CN110296902A - 一种活塞式高应变检测装置 - Google Patents

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吴伟全
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Abstract

本发明涉及一种活塞式高应变检测装置，包括支撑架、重锤、连接在支撑架上驱动重锤竖向位移的提锤机构、连接在支撑架上与提锤机构相配合的脱钩机构，提锤机构包括套筒、间隔设置且转动连接在套筒内壁的若干钩部、连接在支撑架上驱动套筒竖向位移的驱动部，套筒的内壁和钩部侧壁的顶部之间设置有与钩部相对应的弹性件，弹性件呈水平设置，脱钩机构包括抵接在若干钩部之间的活塞、设置在支撑架上与活塞连接的定位部，当活塞抵接与若干钩部抵接时，若干钩部与重锤的顶端相扣合。本发明具有便于脱钩的效果。

Description

一种活塞式高应变检测装置
技术领域
本发明涉及建筑工程检测设备的技术领域，尤其是涉及一种活塞式高应变检测装置。
背景技术
基桩验收的过程中，采用高应变法对单桩承载力和完整性进行检测试验，常规采用自由落锤锤击桩顶完成试验。
高应变法是桩基工程质量检测的一种常用方法，可检测桩身结构完整性和竖向抗压承载力。在进行试验过程中，重锤被吊车吊起，然后利用外力使重锤下落，对基桩施加一个锤击力，在桩身安装传感器，采集速度和力时程曲线，通过波动理论分析，对单桩竖向抗压承载力和桩身完整性进行判定。传统方法采用吊车起吊，然后采用人工外力脱钩的方法。
专利公告号为CN206902782U的中国专利公开了一种基桩高应变检测脱钩装置，包括脱钩柄、连接孔、右脱钩柄、左脱钩柄、连接杆、中心销轴、夹嘴、伸缩横梁、手柄转轴、脱钩轴、手柄、伸缩杆、槽口、加接杆和夹嘴头，脱钩柄的上端设置有连接孔，且脱钩柄的左侧设置有左脱钩柄。左脱钩柄的上端设置有手柄转轴，右脱钩柄的上端设置有脱钩轴，手柄转轴和脱钩轴通过伸缩横梁连接，伸缩横梁的底端设置有手柄，手柄的一侧设置有伸缩杆，伸缩杆的一侧连接有加接杆，且伸缩杆的一侧设置有槽口。夹嘴的夹紧方式通过伸缩横梁卡紧在手柄转轴和脱钩轴上，通过转动伸缩横梁，使伸缩横梁脱离手柄转轴和脱钩轴，从而使夹嘴张开，达到释放重锤的目的。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：在检测的过程中，由于重锤本身重量非常大，夹嘴能夹紧重锤然后往上运动的过程中，是通过伸缩横梁卡紧在手柄转轴和脱钩轴上，当需要进行脱钩的处理时，必须要转动伸缩横梁，此时由于夹嘴夹紧力和重锤本身的重力几乎相同，此时通过人工的方式转动伸缩横梁难度较大，从而增大脱钩的难度。
发明内容
本发明的目的是提供一种活塞式高应变检测装置，解决了脱钩难度较大的问题。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种活塞式高应变检测装置，包括支撑架、重锤、连接在支撑架上驱动重锤竖向位移的提锤机构、连接在支撑架上与提锤机构相配合的脱钩机构，所述提锤机构包括套筒、间隔设置且转动连接在套筒内壁的若干钩部、连接在支撑架上驱动套筒竖向位移的驱动部，所述套筒的内壁和钩部侧壁的顶部之间设置有与钩部相对应的弹性件，所述弹性件呈水平设置，所述脱钩机构包括抵接在若干钩部之间的活塞、连接在支撑架上驱动活塞竖向位移的定位部，当活塞抵接与若干钩部抵接时，若干所述钩部与重锤的顶端相扣合。
通过采用上述技术方案，钩部与重锤抵接之前，活塞和若干钩部互不抵接，钩部转动连接在套筒的内壁，此时由于弹性件弹性的作用下，根据杠杆原理，此时钩部的顶端相互靠近，钩部的底端会相互远离，此时若干钩部的底端呈张开的状态，张开的钩部对准重锤的顶端，由于活塞本身重力的作用下，活塞向下运动的同时会塞入到若干钩部之间，此时弹性件被压缩，钩部恢复竖直的状态，即钩部的顶端从相互靠近的状态变成竖直的状态，和上述原理相同，此时钩部的底端相互靠近，若干钩部钩紧重锤的顶端，然后驱动驱动部，活塞始终与若干钩部抵接的同时同步上升，实现重锤的提升，当重锤提升到一定高度的时候，定位部制动，活塞保持高度不变的情况下，驱动部驱动套筒向下运动一小段距离，此时活塞与钩部分离，弹性件驱使钩部的顶部相互靠近，和上述原理相同，此时钩部呈张开的状态，重锤掉落。通过驱动部和定位部的相互配合，实现重锤提升和重锤脱钩的过程，该设置大大降低了脱钩的难度，同时也大大降低了工人的劳动强度。通过该脱钩方式，较为平稳和安全。
本发明进一步设置为：所述驱动部包括连接在支撑架上的千斤顶、对称连接在套筒顶部的两第一钢丝绳，两所述第一钢丝绳的一端与千斤顶的输出轴连接，另一端对应连接在套筒的顶部。
通过采用上述技术方案，通过千斤顶输出轴的伸出和缩回，从而改变套筒的高度，进而将重锤提升，该过程通过千斤顶进行驱动，大大降低了工人的劳动强度。
本发明进一步设置为：所述支撑架的顶面分别设置有两第一定滑轮、两第二定滑轮，其中一所述第一钢丝绳滑动连接在两第一定滑轮上，另一所述第一钢丝绳滑动连接在两第二定滑轮上，其中一所述第一定滑轮、第二定滑轮对应设置且位于重锤的上方，另一所述第一定滑轮、第二定滑轮对应设置且位于千斤顶的上方。
通过采用上述技术方案，设置两个第一定滑轮和两个第二定滑轮，第一定滑轮、第二定滑轮的作用主要是改变力的方向，两个第一定滑轮、第二定滑轮设置在不同的位置，使两第一钢丝绳形成倒U字形的形状，第一钢丝绳的一端与千斤顶连接，千斤顶本身的体积较大，其工作的过程中需要连接在较为稳固的位置上，所以设置第一定滑轮、第二定滑轮从而没有将千斤顶设置在重锤的上方，保证检测过程中重锤能够平稳的提升。
本发明进一步设置为：所述定位部包括第二钢丝绳、连接在支撑架上的定位杆，所述第二钢丝绳的一端连接在活塞的顶面，另一端设置有插设在定位杆上的定位销。
通过采用上述技术方案，将定位销插设在定位杆上，从而确定活塞的位置，使活塞与若干钩部相配合。
本发明进一步设置为：所述定位杆上间隔设置有若干位于同一竖直线上的定位孔，所述定位孔与定位销相配合。
通过采用上述技术方案，根据若干钩部移动的情况，将定位销对应插设在不同的定位孔上，从而限定活塞的位置。
本发明进一步设置为：所述支撑架的顶面设置有两第三定滑轮，其中一所述第三定滑轮位于重锤的上方，另一所述第三定滑轮位于定位杆的上方，所述第二钢丝绳滑动连接在两第三定滑轮上。
通过采用上述技术方案，两个第三定滑轮的作用主要是改变力的方向，两个第三定滑轮位于不同的位置，使第二钢丝绳呈倒U字形的形状，第二钢丝绳其中一端连接有插设在定位孔上的定位销，即通过工人在支撑架外拉动第二钢丝绳使定位销对应插设在定位孔上，不需要工人爬上支撑架从而牵动第二钢丝绳，该设置具有较高的安全性。
本发明进一步设置为：所述重锤的顶面设置有垫板，所述垫板的顶面设置有连接销，所述连接销的竖截面呈T字形，若干所述钩部与连接销的顶端相配合。
通过采用上述技术方案，通过垫板连接在连接销和重锤的顶面，能增大连接销和重锤的连接面积，从而加强连接的稳定性；连接销的竖截面呈T字形，其顶端的直径大于底端，便于钩部钩设在连接销上，有助于加快重锤的提升效率。
本发明进一步设置为：所述垫板和连接销之间设置有若干加强板，所述加强板的竖截面呈三角形。
通过采用上述技术方案，加强板连接在垫板和连接销之间，垫板、加强板、连接销形成三角形的结构，有助于增强连接的稳定性。
本发明进一步设置为：所述套筒的底部朝重锤的方向设置有喇叭口，所述喇叭口的竖截面呈梯形。
通过采用上述技术方案，竖截面呈梯形的喇叭口，起到导向的效果，且其便于对连接销进行定位，从而加快钩部钩在连接销的顶端。
本发明进一步设置为：所述第二钢丝绳和活塞之间设置有连接杆，所述连接杆的底端与活塞连接，顶端与第二钢丝绳连接，所述套筒的侧壁设置有供连接杆伸出的通孔。
通过采用上述技术方案，通过通孔观测伸出套筒的连接杆，从而确定活塞的位置，提高脱钩的稳定性。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.通过驱动部和定位部的相互配合，实现重锤提升和重锤脱钩的过程，该设置大大降低了脱钩的难度，同时也大大降低了工人的劳动强度；
2.设置两个第一定滑轮和两个第二定滑轮，第一定滑轮、第二定滑轮的作用主要是改变力的方向，保证检测过程中重锤能够平稳的提升；
3.两个第三定滑轮的作用主要是改变力的方向，不需要工人爬上支撑架从而牵动第二钢丝绳，该设置具有较高的安全性；
4.竖截面呈梯形的喇叭口，起到导向的效果。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是图1中A部分的局部放大示意图。
图3是本发明的支撑架的侧视图。
图4是本发明的支撑架的俯视图。
图5是本发明的部分结构示意图。
图中，1、支撑架；11、第一定滑轮；12、第二定滑轮；13、第三定滑轮；14、槽钢；2、重锤；21、垫板；22、连接销；23、加强板；3、提锤机构；31、套筒；32、钩部；321、竖杆；322、斜杆；323、L形杆；324、弹性件；325、导向面；33、驱动部；331、千斤顶；332、第一钢丝绳；333、方块；34、喇叭口；4、脱钩机构；41、活塞；42、定位部；421、第二钢丝绳；422、定位杆；423、定位销；424、定位孔；5、连接杆。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1和图2，为本发明公开的一种活塞式高应变检测装置，连接在地面上的支撑架1和位于地面上且位于支撑架1之间的重锤2，为了便于对重锤2进行提升的处理，在重锤2的顶面通过螺栓连接有垫板21，垫板21位于重锤2顶面的中心处，在垫板21顶面的中心处固定有连接销22，连接销22的竖截面呈倒T字形；为了加强连接销22和垫板21之间的连接稳定性，在垫板21和连接销22之间固定有加强板23，加强板23的竖截面呈三角形，四块加强板23间隔设置，加强板23垂直于垫板21，垫板21、加强板23和连接销22形成三角形的关系，该结构较为稳固，有助于整体整体结构的连接稳定性。
驱动重锤2竖向位移的提锤机构3连接在支撑架1上，提锤机构3包括套筒31、间隔设置且转动连接在套筒31内壁的若干钩部32，钩部32具体设置有三个，竖直设置的套筒31的两端相贯通，钩部32的底端伸出套筒31的底端。钩部32包括竖杆321、固定连接在竖杆321底端的斜杆322、固定连接在斜杆322底端的L形杆323，斜杆322和L形杆323之间形成的角度为钝角，斜杆322和L形杆323的连接处转动连接在套筒31的内壁上。套筒31的内壁和钩部32侧壁的顶部之间固定有与钩部32相对应的弹性件324，弹性件324具体是弹簧，弹簧的一端固定在钩部32的侧壁上，另一端固定在套筒31的内壁上，弹簧为水平设置。为了便于若干钩部32勾在连接销22上，套筒31的底部朝重锤2的方向固定有喇叭口34，喇叭口34的竖截面呈梯形，喇叭口34便于对重锤2进行定位。
提锤机构3还包括连接在支撑架1上驱动套筒31竖向位移的驱动部33，驱动部33包括驱动部33包括连接在支撑架1上的千斤顶331、对称连接在套筒31顶部的两第一钢丝绳332，千斤顶331的输出轴的顶面固定有方块333（参照图3），两第一钢丝绳332的一端与方块333（参照图3）的顶面连接，另一端对应连接在套筒31的顶部，通过两第一钢丝绳332同时对套筒31进行提升的处理，有助于加快重锤2的提升速度；为了便于连接，第一钢丝绳332和套筒31之间通过吊环连接。
参照图1和图4，支撑架1的顶面分别连接有两第一定滑轮11、两第二定滑轮12，其中一第一钢丝绳332滑动连接在两第一定滑轮11上，另一第一钢丝绳332滑动连接在两第二定滑轮12上，通过两第一定滑轮11和两第二定滑轮12从而改变千斤顶331的施力方向，其中一第一定滑轮11、第二定滑轮12对应设置且位于重锤2的上方，另一第一定滑轮11、第二定滑轮12对应设置且位于千斤顶331的上方，则两第一钢丝绳332的形成倒U字形的形状。
参照图1和图2，与提锤机构3相配合的脱钩机构4连接在支撑架1上，脱钩机构4包括抵接在若干钩部32之间的活塞41，当活塞41与三个竖杆321抵接时，三个L形杆323相互靠近且钩在连接销22上，当活塞41与三个竖杆321分离时，三个L形杆323相互远离，此时L形杆323和连接销22不抵接；为了便于活塞41塞进三个竖杆321之间，竖杆321靠近活塞41的侧壁上设置有导向面325。
脱钩机构4还包括连接在支撑架1的定位部42，定位部42包括第二钢丝绳421、连接在支撑架1上的定位杆422，竖直设置的定位杆422连接在支撑架1且相对于千斤顶331的一侧，第二钢丝绳421的一端连接在活塞41的顶面，另一端固定有插设在定位杆422上的定位销423；为了调节活塞41的高度，定位杆422上间隔开设有若干位于同一竖直线上的定位孔424，定位孔424与定位销423相配合，通过定位销423插设在高度不同的定位孔424上，从而改变活塞41的位置。
支撑架1的顶面连接有两第三定滑轮13，其中一第三定滑轮13位于重锤2的上方，另一第三定滑轮13位于定位杆422的上方，第二钢丝绳421滑动连接在两第三定滑轮13上，通过两第三定滑轮13能改变力的方向，工人站在支撑架1外，将定位销423插设在定位孔424上从而改变活塞41的位置，便于操作。
参照图4，两第一定滑轮11、两第二定滑轮12、两第三定滑轮13分别位于不同的水平线上，两第一定滑轮11、两第二定滑轮12、两第三定滑轮13分别通过两相对的槽钢14连接在支撑架1上，两槽钢14背向设置，两第三定滑轮13位于两第一定滑轮11、两第二定滑轮12之间。
参照图5，第二钢丝绳421和活塞41之间连接有连接杆5，连接杆5的竖截面呈T字形，连接杆5的底端与活塞的顶面固定连接，连接杆5的顶面与第二钢丝绳的端部固定连接，为了便于观察活塞41的位置，套筒31的侧壁位于钩部32的上方相对开设有通孔，连接杆5顶部的两端通过通孔伸出套筒31，通过伸出通孔的连接杆5从而确定活塞的位置，起到指示的效果。
本实施例的实施原理为：钩部32与重锤2抵接之前，活塞41和若干钩部32互不抵接，此时由于弹性件324弹性的作用下，钩部32转动连接在套筒31的内壁，根据杠杆原理，此时钩部32的顶端相互靠近，钩部32的底端会相互远离，此时若干钩部32的底端呈张开的状态，张开的钩部32对准重锤2的顶端，改变定位销423的位置，使活塞41朝靠近重锤2的方向运动，由于活塞41本身重力的作用下，活塞41向下运动的同时会塞入到若干钩部32之间，此时弹性件324被压缩，钩部32恢复竖直的状态，即钩部32的顶端从相互靠近的状态变成竖直的状态，和上述原理相同，此时钩部32的底端相互靠近，若干钩部32钩紧重锤2的顶端，同步驱动千斤顶331和改变定位销423的位置，使活塞41始终与若干钩部32抵接的同时同步上升，实现重锤2的提升，当重锤2提升到一定高度的时候，第二定位销423的位置保持不变，活塞41保持高度不变的情况下，改变定位销423的位置，驱动套筒31向下运动一小段距离，此时活塞41与钩部32分离，弹性件324驱使钩部32的顶部相互靠近，和上述原理相同，此时钩部32呈张开的状态，重锤2掉落。通过千斤顶331和定位销423的相互配合，实现重锤2提升和重锤2脱钩的过程，该设置大大降低了脱钩的难度，同时也大大降低了工人的劳动强度。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种活塞式高应变检测装置，包括支撑架(1)、重锤(2)、连接在支撑架(1)上驱动重锤(2)竖向位移的提锤机构(3)、连接在支撑架(1)上与提锤机构(3)相配合的脱钩机构(4)，其特征在于：所述提锤机构(3)包括套筒(31)、间隔设置且转动连接在套筒(31)内壁的若干钩部(32)、连接在支撑架(1)上驱动套筒(31)竖向位移的驱动部(33)，所述套筒(31)的内壁和钩部(32)侧壁的顶部之间设置有与钩部(32)相对应的弹性件(324)，所述弹性件(324)呈水平设置，所述脱钩机构(4)包括抵接在若干钩部(32)之间的活塞(41)、设置在支撑架(1)上与活塞(41)连接的定位部(42)，当活塞(41)抵接与若干钩部(32)抵接时，若干所述钩部(32)与重锤(2)的顶端相扣合。
2.根据权利要求1所述的一种活塞式高应变检测装置，其特征在于：所述驱动部(33)包括连接在支撑架(1)上的千斤顶(331)、对称连接在套筒(31)顶部的两第一钢丝绳(332)，两所述第一钢丝绳(332)的一端与千斤顶(331)的输出轴连接，另一端对应连接在套筒(31)的顶部。
3.根据权利要求2所述的一种活塞式高应变检测装置，其特征在于：所述支撑架(1)的顶面分别设置有两第一定滑轮(11)、两第二定滑轮(12)，其中一所述第一钢丝绳(332)滑动连接在两第一定滑轮(11)上，另一所述第一钢丝绳(332)滑动连接在两第二定滑轮(12)上，其中一所述第一定滑轮(11)、第二定滑轮(12)对应设置且位于重锤(2)的上方，另一所述第一定滑轮(11)、第二定滑轮(12)对应设置且位于千斤顶(331)的上方。
4.根据权利要求1所述的一种活塞式高应变检测装置，其特征在于：所述定位部(42)包括第二钢丝绳(421)、连接在支撑架(1)上的定位杆(422)，所述第二钢丝绳(421)的一端连接在活塞(41)的顶面，另一端设置有插设在定位杆(422)上的定位销(423)。
5.根据权利要求4所述的一种活塞式高应变检测装置，其特征在于：所述定位杆(422)上间隔设置有若干位于同一竖直线上的定位孔(424)，所述定位孔(424)与定位销(423)相配合。
6.根据权利要求5所述的一种活塞式高应变检测装置，其特征在于：所述支撑架(1)的顶面设置有两第三定滑轮(13)，其中一所述第三定滑轮(13)位于重锤(2)的上方，另一所述第三定滑轮(13)位于定位杆(422)的上方，所述第二钢丝绳(421)滑动连接在两第三定滑轮(13)上。
7.根据权利要求1所述的一种活塞式高应变检测装置，其特征在于：所述重锤(2)的顶面设置有垫板(21)，所述垫板(21)的顶面设置有连接销(22)，所述连接销(22)的竖截面呈T字形，若干所述钩部(32)与连接销(22)的顶端相配合。
8.根据权利要求7所述的一种活塞式高应变检测装置，其特征在于：所述垫板(21)和连接销(22)之间设置有若干加强板(23)，所述加强板(23)的竖截面呈三角形。
9.根据权利要求8所述的一种活塞式高应变检测装置，其特征在于：所述套筒(31)的底部朝重锤(2)的方向设置有喇叭口(34)，所述喇叭口(34)的竖截面呈梯形。
10.根据权利要求4所述的一种活塞式高应变检测装置，其特征在于：所述第二钢丝绳(421)和活塞(41)之间设置有连接杆(5)，所述连接杆(5)的底端与活塞(41)连接，顶端与第二钢丝绳(421)连接，所述套筒(31)的侧壁设置有供连接杆(5)伸出的通孔。
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