【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于架空输电线路基础成孔质量检测，具体涉及一种基础成孔质量检测装置及其操作方法。
技术介绍
1、基础成孔质量检测是输电线路基础施工质量评价的一部分，成孔质量检测能够对钻孔施工给予必要的监督与指导，现已经成为施工过程中不可或缺的一个重要环节。
2、目前，基础成孔质量检测仪器面临着测量环境和测量对象日趋复杂的挑战，其设备沉重、误差较大，不方便携带，不能满足成孔质量快速检测的要求；且人工测量精度低，下坑测量安全风险高。
3、现有超声波成孔质量检测装置是与本专利技术相关的现有技术之一，该技术具有如下缺点：
4、缺点1：探头量程无法覆盖孔径300～3000mm；
5、缺点2：测试仪器重量、尺寸均较大，不便携；
6、缺点3：只能检测基础孔壁上两个正交方向上的4个点，精度较差。
7、使用超声波成孔检测仪检测基桩成孔时，无法检测使用人工挖孔方式完成的基桩成孔质量；且对基桩成孔内的水位高度有特殊要求，因为超声波需水作为耦合剂才能传播，所以在用超声波对基桩成孔进行检测时成孔内必须注满水；不能检测基桩成孔的水平坐标和高程坐标。但在实际检测过程中很多基桩成孔中的水位高度是达不到检测要求的，因此在进行检测前需耗费额外的人力物力对受检成孔进行补水工作。
8、铁塔基坑高精度自动扫描设备是与本专利技术相关的现有技术二，该技术具有如下缺点：
9、缺点1：探头量程无法覆盖孔径300～3000mm；
10、缺点2：探头采用双吊线进行定向，定向不稳定。
11、随着输电线路的建设，越来越多的线路走廊穿越高山峻岭等复杂环境；随着基础机械化施工的推进，除常规的挖孔桩基础外，山地微型桩等新型基础得到应用推广。
12、因此，架空输电线路基础成孔质量检测领域，亟需能够适应山地等复杂环境，且能够同时对微型桩和挖孔桩进行测量新型技术和装置。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基础成孔质量检测装置及其操作方法，用于解决目前无法同时满足输电线路微型桩和挖孔桩成孔质量测量的技术问题。
2、本专利技术采用以下技术方案：
3、一种基础成孔质量检测装置，包括孔口支架，孔口支架设置在输电线路基础成孔的上方，孔口支架上设置有电缆，电缆的一端连接显示控制器，另一端与输电线路基础成孔内的测量系统电连接，测量系统包括角度编码器和井下探头，角度编码器设置在孔口支架上，并通过数据线与显示控制器连接，井下探头用于对输电线路基础成孔的孔壁柱坐标进行扫描，实现直径300至3000mm输电线路基础成孔的质量检测。
4、优选地，孔口支架包括横梁，横梁上依次设置有卷线盘、转向滑轮和测距滑轮，电缆的一端经卷线盘与显示控制器电连接，另一端依次经转向滑轮(4)和测距滑轮与测量系统电连接。
5、更优选地，测距滑轮位于输电线路基础成孔中心位置处的正上方。
6、更优选地，转向滑轮包括多个，依次间隔设置在卷线盘和测距滑轮之间。
7、更优选地，测距滑轮、转向滑轮和卷线盘与横梁铰接连接。
8、更优选地，角度编码器设置在测距滑轮的一侧。
9、优选地，井下探头包括电子罗盘，电子罗盘的一端与电缆连接，另一端设置有第一激光雷达，第一激光雷达用于发出径向雷达波进行测量。
10、更优选地，第一激光雷达的下方设置有第二激光雷达，第二激光雷达能够发出轴向雷达波，用于实时显示井下探头距离输电线路基础成孔孔底的距离。
11、优选地，电缆采用铠装电缆。
12、本专利技术的另一技术方案是，一种基础成孔质量检测装置的操作方法，包括以下步骤：
13、s1、固定孔口支架；
14、s2、布设电缆和井下探头，完成井下探头、电缆和显示控制终端的电连接；
15、s3、收放卷线盘，调整井下探头的第一激光雷达的初始扫掠平面过电缆入井段垂线与基础坑口面的交点o；
16、s4、控制角度编码器归零；
17、s5、调整井下探头的第二激光雷达向基础坑底发射轴向雷达波，换算得到第二激光雷达至基坑底部的距离li；
18、s6、当第二激光雷达至基坑底部的距离li大于安全阈值[l]，执行步骤s7；
19、s7、通过角度编码器确定下放深度点oi至点o的距离zi，下放井下探头至电缆入井段垂线与径向激光雷达扫掠平面的交点oi处，并将数据实时显示在显示控制器；
20、s8、按极坐标ρ-θ模式采集第一激光雷达的环向扫掠数据，得到点pij点至oi点的距离ρij，点pij偏离电子罗盘北向n的角度θi；
21、s9、每偏转0.2～0.3°记录一次θ角度，得到数据(θ，ρ)，直至点oi至点o的距离zi深度下记录的径向激光雷达扫掠角度≥360°；
22、s10、重复步骤s5至步骤s9，完成基础全断面测量。
23、与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：
24、一种基础成孔质量检测装置，孔口支架是所有部件的连接基座，起到稳定和连接的作用；区别于一般的简支框架或刚性框架式孔口支架，本专利技术孔口支架为悬臂式，长度较短，更便携；同时，由于第一激光雷达的环向采样频率高、径向测距跨度大，因此使得井下探头吊点位置更加灵活(不接触到孔壁即可)，而无须在基础的中心位置附近。
25、进一步的，铠装电缆对测距滑轮有更大的包络角，增大二者间的摩擦力，防止二者间产生滑移；且对铠装电缆存在的扭矩产生逐级释放作用，防止引起孔底探头的突然扭动。
26、进一步的，角度编码器可同步记录测距滑轮的旋转角度，进而解析为铠装电缆的移动长度，即探头的下放深度。角度编码器记录的深度数据联合第一激光雷达记录的孔壁环向数据，实现对孔壁形状的三维精细记录，除可满足对基础孔径、垂直度、孔深的测量外，还可以支撑基础的超/欠挖方量统计、超/欠挖定位等；
27、进一步的，井下探头第一激光雷达的环向采样频率高，角度分辨率可达到0.2～0.3°每点，对孔壁形状有更为精细的记录。第一激光雷达记录的孔壁环向数据和角度编码器记录的深度数据，实现对孔壁形状的三维精细记录，除可满足对基础孔径、垂直度、孔深的测量外，还可以支撑基础的超/欠挖方量统计、超/欠挖定位等；
28、进一步的，采用第二激光雷达实时显示探头距离孔底的距离，具有防撞预警功能。
29、综上所述，本专利技术检测装置能够同时满足输电线路微型桩和挖孔桩成孔质量的测量，有效替代人工测量，且重量、规格小，方便携带；适用于高山、峻岭等复杂环境下输电线路基础成孔质量测量。
30、下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
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1.一种基础成孔质量检测装置，其特征在于，包括孔口支架，孔口支架设置在输电线路基础成孔的上方，孔口支架上设置有电缆(6)，电缆(6)的一端连接显示控制器，另一端与输电线路基础成孔内的测量系统电连接，测量系统包括角度编码器(3)和井下探头，角度编码器(3)设置在孔口支架上，并通过数据线与显示控制器连接，井下探头用于对输电线路基础成孔的孔壁(12)柱坐标进行扫描，实现直径300至3000mm输电线路基础成孔的质量检测。
2.根据权利要求1所述的基础成孔质量检测装置，其特征在于，孔口支架包括横梁(1)，横梁(1)上依次设置有卷线盘(5)、转向滑轮(4)和测距滑轮(2)，电缆(6)的一端经卷线盘(5)与显示控制器电连接，另一端依次经转向滑轮(4)和测距滑轮(2)与测量系统电连接。
3.根据权利要求2所述的基础成孔质量检测装置，其特征在于，测距滑轮(2)位于输电线路基础成孔中心位置处的正上方。
4.根据权利要求2所述的基础成孔质量检测装置，其特征在于，转向滑轮(4)包括多个，依次间隔设置在卷线盘(5)和测距滑轮(2)之间。
5.根据权利要求2
6.根据权利要求2所述的基础成孔质量检测装置，其特征在于，角度编码器(3)设置在测距滑轮(2)的一侧。
7.根据权利要求1所述的基础成孔质量检测装置，其特征在于，井下探头包括电子罗盘(7)，电子罗盘(7)的一端与电缆(6)连接，另一端设置有第一激光雷达(8)，第一激光雷达(8)用于发出径向雷达波(9)进行测量。
8.根据权利要求7所述的基础成孔质量检测装置，其特征在于，第一激光雷达(8)的下方设置有第二激光雷达(10)，第二激光雷达(10)能够发出轴向雷达波(11)，用于实时显示井下探头距离输电线路基础成孔孔底的距离。
9.根据权利要求1所述的基础成孔质量检测装置，其特征在于，电缆(6)采用铠装电缆。
10.根据权利要求1至9中任一项所述基础成孔质量检测装置的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基础成孔质量检测装置，其特征在于，包括孔口支架，孔口支架设置在输电线路基础成孔的上方，孔口支架上设置有电缆(6)，电缆(6)的一端连接显示控制器，另一端与输电线路基础成孔内的测量系统电连接，测量系统包括角度编码器(3)和井下探头，角度编码器(3)设置在孔口支架上，并通过数据线与显示控制器连接，井下探头用于对输电线路基础成孔的孔壁(12)柱坐标进行扫描，实现直径300至3000mm输电线路基础成孔的质量检测。
2.根据权利要求1所述的基础成孔质量检测装置，其特征在于，孔口支架包括横梁(1)，横梁(1)上依次设置有卷线盘(5)、转向滑轮(4)和测距滑轮(2)，电缆(6)的一端经卷线盘(5)与显示控制器电连接，另一端依次经转向滑轮(4)和测距滑轮(2)与测量系统电连接。
3.根据权利要求2所述的基础成孔质量检测装置，其特征在于，测距滑轮(2)位于输电线路基础成孔中心位置处的正上方。
4.根据权利要求2所述的基础成孔质量检测装置，其特征在于，转向滑轮(4)包括多个，依次间隔设置在卷线盘...
【专利技术属性】
技术研发人员：江明，杨文智，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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