CN110595829A - 一种现场从注浆口和出浆口处钻取灌浆料芯样的便捷方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种现场从注浆口和出浆口处钻取灌浆料芯样的便捷方法，先准备至少一个第一阶段钻头、多个第二阶段钻头以及与其匹配的多个钻头模具，然后选择钻芯部位，安装钻芯机并分二阶段钻取芯样；通过取样管外径选择第一阶段钻头并钻取，判断取样管是否断裂，断裂则测量其长度判断是否可用，未断裂则通过多个不同尺寸的钻头模具依次尝试，确定合适的芯样截取用钻头尺寸，根据芯样截取用钻头尺寸选择对应的第二阶段钻头，通过第二阶段钻头进钻后关闭冷却水使钻取力变为钻断力，完成取芯，最后剥离取样管管壁得到芯样。本发明对预制构件的破损小，为带有倾斜度的取样管预留了适当的避让空间，取出理想芯样的概率高，且操作快速简便。

Description

一种现场从注浆口和出浆口处钻取灌浆料芯样的便捷方法

技术领域

本发明涉及装配式建筑技术领域，具体涉及一种现场从注浆口和出浆口处钻取灌浆料芯样的便捷方法。

背景技术

钢筋套筒灌浆连接是在装配式混凝土结构中常用的钢筋连接形式，但在实际施工中常常出现为了增加灌浆料流动度，搅拌时用水量超过产品设计值，导致增加了浆料的水灰比，降低了灌浆料的抗压强度，个别存在采用劣质灌浆料甚至普通水泥浆料以次充好的现象，影响了结构连接部位的性能。因此，有必要对灌浆料实体强度进行检测。

公布号为CN106769441A的中国专利文献提出了利用注浆孔或出浆孔处获得的圆柱体试件的抗压强度来换算得出灌浆料标准试件的抗压强度值。上述方法首先要从注浆孔或出浆孔处钻取灌浆料芯样，即能否方便快捷的钻取到符合检测要求的灌浆料芯样，且不对结构造成过多的损伤，是该方法落地推广的先决条件。然而，由于PVC管的延展性较好，传统的钻芯方法仅能使注(出)浆管外的混凝土芯样的底部断裂，灌(出)浆管仍保持完好，无法取出。

因此，亟需研发一种现场从注浆口和出浆口处钻取灌浆料芯样的便捷方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种现场从注浆口和出浆口处钻取灌浆料芯样的便捷方法，取样效果好，操作简便，便于检测人员学习掌握。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种现场从注浆口和出浆口处钻取灌浆料芯样的便捷方法，包括至少一个第一阶段钻头、多个第二阶段钻头以及多个钻头模具，多个第二阶段钻头的内径依次递增设置，多个第二阶段钻头和多个钻头模具数量一致并一一对应，相对应的第二阶段钻头和钻头模具的内径及壁厚一致；

具体包括以下步骤：

步骤1)选择钻芯部位，先确定取样管内的浆料饱满，随后采用钢筋探测仪检测并确定取样管周边无钢筋和预埋管线，取样管包括注浆管和出浆管；

步骤2)安装钻芯机，根据取样管选取对应的第一阶段钻头，第一阶段钻头的内径大于取样管外径20mm～24mm，在选择的钻芯部位周边的构件表面安装钻芯机并调节钻芯机的钻取中心与取样管管口的中心点重合；

步骤3)分阶段钻取芯样：

A、第一阶段，将第一阶段钻头与构件表面保持垂直，钻芯机将第一阶段钻头匀速转动推进，并用冷却水冷却第一阶段钻头和排除混凝土料屑；

当钻入深度达55mm～70mm时，暂停钻芯，并将第一阶段钻头退出至构件表面并远离；

若取样管已断，则根据其长度判断是否可用，若不可用则换下一处进行取样，重新执行步骤1)；

若取样管未断，则将取样管外包裹的混凝土层剔凿，并将凿碎的混凝土料屑清理干净，得到钻槽，然后量取第一阶段的钻芯深度并进行下一个阶段；

B、第二阶段，选取比取样管外径大且最接近的钻头模具，将该钻头模具安装在第一阶段钻头的钻端上，钻头模具与第一阶段钻头中心点重合，然后进行判断选择，推进第一阶段钻头使得钻头模具朝向钻槽槽底移动，在推进受到阻挡时，通过第一阶段的钻芯深度判断钻头模具是否移动至钻槽槽底；

当钻头模具未移动至钻槽槽底，则替换该钻头模具，选取相邻尺寸的钻头模具继续进行判断选择，直至选择的钻头模具移动至钻槽槽底；

当钻头模具移动至钻槽槽底时，选取移动至钻槽槽底的钻头模具对应的第二阶段钻头进行钻芯；

采用选取的第二阶段钻头替换第一阶段钻头匀速转动推进，钻芯开始时先保持冷却水输送，当钻入钻槽槽底5mm～8mm后，停止冷却水的输送，持续进钻直至取样管在芯样底部位置断开，得到包裹取样管的芯样；

步骤4)将包裹取样管的芯样采用壁纸刀剥除取样管，取出其中的灌浆料芯样，完成取样工作。

进一步的，在分阶段钻芯的第二阶段中，选取试用的第一个钻头模具的内径应比取样管外径大4mm～6mm，且当进行钻头模具替换操作时，替换后的钻头模具内径大于替换前的钻头模具内径4mm～6mm。

进一步的，采用钢筋探测仪检测并确定取样管周边20mm内无钢筋和预埋管线。

进一步的，所述钻头模具与第一阶段钻头之间设置有定位连接套，所述定位连接套沿轴向的两端分别设置有卡套端和螺纹柱，所述定位连接套通过卡套端套设在第一阶段钻头的钻端上，所述钻头模具位于定位连接套一端上设置有内螺纹端，所述钻头模具通过内螺纹端与螺纹柱配合固定。

进一步的，所述钻头模具表面设置有刻度线，所述螺纹柱的长度及内螺纹端的深度均小于10mm，所述钻头模具的长度为75mm～80mm。

进一步的，所述取样管的内径为17mm～23mm，所述灌浆料芯样的长度大于45mm时为可用芯样。

进一步的，所述冷却水的流量为3L/min～5L/min。

进一步的，所述取样管为硬直管、材质为PVC。

本发明的有益效果：

1、本发明采用两阶段钻芯法，第一阶段用于保证灌浆料芯样的长度，第二阶段用于取断PVC材质的注(出)浆管，满足了检测需求，且方法科学、操作简便，便于检测人员学习掌握。

2、本发明在钻芯的第二阶段对灌浆料芯样的倾斜程度进行判断，根据灌浆料芯样倾斜程度灵活调整钻头的尺寸，保证所取芯样满足检测需求的前提下最大程度的简化了取芯流程，且将钻芯对结构的损伤控制在了允许范围内。

3、本方法利用钻头模具及定位套对灌浆料芯样的倾斜度进行辅助观测，以快速确定第二阶段的钻头规格。

附图说明

图1是本发明的流程示意图；

图2是本发明的第一阶段钻头钻取并剔凿取样管表面混凝土层的示意图；

图3是本发明第二阶段采用钻头模具的首次尝试示意图；

图4是本发明第二阶段采用钻头模具的第二次尝试示意图；

图5是本发明第二阶段采用钻头模具的第三次尝试示意图；

图6是本发明钻头模具与第一阶段钻头组合连接的示意图；

图7是本发明图6中组合结构的分解示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1所示，本发明的现场从注浆口和出浆口处钻取灌浆料芯样的便捷方法的一实施例：

中国工程建设协会标准《钢筋连接用套筒灌浆料实体强度检验技术规程》征求意见稿中规定灌浆料芯样的直径不小于17mm，主要是考虑到芯样直径太小，对抗压强度测试带来较大难度；另外经广泛调研，目前国内使用的常规型号的套筒，相配套的灌浆管和出浆管的最大内径为23mm，即灌浆料芯样的最大直径为23mm，并且根据加工需要要求灌浆料芯样的长度要大于45mm；灌浆料芯样外包裹的PVC管的壁厚大致为1mm，因此取样管的外径为19mm～25mm，取样管包括注浆管和出浆管。

具体的，在进行取样前，需要进行钻取工具的准备，首先根据现场注浆口或出浆口的外径选择至少一个第一阶段钻头1、多个第二阶段钻头以及与第二阶段钻头一一对应的多个钻头模具2，多个第二阶段钻头的内径依次递增设置，多个第二阶段钻头和多个钻头模具数量一致并一一对应，相对应的第二阶段钻头和钻头模具的内径及壁厚一致。

取芯方法包括以下步骤：

首先在需要取样的构件表面选择钻芯部位，先确定取样管内的浆料饱满，随后采用钢筋探测仪检测并确定取样管周边20mm范围内无钢筋和预埋管线(20mm的距离主要考虑了以下尺寸：钻头壁厚3.5mm、第一阶段钻头内壁与PVC管的间隙10mm～12mm、钻头偏位2mm及钢筋定位测量误差3mm)，钻芯工作不应损伤构件里的受力钢筋。

然后安装钻芯机，根据取样管选取对应的第一阶段钻头，第一阶段钻头的内径大于取样管外径20mm～24mm，在选择的钻芯部位周边的构件表面安装钻芯机并调节钻芯机的钻取中心与取样管管口的中心点重合；可用记号笔在构件注浆口或出浆口做标记，用以对中，并且保证首钻钻头的中心点与取样管管口的中心点之间的偏心距离不大于1mm，以提高安装精度以及钻芯精度。

接着分阶段钻取芯样：

A、第一阶段，第一阶段钻头与构件3表面保持垂直，钻芯机将第一阶段钻头匀速转动推进，并用冷却水冷却第一阶段钻头和排除混凝土料屑，冷却水的流量为3L/min～5L/min；

当钻入深度达55mm～70mm时(考虑封堵灌浆口或出浆口所用的橡胶塞塞入取样管内的深度为10mm左右，该塞入深度区域内要么没有灌浆料，要么为后补的灌浆料，与孔道内其余灌浆料是不连续的，故不得使用，因此需要提高钻入深度)，暂停钻芯，并将第一阶段钻头退出至构件表面并远离(此处不拆卸第一阶段钻头，只是退出)；

若取样管已断，说明取样管存在较为倾斜的情况，并已通过第一阶段钻头完成取样工作，根据其断裂后的长度是否大于45mm判断其是否可用，若不可用则换下一处进行取样，重新选择钻芯部位并安装钻芯机进行第一阶段钻取；

若取样管未断，则将取样管4外包裹的混凝土层剔凿，并将凿碎的混凝土料屑清理干净，得到钻槽5，参照图2所示；然后量取第一阶段的钻芯深度并进行下一个阶段；

B、第二阶段，主要通过钻头模具模拟第二阶段钻头在推进过程中与取样管之间的位置关系，通过位置关系判断取样管需要使用的第二阶段钻头尺寸；

选取比取样管外径大且最接近的钻头模具，该钻头模具内径比取样管大4mm～6mm，将该钻头模具安装在第一阶段钻头的钻端上，钻头模具与第一阶段钻头中心点重合，相当于位于同一轴线上同轴设置；

然后进行判断选择，推进第一阶段钻头使得钻头模具朝向钻槽槽底移动，此时不需要转动，在推进受到阻挡时，通过第一阶段的钻芯深度判断钻头模具是否移动至钻槽槽底；

当钻头模具未移动至钻槽槽底，则替换该钻头模具，选取相邻尺寸的钻头模具继续进行判断选择，两个相邻的钻头模具内径相差4mm～6mm，依次逐渐增加内径并替换尝试，直至选择的钻头模具移动至钻槽槽底，参照图3至图5所示，通过三次尝试，最终在第三个钻头模具使用情况下，第三个钻头模具移动至钻槽槽底，因此第三个钻头模具对应的钻头即为第二阶段钻芯的钻头尺寸，据此确定第二阶段的钻头；

在该阶段中，钻芯机不拆卸，且不调节下钻的位置，始终与使用第一阶段钻头时的位置一致。

将第一阶段钻头和钻头模具拆除，采用选取的第二阶段钻头替换第一阶段钻头匀速转动推进，钻芯开始时先保持冷却水输送，当钻入钻槽槽底5mm～8mm后，停止冷却水的输送，持续进钻直至取样管在芯样底部位置断开，得到包裹取样管的芯样；

最后将包裹取样管的芯样采用壁纸刀剥除取样管，取出其中的灌浆料芯样，完成取样工作。

基于灌浆料芯样的直径为17mm～23mm，取样管的外径为19mm～25mm,因此实际取芯过程中，仅需要有限的钻头组合即可满足操作要求。如下表所示，钻头内径24mm、26mm、28mm、30mm、34mm、38mm、42mm、46mm共8种规格的组合即可覆盖所有尺寸型号的取样管使用。当然，具体工程项目中的取样管是可以提前得知尺寸的，根据取样管的尺寸，可以提前选取钻头的使用组合，以减少携带数量，提高效率。

由于取样管在人工组装和混凝土浇筑过程中，存在不可避免的倾斜情况发生，因此一般情况下都需要多次尝试，而从最接近取样管外径的尺寸开始尝试，能够保证最终选取的第二阶段钻头与取样管倾斜状态相匹配，达到精确快速选择、稳定断裂取样的效果。

具体的，为了更好的将钻头模具和第一阶段钻头组合在一起使用，将上述的钻头模具与第一阶段钻头之间设置定位连接套6，定位连接套沿轴向的两端分别设置有卡套端7和螺纹柱8；使用时，定位连接套通过卡套端套设在第一阶段钻头的钻端上，而钻头模具位于定位连接套一端上设置有内螺纹端9，钻头模具通过内螺纹端与螺纹柱配合固定，定位连接套能够保证与第一阶段钻头同轴设置，螺纹柱设置在定位连接套中心，内螺纹端设置在钻头模具中心，从而实现钻头模具与第一阶段钻头同轴设置，达到同心效果，保证尝试结果的准确度。卡套端的材质可以为塑料，保证套设固定的效果。

具体的，在钻头模具表面设置有刻度线，通过刻度线与钻槽槽口的对比能够得到钻头模具伸入钻槽内的尺寸，将该尺寸与钻槽的深度进行比较，即可快速得出钻头磨具是否到达钻槽底部；螺纹柱的长度及内螺纹端的深度均小于10mm，尽量压缩两者的连接长度，在有限的空间内保证钻头模具的安装，钻头模具的长度为75mm～80mm，满足伸入到达钻槽槽底的需要。

本申请的定位连接套是套设在第一阶段钻头的钻端的外表面上的，钻端的外表面便于清洁，简单的擦拭即可干净，方便操作。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (8)

1.一种现场从注浆口和出浆口处钻取灌浆料芯样的便捷方法，其特征在于，包括至少一个第一阶段钻头、多个第二阶段钻头以及多个钻头模具，多个第二阶段钻头的内径依次递增设置，多个第二阶段钻头和多个钻头模具数量一致并一一对应，相对应的第二阶段钻头和钻头模具的内径及壁厚一致；

具体包括以下步骤：

步骤1)选择钻芯部位，先确定取样管内的浆料饱满，随后采用钢筋探测仪检测并确定取样管周边无钢筋和预埋管线，取样管包括注浆管和出浆管；

步骤2)安装钻芯机，根据取样管选取对应的第一阶段钻头，第一阶段钻头的内径大于取样管外径20mm～24mm，在选择的钻芯部位周边的构件表面安装钻芯机并调节钻芯机的钻取中心与取样管管口的中心点重合；

步骤3)分阶段钻取芯样：

A、第一阶段，第一阶段钻头与构件表面保持垂直，钻芯机将第一阶段钻头匀速转动推进，并用冷却水冷却第一阶段钻头和排除混凝土料屑；

当钻入深度达55mm～70mm时，暂停钻芯，并将第一阶段钻头退出至构件表面并远离；

若取样管已断，则根据其长度判断是否可用，若不可用则换下一处进行取样，重新执行步骤1)；

若取样管未断，则将取样管外包裹的混凝土层剔凿，并将凿碎的混凝土料屑清理干净，得到钻槽，然后量取第一阶段的钻芯深度并进行下一个阶段；

B、第二阶段，选取比取样管外径大且最接近的钻头模具，将该钻头模具安装在第一阶段钻头的钻端上，钻头模具与第一阶段钻头中心点重合，然后进行判断选择，推进第一阶段钻头使得钻头模具朝向钻槽槽底移动，在推进受到阻挡时，通过第一阶段的钻芯深度判断钻头模具是否移动至钻槽槽底；

当钻头模具未移动至钻槽槽底，则替换该钻头模具，选取相邻尺寸的钻头模具继续进行判断选择，直至选择的钻头模具移动至钻槽槽底；

当钻头模具移动至钻槽槽底时，选取移动至钻槽槽底的钻头模具对应的第二阶段钻头进行钻芯；

采用选取的第二阶段钻头替换第一阶段钻头匀速转动推进，钻芯开始时先保持冷却水输送，当钻入钻槽槽底5mm～8mm后，停止冷却水的输送，持续进钻直至取样管在芯样底部位置断开，得到包裹取样管的芯样；

步骤4)将包裹取样管的芯样采用壁纸刀剥除取样管，取出其中的灌浆料芯样，完成取样工作。

2.如权利要求1所述的现场从注浆口和出浆口处钻取灌浆料芯样的便捷方法，其特征在于，在分阶段钻芯的第二阶段中，选取试用的第一个钻头模具的内径应比取样管外径大4mm～6mm，且当进行钻头模具替换操作时，替换后的钻头模具内径大于替换前的钻头模具内径4mm～6mm。

3.如权利要求1所述的现场从注浆口和出浆口处钻取灌浆料芯样的便捷方法，其特征在于，采用钢筋探测仪检测并确定取样管周边20mm内无钢筋和预埋管线。

4.如权利要求1所述的现场从注浆口和出浆口处钻取灌浆料芯样的便捷方法，其特征在于，所述钻头模具与第一阶段钻头之间设置有定位连接套，所述定位连接套沿轴向的两端分别设置有卡套端和螺纹柱，所述定位连接套通过卡套端套设在第一阶段钻头的钻端上，所述钻头模具位于定位连接套一端上设置有内螺纹端，所述钻头模具通过内螺纹端与螺纹柱配合固定。

5.如权利要求4所述的现场从注浆口和出浆口处钻取灌浆料芯样的便捷方法，其特征在于，所述钻头模具表面设置有刻度线，所述螺纹柱的长度及内螺纹端的深度均小于10mm，所述钻头模具的长度为75mm～80mm。

6.如权利要求1所述的现场从注浆口和出浆口处钻取灌浆料芯样的便捷方法，其特征在于，所述取样管的内径为17mm～23mm，所述灌浆料芯样的长度大于45mm时为可用芯样。

7.如权利要求1所述的现场从注浆口和出浆口处钻取灌浆料芯样的便捷方法，其特征在于，所述冷却水的流量为3L/min～5L/min。

8.如权利要求1所述的现场从注浆口和出浆口处钻取灌浆料芯样的便捷方法，其特征在于，所述取样管为硬直管、材质为PVC。