一种基于实钻法的混凝土试块强度检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及建筑机械技术领域，尤其涉及一种基于实钻法的混凝土试块强度检测装置。


背景技术：

2.如今建筑工程中，混凝土的应用非常广泛，无论是钢筋商品混凝土结构，还是砖混结构的建筑，都离不开混凝土，而混凝土质量的好坏，不但对建筑结构的安全，也对建筑工程的造价有很大影响，因此混凝土质量检测是整个检测工作中的重要环节之一，且其强度则为其较为重要的性能参数。
3.混凝土强度的检测方式多样，但有些检测仪器庞大，需要操作人员较多，有些检测方式检测不够准确，还有些检测方式操作繁琐，检测仪器的定位、测量过程复杂，还有测量时需要反复调整对混凝土试件损伤较大，从而实用性较低。
4.现有的混凝土强度检测方法主要分为无损检测方法和有损检测方法两种。其中，无损检测方法包括回弹法、超声波检测法、地质雷达检测法等，虽然无损检测方法不会对混凝土构件造成损伤，但是其检测出来的数据也仅仅是间接数据，需要经过换算才能够得到混凝土强度，其中的误差较大。有损检测方法包括钻芯取样法、拔出法等，都会对混凝土结构件产生了破坏，其中钻芯取样法是将取样试验室送检的方式进行检测，相比无损检测方法，有损检测方法能够直观的得到混凝土的强度数值，其检测结果相对会更加准确，但是对应的两种混凝土强度检测方法存在效率低，耗费人力大、偶然性大以及操作复杂的缺陷。
5.综上所述，如何解决混凝土强度检测效率低、操作繁琐和准确性差的问题已经成为本领域技术人员亟需解决的技术难题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一种基于实钻法的混凝土试块强度检测装置，以解决混凝土强度检测效率低、操作繁琐和准确性差的问题。
7.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种基于实钻法的混凝土试块强度检测装置，包括机架、固定于所述机架的竖直滑轨、与所述竖直滑轨滑动配合的滑块、固定在所述滑块上的钻机和用于向所述钻机施加恒定下行压力的恒力组件，所述钻机沿竖直布置，且所述机架的底部对应所述钻机的钻头正下方设置有用于放置混凝土试块的放置区。
8.优选地，所述恒力组件为与所述滑块固定连接的配重机构。
9.优选地，所述配重机构包括配重箱和以可取放的方式放置在所述配重箱内的若干配重块。
10.优选地，所述恒力组件包括竖直布置的缸体和设置于所述缸体且与所述缸体滑动配合的活塞，所述活塞将所述缸体分隔成上密封腔体和下密封腔体，所述上密封腔体连接有第一压力系统，所述下密封腔体连接有第二压力系统，所述活塞上设置有伸出所述下密封腔体的推力杆，所述推力杆与所述滑块固定连接。
11.优选地，所述竖直滑轨包括平行布置的第一竖直滑轨和第二竖直滑轨，所述滑块包括与所述第一竖直滑轨滑动配合的第一滑块和与所述第二竖直滑轨滑动配合的第二滑块，所述钻机固定连接于所述第一滑块，所述恒力组件固定连接于所述第二滑块，所述第一滑块与所述第二滑块通过传力连接件连接。
12.优选地，所述第一滑块的侧部设置有用于将所述第一滑块锁紧在所述第一竖直滑轨的第一锁紧螺栓；所述第二滑块的侧部设置有用于将所述第二滑块锁紧在所述第二竖直滑轨的第二锁紧螺栓。
13.优选地，所述滑块设置有固定支座，所述固定支座用于固定并锁紧所述钻机的夹头。
14.优选地，所述固定支座上设置有用于所述夹头穿过的通孔和设置于所述通孔侧部的顶紧螺钉。
15.优选地，所述放置区设置有夹紧机构，所述夹紧机构用于夹紧固定所述混凝土试块。
16.优选地，所述夹紧机构包括设置于所述机架的内止挡部和外止挡部，所述外止挡部包括固定在所述机架的底框上的角码和水平穿过所述角码且与所述角码螺纹配合的夹紧螺栓，所述夹紧螺栓的末端设置有夹板，所述夹板用于与内部止挡配合对所述混凝土试块产生夹紧力。
17.相比于背景技术介绍内容，上述基于实钻法的混凝土试块强度检测装置，包括机架、固定于机架的竖直滑轨、与竖直滑轨滑动配合的滑块、固定在滑块上的钻机和用于向钻机施加恒定下行压力的恒力组件，钻机沿竖直布置，且机架的底部对应钻机的钻头正下方设置有用于放置混凝土试块的放置区。该混凝土试块强度检测装置，在实际应用过程中，首先将钻机提起，再将混凝土试块放置在放置区，下降钻机，使钻机的钻头落在混凝土试块上，通过恒力组件对滑块施加恒定的下行压力，从而使得钻机的钻头向混凝土试块的下压力保持恒定，通过测试规定恒定推力作用下钻头对混凝土试样的可钻性(钻孔时间代替)，与该类试样在实验室条件下标定的混凝土强度相比较，进而得到混凝土的可钻性与强度之间的关系；当钻机的功率(以钻机转速表示的)、钻杆的质量(以钻头的磨损程度来表示的)、钻杆的直径三个因素是固定的值时，混凝土的可钻性主要取决于混凝土的力学性质，混凝土的强度越高，受混凝土抗力影响钻进阻力或者说混凝土抗力就越高，同等钻孔深度所需钻孔时间越长；混凝土的强度越低，钻进的阻力就越小，同等钻孔深度所需钻孔时间越短，因此，可以直接将时间长短作为衡量混凝土强弱的指标。由于该基于实钻法的混凝土试块强度检测装置保持对钻头的下行压力的恒定，因此，通过实钻法获得混凝土强度更加准确，并且操作简单方便，大大提升了检测效率。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例提供的基于实钻法的混凝土试块强度检测装置的结构原理示意图；
19.图2为本实用新型实施例提供的基于实钻法的混凝土试块强度检测装置的整体结构示意图；
20.图3为图2的a部局部放大示意图；
21.图4为本实用新型实施例提供的混凝土试块强度检测装置省略机架的边框的结构示意图；
22.图5为图2的b部局部放大示意图；
23.图6为图2的c部局部放大示意图。
24.上图1-图6中，
25.机架1、上横梁11、下横梁12、竖梁13、竖直滑轨2、第一竖直滑轨21、第二竖直滑轨22、滑块3、固定支座3a、第一滑块31、第二滑块32、传力连接件33、钻机4、钻头41、恒力组件5、混凝土试块6、外止挡部7、角码7a、夹紧螺栓7b、夹板7c。
具体实施方式
26.本实用新型的核心是提供一种基于实钻法的混凝土试块强度检测装置，以解决混凝土强度检测效率低、操作繁琐和准确性差的问题。
27.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
28.如图1-图6所示，本实用新型实施例提供了一种基于实钻法的混凝土试块强度检测装置，包括机架1、固定于机架1的竖直滑轨2、与竖直滑轨2滑动配合的滑块3、固定在滑块3上的钻机4和用于向钻机4施加恒定下行压力的恒力组件5，钻机4沿竖直布置，且机架1的底部对应钻机4的钻头41正下方设置有用于放置混凝土试块6的放置区。
29.该混凝土试块强度检测装置，在实际应用过程中，首先将钻机提起，再将混凝土试块放置在放置区，下降钻机，使钻机的钻头落在混凝土试块上，通过恒力组件对滑块施加恒定的下行压力，从而使得钻机的钻头向混凝土试块的下压力保持恒定，通过测试规定恒定推力作用下钻头对混凝土试样的可钻性(钻孔时间代替)，与该类试样在实验室条件下标定的混凝土强度相比较，进而得到混凝土的可钻性与强度之间的关系；当钻机的功率(以钻机转速表示的)、钻杆的质量(以钻头的磨损程度来表示的)、钻杆的直径三个因素是固定的值时，混凝土的可钻性主要取决于混凝土的力学性质，混凝土的强度越高，受混凝土抗力影响钻进阻力或者说混凝土抗力就越高，同等钻孔深度所需钻孔时间越长；混凝土的强度越低，钻进的阻力就越小，同等钻孔深度所需钻孔时间越短，因此，可以直接将时间长短作为衡量混凝土强弱的指标。由于该基于实钻法的混凝土试块强度检测装置保持对钻头的下行压力的恒定，因此，通过实钻法获得混凝土强度更加准确，并且操作简单方便，大大提升了检测效率。
30.这里需要说明的是，上述机架具体可以是龙门架，也可以是框架结构，只要能够实现相关的部件的固定即可，比如，机架采用框架式结构，具体可以采用铝型材杆结构连接而成，亦或者其他材质杆制作而成，为了使得竖直滑轨布置更加稳定，框架具体可以在顶框上设计上横梁11，底框上设计下横梁12，上横梁与下横梁之间通过竖梁13进行连接固定，然后将竖直滑轨固定在竖梁上，从而能够形成工字型梁结构，使得结构更加稳定可靠，具体可以参见图4所示。此外，钻机具体可以采用电锤冲击钻，亦或者是本领域技术人员常用其他钻机，在此不做更具体的限定。
31.另外需要说明的是，为了使得滑块与竖直滑轨之间的滑动更加顺畅，避免卡顿的情况而影响测试结构。滑块对应与竖直滑轨配合的面上可以设置有滚轮，从而能够将纯滑
动配合变成滚动配合，大大降低了摩擦系统，从而使得检测结果更加准确。并且滑块上还可以设计有锁止机构，通过锁止机构对滑块位置进行锁止，从而使得装置操作是更加方便。
32.在一些具体的实施方案中，上述恒力组件5具体可以为与滑块3固定连接的配重机构。通过配重机构的重力作用于滑块，继而对钻机产生稳定的恒定下行压力，这样钻头对混凝土试块下钻压力始终保持恒定，从而得到准确的强度测试。
33.需要说明的是，配重机构包括配重箱和以可取放的方式放置在配重箱内的若干配重块。通过将配重机构设计成配重箱和若干配重块的结构形式，使得配重机构的重力调节更加方便。当然可以理解的是，也可以采用其他配重的结构形式，比如吊篮内放置配重块的方式，又或者是固定配重的方式，实际应用过程中，可以根据实际需求进行设定，在此不做更具体的限定。
34.当然可以理解的是，上述采用配重机构的形式构成恒力组件的方式仅仅是本实用新型实施例的优选举例而已，实际应用过程中，该恒力组件5还可以包括竖直布置的缸体和设置于缸体且与缸体滑动配合的活塞，活塞将缸体分隔成上密封腔体和下密封腔体，上密封腔体连接有第一压力系统，下密封腔体连接有第二压力系统，活塞上设置有伸出下密封腔体的推力杆，推力杆与滑块3固定连接。实际工作过程中，通过第一压力系统调节上密封腔体的压力，通过第二压力系统调节下密封腔体的压力，继而活塞能够产生稳定的下行压力，活塞上连接的伸出下密封腔体的推力杆作用于滑块，继而对钻机产生恒定的下行压力。
35.在一些更具体的实施方案中，上述竖直滑轨2具体可以包括平行布置的第一竖直滑轨21和第二竖直滑轨22，滑块3包括与第一竖直滑轨21滑动配合的第一滑块31和与第二竖直滑轨22滑动配合的第二滑块32，钻机4固定连接于第一滑块31，恒力组件5固定连接于第二滑块32，第一滑块31与第二滑块32通过传力连接件33连接。通过设计双滑轨和双滑块，使得钻机和恒力组件的布置更加方便，能够有效降低整个装置的纵向高度，并且当采用配重机构作为恒力组件时，更加方便对配重机构的重量进行调配。
36.进一步的实施方案中，上述第一滑块31的侧部设置有用于将第一滑块31锁紧在第一竖直滑轨21的第一锁紧螺栓；第二滑块32的侧部设置有用于将第二滑块32锁紧在第二竖直滑轨22的第二锁紧螺栓。通过设计第一锁紧螺栓和第二锁紧螺栓，能够对第一滑块和第二滑块的位置进行锁定，更加方便检测操作。当然可以理解的是，由于第一滑块和第二滑块通过传力连接件连接，该传力连接件比如为连接板，此时第一滑块和第二滑块相当于一个整体，此时第一锁紧螺栓和第二锁紧螺栓可以仅设计一个，也可以同时都有，设计成同时都有的方式更加稳定可靠。
37.在一些具体的实施方案中，上述滑块3具体可以设置有固定支座3a，固定支座3a用于固定并锁紧钻机4的夹头。其中，固定支座3a实现固定并锁紧夹头的结构形式，具体可以是固定支座上设置有用于夹头穿过的通孔和设置于通孔侧部的顶紧螺钉。当然可以理解的是，该种结构形式，仅仅是本实用新型实施例对于固定支座结构的举例而已，实际应用过程中，还可以采用其他固定锁紧的结构形式，比如多爪卡盘的结构形式等，在此不做更具体的限定。
38.在一些更具体的实施方案中，上述放置区还可以设置有夹紧机构，该夹紧机构用于夹紧固定混凝土试块6。通过对混凝土试块进行夹紧固定，能够避免钻机的钻头进行旋转钻进的过程中钻头钻偏影响钻头能量传递效率，同时也能避免混凝土试块出现窜动而影响
标定结果精度的情况发生。
39.需要说明的是，该夹紧机构的具体结构可以包括设置于机架1的内止挡部和外止挡部7，外止挡部7包括固定在机架1的底框上的角码7a和水平穿过角码7a且与角码7a螺纹配合的夹紧螺栓7b，夹紧螺栓7b的末端设置有夹板7c，夹板7c用于与内部止挡配合对混凝土试块6产生夹紧力。实际使用过程中，通过调节外部止挡与内部止挡的间距，实现对二者之间的混凝土试块的夹持固定。当然可以理解的是，该种结构形式仅仅是本实用新型实施例对于夹紧机构的优选举例而已，实际应用过程中，还可以采用本领域技术人员常用的其他夹紧结构，比如拉带固定的方式等，在此不做更具体的限定。
40.以上对本实用新型所提供的基于实钻法的混凝土试块强度检测装置进行了详细介绍。需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
41.还需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
42.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。