí)用新型實(shí)施例中上位機(jī)擬合成的樁孔的三維圖形示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的 實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下 所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0026] 針對(duì)現(xiàn)有樁孔測(cè)量精度不高，結(jié)果不夠直觀等問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的樁 孔孔徑檢測(cè)裝置包括測(cè)距傳感器、回轉(zhuǎn)編碼器、測(cè)深編碼器和控制器，通過測(cè)距傳感器測(cè)量 其與樁孔內(nèi)壁的距離，并生成距離信號(hào)，回轉(zhuǎn)編碼器測(cè)量測(cè)距傳感器的回轉(zhuǎn)角度并生成回 轉(zhuǎn)角度信號(hào)。測(cè)深編碼器測(cè)量測(cè)距傳感器的深度信號(hào)，并通過控制器將距離信號(hào)、回轉(zhuǎn)角度 信號(hào)和深度信號(hào)擬合形成三維圖形，使該樁孔孔徑檢測(cè)裝置測(cè)量更準(zhǔn)確，結(jié)果更直觀。
[0027] 其中，圖1為本實(shí)用新型優(yōu)選的實(shí)施例，該樁孔孔徑檢測(cè)裝置包括超聲波探頭、回 轉(zhuǎn)編碼器、測(cè)深編碼器、數(shù)據(jù)采集模塊和上位機(jī)。超聲波探頭測(cè)量該超聲波探頭與樁孔內(nèi)壁 之間的距離并生產(chǎn)距離信號(hào)；回轉(zhuǎn)編碼器與該超聲波探頭連接，用于測(cè)量超聲波探頭的回 轉(zhuǎn)角度，并生成回轉(zhuǎn)角度信號(hào)；測(cè)深編碼器與超聲波探頭連接，用于測(cè)量該超聲波探頭的深 度，并生成深度信號(hào)。
[0028] 數(shù)據(jù)采集模塊與該超聲波探頭、回轉(zhuǎn)編碼器和測(cè)深編碼器信號(hào)連接，采集距離信 號(hào)、回轉(zhuǎn)角度信號(hào)和深度信號(hào)，并將其模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)或?qū)?shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信 號(hào)或進(jìn)行其他信號(hào)處理后通過無線發(fā)射單元發(fā)射出去；而上位機(jī)上設(shè)置有與無線發(fā)射單元 對(duì)應(yīng)的無線接收單元，該無線接收單元接收距離信號(hào)、回轉(zhuǎn)角度信號(hào)和深度信號(hào)，并通過上 位機(jī)內(nèi)部強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能對(duì)采集的距離信號(hào)、回轉(zhuǎn)角度信號(hào)和深度信號(hào)進(jìn)行擬合，形 成樁孔的三維圖形，使樁孔孔徑結(jié)果更直觀地顯示出來。參見圖2,圖2中的圓柱形結(jié)構(gòu)即 為擬合而成的一種樁孔三維圖形。
[0029] 為了便于后期對(duì)樁孔的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取和分析，本實(shí)用新型實(shí)施例中在上位機(jī)內(nèi)還 設(shè)置有存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)單元與無線接收單元信號(hào)連接，對(duì)應(yīng)接收時(shí)間接收距離信號(hào)、回轉(zhuǎn)角 度信號(hào)和深度信號(hào)，并存儲(chǔ)，后期要對(duì)樁孔的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取和分析時(shí)，可以將存儲(chǔ)單元存儲(chǔ) 的數(shù)據(jù)通過上位機(jī)按照存儲(chǔ)的時(shí)間對(duì)應(yīng)顯示距離信號(hào)、回轉(zhuǎn)角度信號(hào)和深度信號(hào)。
[0030] 當(dāng)然，作為其他選擇，作為測(cè)距裝置的超聲波探頭，也可以選擇其他測(cè)距傳感器， 如紅外測(cè)距傳感器和激光測(cè)距傳感器等。
[0031] 作為其他選擇，可以選擇其他控制器代替上位機(jī)，只要能實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù) 處理功能，都可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。
[0032] 本實(shí)用新型的工作原理為，如圖1和圖2所示，利用超聲波探頭對(duì)樁孔孔壁進(jìn)行間 距測(cè)量，利用測(cè)深編碼器記錄超聲波探頭在樁孔中的深度值，回轉(zhuǎn)編碼器用于記錄樁孔內(nèi) 的超聲波探頭的回轉(zhuǎn)角度；利用數(shù)據(jù)采集模塊對(duì)超聲波探頭測(cè)量的距離信號(hào)、測(cè)深編碼器 測(cè)量的深度信號(hào)和回轉(zhuǎn)編碼器測(cè)量的回轉(zhuǎn)角度信號(hào)進(jìn)行采集，利用無線發(fā)射單元傳輸至上 位機(jī)；上位機(jī)通過其無線接收單元接收數(shù)據(jù)采集模塊所采集的信號(hào)，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部進(jìn)行轉(zhuǎn) 換成測(cè)試數(shù)據(jù)，將測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，實(shí)現(xiàn)樁孔三維圖形擬合，如圖2所示；并通過存儲(chǔ)單 元對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)、分通道存儲(chǔ)，方便后期數(shù)據(jù)提取和分析。
[0033] 編碼器是一種將旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換成一串?dāng)?shù)字脈沖信號(hào)的旋轉(zhuǎn)式傳感器，這些脈沖能 用來控制角位移，如果編碼器與齒輪條或螺旋絲杠結(jié)合在一起，也可用于測(cè)量直線位移。 [0034] 本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種旋挖鉆機(jī)，該旋挖鉆機(jī)設(shè)置有上述的樁孔孔徑檢測(cè) 裝直。
[0035] 優(yōu)選的，測(cè)距傳感器、回轉(zhuǎn)編碼器和測(cè)深編碼器安裝在旋挖鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)頭上，這 樣，隨著回轉(zhuǎn)頭在樁孔內(nèi)的縱向位移以及回轉(zhuǎn)頭繞自身軸線的自轉(zhuǎn)，測(cè)距傳感器、回轉(zhuǎn)編碼 器和測(cè)深編碼器在樁孔內(nèi)也發(fā)生縱向移動(dòng)以及繞回轉(zhuǎn)頭軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，并且將大量的距離信 號(hào)、回轉(zhuǎn)角度信號(hào)和深度信號(hào)發(fā)送給控制器，使得控制器可以根據(jù)得到的距離信號(hào)、回轉(zhuǎn)角 度信號(hào)和深度信號(hào)擬合出直觀的樁孔三維模型。
[0036] 由于上述的樁孔孔徑檢測(cè)裝置具有上述的有益效果，所以設(shè)置有該樁孔孔徑檢測(cè) 裝置的旋挖鉆機(jī)也同樣具有上述的技術(shù)效果，其具體實(shí)施例與上述樁孔孔徑檢測(cè)裝置的實(shí) 施例類似，在此不再贅述。
[0037] 以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本 實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種樁孔孔徑檢測(cè)裝置，其特征在于，包括： 測(cè)距傳感器，用于測(cè)量樁孔內(nèi)壁與所述測(cè)距傳感器之間的距離，并生成距離信號(hào)； 與所述測(cè)距傳感器連接的回轉(zhuǎn)編碼器，所述回轉(zhuǎn)編碼器用于測(cè)量所述測(cè)距傳感器的回 轉(zhuǎn)角度，并生成回轉(zhuǎn)角度信號(hào)； 與所述測(cè)距傳感器連接的測(cè)深編碼器，所述測(cè)深編碼器用于測(cè)量所述測(cè)距傳感器的深 度，并生成深度信號(hào)；以及， 與所述測(cè)距傳感器、所述回轉(zhuǎn)編碼器和所述測(cè)深編碼器信號(hào)連接的控制器，所述控制 器用于將所述距離信號(hào)、所述回轉(zhuǎn)角度信號(hào)和所述深度信號(hào)擬合形成樁孔的三維圖形。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的樁孔孔徑檢測(cè)裝置，其特征在于，還包括： 與所述測(cè)距傳感器、所述回轉(zhuǎn)編碼器和所述測(cè)深編碼器信號(hào)連接的信號(hào)采集模塊，其 中， 所述的信號(hào)采集模塊設(shè)置有無線發(fā)射單元，所述信號(hào)采集模塊采集所述距離信號(hào)、所 述回轉(zhuǎn)角度信號(hào)和所述深度信號(hào)后將其轉(zhuǎn)換成無線信號(hào)并發(fā)射出去； 所述控制器還設(shè)置有無線接收單元，所述無線接收單元接收所述距離信號(hào)、所述回轉(zhuǎn) 角度信號(hào)和所述深度信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的樁孔孔徑檢測(cè)裝置，其特征在于，所述控制器內(nèi)還設(shè)置有與 無線接收單元信號(hào)連接的存儲(chǔ)單元， 所述存儲(chǔ)單元用于將所述無線接收單元傳輸來的所述距離信號(hào)、所述回轉(zhuǎn)角度信號(hào)和 所述深度信號(hào)對(duì)應(yīng)接收時(shí)間存儲(chǔ)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的樁孔孔徑檢測(cè)裝置，其特征在于，所述控制器為上 位機(jī)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的樁孔孔徑檢測(cè)裝置，其特征在于，所述測(cè)距傳感器為超聲波 探頭或紅外測(cè)距傳感器。
6. -種旋挖鉆機(jī)，其特征在于，所述旋挖鉆機(jī)設(shè)置有如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的樁 孔孔徑檢測(cè)裝置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋挖鉆機(jī)，其特征在于，所述的測(cè)距傳感器、所述回轉(zhuǎn)編碼器 和所述測(cè)深編碼器安裝在所述旋挖鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)頭上。
【文檔編號(hào)】E21B47/08GK203879490SQ201420215252
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】李青, 劉洋, 陳東坡 申請(qǐng)人:北京市三一重機(jī)有限公司