CN111721574A - 一种快速检测沉渣厚度的取样装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑机械技术领域，尤其涉及一种快速检测沉渣厚度的取样装置，包括钻机、车体和取样筒，所述钻机固接在所述车体上，所述取样筒一端的内壁上开设有内螺纹，所述取样筒通过内螺纹与所述钻机输出端的钻杆螺纹连接。本发明具有能够较为精确的检测深孔和浅孔的沉渣厚度的效果。

Description

一种快速检测沉渣厚度的取样装置
技术领域
本发明涉及建筑机械技术领域，尤其是涉及一种快速检测沉渣厚度的取样装置。
背景技术
沉渣是指钻孔和清孔过程中未被循环泥浆带走或塌孔所留下的沉淀物。
沉渣厚度对于混凝土的灌注有着非常大的影响，在实际施工中，钻孔后首先需要对孔底的沉渣厚度进行测量，而现有技术中一般使用吊锤来进行沉渣厚度的测量，具体为在绳子的一端绑接一个钢筋头，然后将钢筋头下放到孔内，当钢筋头与沉渣表面接触时，工作人员可以感知到，随即标记绳子位于地面孔口的位置，然后将钢筋头拉出，最后测量绳子标记位置到钢筋头的长度即可，用钻孔时的孔深减去测量的绳子长度即可得知沉渣的厚度。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：上述沉渣厚度的测量方式只适用于较浅孔的测量，在测量较深孔的沉渣厚度时，工作人员不太容易去感知到钢筋头是否和沉渣表面所接触，从而使测量出的结果也会存在较大的误差。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种快速检测沉渣厚度的取样装置，其具有能够较为精确的检测深孔和浅孔的沉渣厚度的效果。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种快速检测沉渣厚度的取样装置，包括钻机、车体和取样装置，所述钻机固接在所述车体上，所述取样筒一端的内壁上开设有内螺纹，所述取样筒通过内螺纹与所述钻机输出端的钻杆螺纹连接。
通过采用上述技术方案，可将取样筒连接在钻杆上，然后将钻杆连接到钻机的输出端，驱动钻机以将取样筒旋入沉渣后继续旋入原土层，此处由于原土层的结构较为紧实，且取样筒又旋转插入原土层中，所以原土层的泥土在取样筒内会具有一定的密实性，即在取出过程中原土层内的泥土不易于取样筒的内壁上脱落，取出后的取样筒其内部的沉渣和原土层的泥土会出现分层结构，将取样筒从钻杆上卸除后，利用尺子插入沉渣即可测量出沉渣的厚度，该测量方式相比吊锤来说，对深孔和浅孔均能够进行测量，同时测量的精确度也更高。
本发明在一较佳示例中可以进一步设置为：所述取样筒远离内螺纹一端的内壁上交叉设置有多个叶片。
通过采用上述技术方案，取样筒向下旋入松软的原土层时，泥土可通过两片叶片交叉设置的间隙进入取样筒，叶片此处可起到切割的作用，在从原土层中拔出取样筒时，叶片则可起到承载泥土和沉渣的作用，继而使松软的泥土也能够顺利的随取样筒带出。
本发明在一较佳示例中可以进一步设置为：所述取样筒的内壁上开设有观察口，所述观察口处固接有观察板。
通过采用上述技术方案，透过观察口处的观察板，可直接看到取样筒内沉渣的层结构，继而用尺子在观察板处进行测量即可。
本发明在一较佳示例中可以进一步设置为：所述观察板上印设有刻度线。
通过采用上述技术方案，刻度线能够直接读取出沉渣的厚度，继而无需再利用尺子进行测量。
本发明在一较佳示例中可以进一步设置为：所述车体上固接有用于拆卸钻杆的快拆结构，所述快拆结构包括与所述车体固接的升降组件、至少两组夹紧件以及驱动所述夹紧件水平摆动且固接在所述升降组件上的驱动组件。
通过采用上述技术方案，夹紧件能够夹紧固定钻杆，驱动组件能够驱动夹紧件移动钻杆，升降组件则能够带动驱动组件进行升降。
本发明在一较佳示例中可以进一步设置为：所述升降组件包括升降气缸，所述升降气缸与所述车体固接且输出端方向朝上；所述驱动组件包括安装台、控制电机和摇臂，所述安装台与所述升降气缸的输出端固接，所述控制电机固接在所述安装台上，所述安装台上转动连接有转轴，所述摇臂与所述转轴固接，所述转轴上固接有齿轮，所述控制电机的输出轴上固接有齿轮，所述控制电机上的齿轮与所述转轴上的齿轮啮合；所述夹紧件包括安装臂、控制气缸和夹钳，所述安装臂与所述摇臂固接，所述控制气缸与所述安装臂固接，所述夹钳在所述安装臂远离所述摇臂的一端对称转动连接有两个，两个所述夹钳的一端分别与所述控制气缸的输出端转动连接。
通过采用上述技术方案，拆卸钻杆时，先通过钻机将两根钻杆吊出孔外，然后驱动升降气缸使钻机两边的快拆结构分别对应两根钻杆，驱动控制电机可通过齿轮啮合而带动转轴转动，继而带动摇臂水平转动，当夹钳对准钻杆时即可停止驱动控制电机，此时先驱动控制气缸以使夹钳的两个夹片相互远离移动（即夹钳开合），然后驱动调节气缸使夹钳靠近钻杆移动，驱动靠近下方钻杆处的调节气缸以使两个夹片相互靠近移动（即夹钳闭合），继而将位于下方的钻杆夹紧固定，此时先将上方钻杆的上端从钻机的输出端上拆除，然后将上方钻杆的下端从下方的钻杆上拆除，拆除后，工作人员轻扶上方的钻杆，然后驱动靠近上方钻杆处的调节气缸以使夹钳闭合，继而夹紧固定上方的钻杆，此时上方的钻杆已被完全拆除，通过驱动控制电机以将上方的钻杆移开，并开合夹钳将该钻杆卸下即可；此时驱动夹紧下方钻杆处的升降气缸，以带动该钻杆向上移动，继而将该钻杆下方所连接的另一根钻杆带出孔外，然后利用之前卸除上方钻杆的快拆结构夹紧固定新带出孔外的钻杆，再将此时最上方的钻杆拆除并移至一边卸下，后面位于孔内的钻杆的拆卸方式按照上述的工作流程进行即可。
本发明在一较佳示例中可以进一步设置为：所述摇臂上固接有调节气缸，所述安装臂与所述调节气缸的输出端固接。
通过采用上述技术方案，调节气缸能够调节夹钳与钻杆之间的距离，继而使夹钳能够更加灵活的夹紧钻杆。
本发明在一较佳示例中可以进一步设置为：所述夹钳的内壁上固接有橡胶垫。
通过采用上述技术方案，橡胶垫使夹钳能够更加紧实的夹紧钻杆，同时减小与钻杆之间的摩擦。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过该取样装置的设置，采用将沉渣收集进取样筒的方式，使沉渣在取样筒内呈现出分层结构，通过读取观察板上的刻度线，继而得出沉渣的厚度，该测量方式相比吊锤来说，对深孔和浅孔均能够进行测量，同时测量的精确度也更高，后续取出取样筒的过程中，通过快拆结构代替传统的人工拆卸钻杆，很大程度的增加了整个过程的工作效率；
2.通过叶片的设置，取样筒向下旋入松软的原土层时，泥土可通过两片叶片交叉设置的间隙进入取样筒，叶片此处可起到切割的作用，在从原土层中拔出取样筒时，叶片则可起到承载泥土和沉渣的作用，继而使松软的泥土也能够顺利的随取样筒带出；
3.通过快拆结构的设置，快拆结构代替传统的人工拆卸钻杆，省时省力，从而很大程度的增加了整个过程的工作效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中A部分的局部放大示意图；
图3是图1中B部分的局部放大示意图；
图4是图1中C部分的局部放大示意图；
图5是实施例二中取样筒的结构示意图。
附图标记：1、车体；2、钻机；3、取样筒；31、观察口；32、观察板；33、叶片；4、快拆结构；41、升降气缸；42、安装台；421、转轴；43、控制电机；44、摇臂；45、夹紧件；451、安装臂；452、控制气缸；453、夹钳；4531、夹片；454、第一铰接轴；455、第二铰接轴；46、调节气缸。
具体实施方式
实施例一：
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1和图2所示，为本发明公开的一种快速检测沉渣厚度的取样装置，包括车体1、钻机2、取样筒3以及快拆结构4。
车体1为履带车，此处是为了适应建筑工地内的泥泞场地。
钻机2则固接在车体1上，其输出端可连接钻杆，此处钻机2则作为取样筒3的驱动源。
取样筒3为一圆柱筒，其一端的内壁上开设有内螺纹，取样筒3可通过内螺纹与钻机2输出端的钻杆螺纹连接。取样筒3的外壁上沿长度方向开设有一条矩形的观察口31，在该观察口31内设置有一块观察板32，该观察板32为一块透明的亚克力板，观察板32与观察口31的内周壁粘接，观察板32上沿长度方向印设有刻度线。
使用时，先将取样筒3连接在一根钻杆上，然后在地面上逐次连接下一根钻杆，即连接一根钻杆后下放至孔内一段距离，直到取样筒3触底以使钻杆无法下落，此时安装好的钻杆长度会大于孔深，将钻杆位于孔外的一端与钻机2的输出端连接，驱动钻机2工作以使取样筒3旋转插入沉渣中，由于沉渣的结构较为松软，所以在取样筒3插入至沉渣底部和原土层接触时，钻机2会有明显的阻力感，此时需要控制钻机2继续驱动钻杆，以将取样筒3旋转插入原土层中，在插入原土层一段距离后将取样筒3拔出并拆卸钻杆以将取样筒3取出至孔外，此处由于原土层的结构较为紧实，且取样筒3又旋转插入原土层中，所以原土层在取样筒3内会具有一定的密实性，即在取出过程中原土层内的泥土不易于取样筒3的内壁上脱落，取出后的取样筒3其内部的沉渣和原土层的泥土会出现分层结构，此时透过观察板32并根据观察板32上的刻度线即可得知沉渣在孔底的厚度。此处需要说明的是，实际操作中，可根据孔的深浅，来选用取样筒3或吊锤的方式来进行测量，以更为便利为准，同时取样筒3的长度在实际应用中远大于孔底沉渣的厚度。
如图1、图3和图4所示，上述沉渣厚度测量时，取出取样筒3的过程即为钻杆的拆卸过程，而现有技术中钻杆的拆卸过程具体是；控制钻机2先将两根钻杆吊至孔外，然后用钢管钳将远离钻机2的钻杆固定住，接着先将最顶端的钻杆从钻机2的输出端拆除，再将该钻杆与下方的钻杆解除连接，然后将完全拆除下来的钻杆搬至一边，紧接着控制钻机2的输出端下移，并将之前用钢管钳固定的钻杆连接到钻机2的钻头上，移除钢管钳后控制钻机2的输出端上移，然后再利用钢管钳固定住孔外远离钻机2的钻杆，再按照上述的拆卸过程进行拆除即可，重复该拆卸过程的工作步骤，即可将孔内的钻杆全部拆除。
由此可见，上述钻杆的拆卸过程非常费时费力。为了能够提升钻杆的拆卸速度，进而提高整个取样过程的效率，本申请可进一步设置为：在车体1上设置一个快拆结构4，快拆结构4于钻机2的两侧对称设置有一对，快拆结构4包括升降组件、驱动组件和夹紧件45。升降组件为升降气缸41，其与车体1栓接且输出端方向朝上。驱动组件包括安装台42、控制电机43、摇臂44，安装台42为一块圆形板，其同轴焊接在升降气缸41的输出端，安装台42背离升降气缸41一侧的圆心处垂直设有一根转轴421，转轴421与安装台42通过轴承转动连接，转轴421上平键连接有一个齿轮，控制电机43此处可选用步进电机，其竖直固接在安装台42靠近转轴421的位置处，控制电机43的输出端也平键连接有一个齿轮，控制电机43上的齿轮与转轴421上的齿轮啮合连接。摇臂44为一根矩形杆，其与转轴421垂直固接，且位于转轴421上齿轮的上方，摇臂44远离转轴421的一端垂直固接有调节气缸46，调节气缸46与摇臂44呈L型分布且输出端朝向钻杆，调节气缸46此处用于伸缩调节夹紧件45。
夹紧件45包括安装臂451、控制气缸452和夹钳453，安装臂451为一根矩形管，其同轴固接在调节气缸46的输出端，控制气缸452则沿安装臂451的长度方向固接在安装臂451内，其输出端朝向背离摇臂44的一侧，控制气缸452的输出端水平间隔焊接有两个矩形的安装耳，两个安装耳之间竖直间隔设有两根第一铰接轴454，每根第一铰接轴454的两端分别与调节气缸46上的两个安装耳焊接。夹钳453由一对呈弧形设置的夹片4531组成，每个夹片4531的一端沿宽度方向均开设有一个横截面呈腰型的通孔，两个夹片4531通过该通孔分别套设在第一铰接轴454上，且第一铰接轴454能够沿该通孔滑动，同时两个夹片4531的弧形开口相对设置。安装臂451远离调节气缸46的一端也水平间隔焊接有两个矩形的安装耳，该两个安装耳之间竖直间隔设有两根第二铰接轴455，每根第二铰接轴455的两端分别与安装臂451上的两个安装耳焊接，两个夹片4531靠近横截面呈腰型设置的通孔的位置处分别开设有一个圆形通孔，两个夹片4531通过该圆形通孔套设在第二铰接轴455上，并通过轴承与第二铰接轴455转动连接。
拆卸钻杆时，先通过钻机2将两根钻杆吊出孔外，然后驱动升降气缸41使钻机2两边的快拆结构4分别对应两根钻杆，驱动控制电机43可通过齿轮啮合而带动转轴421转动，继而带动摇臂44水平转动，当夹钳453对准钻杆时即可停止驱动控制电机43，此时先驱动控制气缸452以使两个夹片4531相互远离移动（即夹钳453开合），然后驱动调节气缸46使夹钳453靠近钻杆移动，驱动靠近下方钻杆处的调节气缸46以使两个夹片4531相互靠近移动（即夹钳453闭合），继而将位于下方的钻杆夹紧固定，此时先将上方的钻杆从钻机2的输出端上拆除，然后在将上方的钻杆从下方的钻杆上拆除，拆除后，工作人员轻扶上方的钻杆，然后驱动靠近上方钻杆处的调节气缸46以使夹钳453闭合，继而夹紧固定上方的钻杆，此时上方的钻杆以完全拆除，通过驱动控制电机43以将上方的钻杆移开，并开合夹钳453将该钻杆卸下即可。此时驱动夹紧下方钻杆处的升降气缸41，以带动该钻杆向上移动，继而将该钻杆下方所连接的另一根钻杆带出孔外，然后利用之前卸除钻杆的快拆结构4夹紧固定新带出孔外的钻杆，再将此时最上方的钻杆拆除并移至一边卸下即可，后面位于孔内的钻杆的拆卸方式按照上述的工作流程进行即可。
为了使夹钳453能够更加紧实的夹紧钻杆，同时减小与钻杆之间的摩擦，可在两个夹片4531相对的侧壁上分别粘接一层橡胶垫。
本实施例的实施原理为：利用取样筒3进行沉渣取样后，在取出取样筒3的过程中通过快拆结构4对钻杆进行拆卸，当取样筒3取出孔外后，通过观察板32的刻度线读取示数即可得知沉渣的厚度。
采用本实施例，通过该取样装置的设置，采用将沉渣收集进取样筒3的方式，使沉渣在取样筒3内呈现出分层结构，通过读取观察板32上的刻度线，继而得出沉渣的厚度，该测量方式相比吊锤来说，对深孔和浅孔均能够进行测量，同时测量的精确度也更高，后续取出取样筒3的过程中，通过快拆结构4代替传统的人工拆卸钻杆，很大程度的增加了整个过程的工作效率。
实施例二：
如图5所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，针对原土层的结构较为松软时，取样筒3的结构区别，具体为：当原土层的土质较为松软时，其密实性较差，即拔出取样筒3时，该泥土不易被取样筒3带出，为了使取样筒3能够将松软原土层的泥土取出，此处可在取样筒3远离开设内螺纹一端的内壁上固接两个呈半圆形设置的叶片33，两片叶片33的弧形边与取样筒3内壁的弧度相同，而两片叶片33的直边则呈X型交叉一体设置，且每片叶片33的弧形边与取样筒3内壁焊接。
取样筒3向下旋入松软的原土层时，泥土可通过两片叶片33交叉设置的间隙进入取样筒3，叶片33此处可起到切割的作用，在从原土层中拔出取样筒3时，叶片33则可起到承载泥土和沉渣的作用，继而使松软的泥土也能够顺利的随取样筒3带出。
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 (8)

1.一种快速检测沉渣厚度的取样装置，其特征在于：包括车体(1)、钻机(2)和取样筒(3)，所述钻机(2)固接在所述车体(1)上，所述取样筒(3)一端的内壁上开设有内螺纹，所述取样筒(3)通过内螺纹与所述钻机(2)输出端的钻杆螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的一种快速检测沉渣厚度的取样装置，其特征在于：所述取样筒(3)远离内螺纹一端的内壁上交叉设置有多个叶片(33)。
3.根据权利要求2所述的一种快速检测沉渣厚度的取样装置，其特征在于：所述取样筒(3)的内壁上开设有观察口(31)，所述观察口(31)处固接有观察板(32)。
4.根据权利要求3所述的一种快速检测沉渣厚度的取样装置，其特征在于：所述观察板(32)上印设有刻度线。
5.根据权利要求1所述的一种快速检测沉渣厚度的取样装置，其特征在于：所述车体(1)上固接有用于拆卸钻杆的快拆结构(4)，所述快拆结构(4)包括设置在所述钻机(2)两侧且与所述车体(1)固接的升降组件、至少两组两组用于夹持不同钻杆夹紧件(45)以及驱动所述夹紧件(45)水平摆动且固接在所述升降组件上的驱动组件。
6.根据权利要求5所述的一种快速检测沉渣厚度的取样装置，其特征在于：所述升降组件包括升降气缸(41)，所述升降气缸(41)与所述车体(1)固接且输出端方向朝上；所述驱动组件包括安装台(42)、控制电机(43)和摇臂(44)，所述安装台(42)与所述升降气缸(41)的输出端固接，所述控制电机(43)固接在所述安装台(42)上，所述安装台(42)上转动连接有转轴(421)，所述摇臂(44)与所述转轴(421)固接，所述转轴(421)上固接有齿轮，所述控制电机(43)的输出轴上固接有齿轮，所述控制电机(43)上的齿轮与所述转轴(421)上的齿轮啮合；所述夹紧件(45)包括安装臂(451)、控制气缸(452)和夹钳(453)，所述安装臂(451)与所述摇臂(44)固接，所述控制气缸(452)固接在所述安装臂(451)上且输出端背离所述安装臂(451)，所述夹钳(453)在所述安装臂(451)远离所述摇臂(44)的一端对称转动连接有两个，两个所述夹钳(453)的一端分别与所述控制气缸(452)的输出端转动连接。
7.根据权利要求6所述的一种快速检测沉渣厚度的取样装置，其特征在于：所述摇臂(44)上固接有调节气缸(46)，所述安装臂(451)远离所述夹钳(453)的一端与所述调节气缸(46)的输出端固接。
8.根据权利要求7所述的一种快速检测沉渣厚度的取样装置，其特征在于：所述夹钳(453)的内壁上固接有橡胶垫。
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