CN116399713B - 一种建筑桩基强度检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种建筑桩基强度检测设备。本发明属于桩基强度检测技术领域，包括底座；所述底座顶部固接有定轴；所述定轴一端固接底座，且另一端固接有顶座；通过手动或是伺服电机驱动双向丝杆转动，转动的双向丝杆会驱动两个对称的驱动臂同步向内移动，随后由双向丝杆驱动的一个驱动臂带动与之关于活动座中心对称的另一个驱动臂同步移动，从而能够实现四个驱动臂同步向内移动，由于四个驱动臂由双向丝杆驱动，且双向丝杆横向布置在下压头的底部，因此在下压头受压时，并不会对沿下压头平面径向传动的双向丝杆产生较大的负载，进而不会导致双向丝杆变形，能够稳定的实现对桩基芯样的校正对中效果。

Description

一种建筑桩基强度检测设备

技术领域

本发明涉及桩基强度检测技术领域，尤其是指一种建筑桩基强度检测设备。

背景技术

建筑桩基是承载建筑物的基础结构，其一般由混凝土和钢筋笼组成；在建筑领域，建筑桩基的质量好坏直接影响到建筑物的结构是否安全，因此在建筑施工过程中，于桩基施工结束后，需要对桩基进行质量检测；

常规的桩基质量检测，包括静载试验、钻芯法、低应变法、高应变法、声波透射法；其中涉及到桩基强度的检测主要以钻芯法最为常见，其操作方法一般是采用钻机对已凝固成型的桩基进行打孔抽芯，将采集的桩基芯样交由检测部门采用混凝土压力试验机进行强度检测，通过将桩基芯样放入压力试验机底部下压头表面，再由下方的液压油缸带动下压头向上移动，使得桩基芯样与上压头接触，并在均匀增加的荷载力下逐渐破碎，记录桩基芯样破碎的荷载力强度，经过换算即为桩基芯样的强度；其中，在放入桩基芯样时，要确保桩基芯样位于下压头中心，避免由于位置偏离而产生分力，造成桩基芯样受到的荷载力不平均，而产生强度测量结果上的误差。

现有技术中，在放入桩基芯样时，主要由人工调整桩基芯样的位置，并通过游标卡尺以及下压头上设置的辅助圆进行定位，确保其位于下压头中心，然而该种方式，实际上并不能避免桩基芯样与上下压头存在偏离的情况，因此桩基芯样所受荷载并不平均，现有的人工调整配合下压头上的辅助圆进行定位，需要多次调节芯样位置，且位置调节后仍存在小的误差。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种建筑桩基强度检测设备，包括底座；所述底座顶部贯穿连接有定轴；所述定轴一端贯穿连接底座，且另一端固接有顶座；所述顶座中部螺纹配合有第一丝杆，且第一丝杆顶部固接转盘；所述第一丝杆的底部固接上压头；所述底座顶面中心固接有下压头；所述底座侧面均滑动配合有驱动臂，且驱动臂朝向下压头中心的一端螺纹配合有接触块；所述接触块用于推动桩基芯样，且保持与上压头同轴。

在本发明的一个实施例中，所述底座包括凸起块与契合槽，且凸起块与契合槽交错布置；所述凸起块与契合槽关于下压头分别中心对称，且契合槽内契合连接有活动座；所述活动座与凸起块侧壁开设有对应的滑槽；所述驱动臂滑动连接在滑槽内。

在本发明的一个实施例中，所述驱动臂呈L型结构，包括横杆与竖杆；所述竖杆两侧对应于滑槽固接有第一滑块，且第一滑块滑动连接在滑槽内；所述横杆的一端固接在竖杆顶部朝向下压头中心的一侧；所述横杆平行于下压头布置；所述横杆内部对立于接触块的一端开设有气腔；所述气腔两侧开设有斜向气孔；所述气腔内滑动连接有活塞，且活塞朝外的一端固接连杆；所述连杆呈L型结构，且连杆底部固接有卡板；所述卡板经螺丝固接在底座侧壁上。

在本发明的一个实施例中，所述竖杆的底部螺纹配合有双向丝杆，且双向丝杆的贯穿对称布置的两个驱动臂；所述双向丝杆中部转动连接有固定座，且固定座固接在底座中心。

在本发明的一个实施例中，相邻布置在一个活动座两侧的驱动臂的竖杆中部固接有连接轴，且连接轴底部经轴铰接有摆臂；所述摆臂一端铰接在驱动臂底部，且摆臂另一端固接有齿盘；两个相邻所述摆臂端部的齿盘啮合，且两个齿轮顶部经轴套接有固定板。

在本发明的一个实施例中，所述活动座的内部开设有活动槽，且活动槽的底面沿两个相邻驱动臂的中线开设有限位槽；所述固定板一侧固接有限位支杆，且限位支杆的底部滑动连接在限位槽内。

在本发明的一个实施例中，所述凸起块外端顶部固接定轴，且活动座外端顶部对应固接定轴；四个所述定轴关于下压头圆周阵列布置；所述活动座与凸起块齐平。

在本发明的一个实施例中，所述定轴上套接有隔板组件，且隔板组件包括第一扇门与第二扇门；所述第一扇门与第二扇门均铰接于同一个定轴上；所述隔板组件设置两组，且两组隔板组件布置在凸起块上的两个定轴上。

在本发明的一个实施例中，所述接触块背离下压头中心的一端固接有螺杆，且接触块经螺杆与驱动臂一端螺纹配合。

在本发明的一个实施例中，所述活动座的顶部开设有第一安装槽，且第一安装槽与活动槽连通；所述第一安装槽内卡接配合有安装板；所述下压头经螺丝固接在凸起块顶部。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明通过手动或是伺服电机驱动双向丝杆转动，转动的双向丝杆会驱动两个对称的驱动臂同步向内移动，随后由双向丝杆驱动的一个驱动臂带动与之关于活动座中心对称的另一个驱动臂同步移动，从而能够实现四个驱动臂同步向内移动，由于四个驱动臂由双向丝杆驱动，且双向丝杆横向布置在下压头的底部，因此在下压头受压时，并不会对沿下压头平面径向传动的双向丝杆产生较大的负载，进而不会导致双向丝杆变形，能够稳定的实现对桩基芯样的校正对中效果；

本发明为了使摆臂关于活动座中心同角度偏转，避免摆臂产生分力，而难以驱动不与双向丝杆连接的一组驱动臂，通过设置限位支杆，利用限位支杆滑动于限位槽内，以及两个齿盘的啮合功能，使得等长的两个摆臂始终关于活动座中线对称，即可使得两个摆臂的偏转角度始终相同，从而实现更轻易的驱动两个驱动臂同步移动。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的立体图；

图2是图1的爆炸立体视图；

图3是本发明中底座及顶座的立体图；

图4是本发明中底座及活动座的装配立体图；

图5是本发明中底座及驱动臂的立体图；

图6是本发明中驱动臂的组合立体图一；

图7是本发明中驱动臂的组合立体图二；

图8是本发明中驱动臂与连杆的组合立体图；

说明书附图标记说明：1、顶座；21、转盘；22、第一丝杆；23、上压头；3、底座；31、契合槽；32、活动座；33、下压头；34、滑槽；35、活动槽；36、限位槽；4、驱动臂；41、接触块；42、螺杆；43、连接轴；44、第一滑块；45、摆臂；46、齿盘；47、限位支杆；48、气腔；49、气孔；5、定轴；61、第一扇门；62、第二扇门；71、固定座；72、双向丝杆；81、卡板；82、连杆；

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-图2所示，本发明提供了一种建筑桩基强度检测设备，包括底座3；所述底座3顶部贯穿连接有定轴5；所述定轴5一端贯穿连接底座3，且另一端固接有顶座1；所述顶座1中部螺纹连接有第一丝杆22，且第一丝杆22顶部固接转盘21；所述第一丝杆22的底部固接上压头23；所述底座3顶面中心固接有下压头33；所述底座3侧面滑动连接有多个驱动臂4，多个驱动臂4以下压头33的轴线为中心呈环形阵列分布，且驱动臂4朝向下压头33中心的一端螺纹连接有接触块41；所述接触块41用于推动桩基芯样，使桩基芯样与下压头33同轴。实际使用时，底座3底部应设置液压设备，用于驱动底座3朝上压头23一侧移动，其中液压设备图中未示出；采用转盘21带动第一丝杆22转动，可调节上压头23的位置，便于对不同高径比的桩基芯样进行强度测试，设置多个驱动臂4可同步向心移动，在等长的驱动臂4移动后，可推动偏离下压头33圆心的桩基芯样与下压头33同轴心，实现对桩基芯样的纠偏功能，进而避免出现由于人工调整桩基芯样位置而出现芯样与下压头33圆心偏离，使得桩基所受荷载不平均产生分力进而影响桩基芯样强度测试的准确性的情况；其中接触块41用于接触并挤压桩基芯样。

参照图4所示，所述底座3包括设置于底座3四角处的两个凸起块与两个契合槽31，且凸起块与契合槽31交错布置，凸起块与底座3一体成型；契合槽31内契合连接有活动座32；所述活动座32与凸起块侧壁开设有与驱动臂4对应的滑槽34；所述驱动臂4滑动连接在滑槽34内；活动座32为可拆分结构，用于方便安装驱动臂4，且驱动臂4可通过活动座32与凸起块侧壁上的滑槽34，径向滑动在底座3上，具体的，驱动臂4沿凸起块与活动座32的接触面径向滑动，且由远离于下压头33中心滑动至靠近于下压头33中心，实现对下压头33上放置的桩基芯样的位置调整，驱使桩基芯样与下压头33同轴，方便上压头23与下压头33接触时，能够给桩基芯样施加均匀的荷载，防止实验结果误差较大。

参照图3至图5所示，所述驱动臂4呈L型结构，包括横杆与竖杆；所述竖杆两侧对应于滑槽34固接有第一滑块44，且第一滑块44滑动连接在滑槽34内；所述横杆与竖杆顶部固接并向下压头33中心延伸；所述横杆平行于下压头33布置；横杆与下压头33平行，可确保驱动臂4滑动过程中，始终与下压头33平行，同时，能够使四个驱动臂4端部的接触块41平行，从而接触在桩基芯样同一水平面上的四个点，若是四个驱动臂4不平行，则接触块41会作用于桩基芯样不同水平高度的点，则在驱动臂4接触桩基芯样，并推动桩基芯样时，可能会造成桩基芯样产生倾斜，甚至倾倒的问题，而竖杆用于连接横杆，且竖杆通过滑动在凸起块与活动座32之间，来实现带动横杆径向滑动的效果。

参照图8所示，所述横杆内部对立于接触块41的一端开设有气腔48；所述气腔48两侧开设有斜向气孔49；所述气腔48内滑动连接有活塞，且活塞朝外的一端固接连杆82；所述连杆82呈L型结构，且连杆82底部固接有卡板81；所述卡板81经螺丝固接在底座3侧壁上；在驱动臂4朝下压头33中心移动时，活塞相对向外移动，维持抽吸动作，驱动臂4周围空气经气孔49吸入气腔48中，当驱动臂4原理下压头33中心向外移动时，活塞相对向内移动，维持挤压动作，将气腔48内吸入的气流鼓出，利用斜向气孔49，可将散落在驱动臂4两侧的桩基芯样的破碎粉末向两侧吹走，防止破碎粉末掉入底座3中，其中，相邻两个驱动臂4相邻面上所产生的气流是对称的，因此相邻两个驱动臂4相邻面之间的气流会汇集并朝远离于底座3中心一侧流动，起到将破碎粉末鼓吹至底座3外的目的。

参照图5所示，所述竖杆的底部螺纹连接有双向丝杆72，且双向丝杆72的贯穿四个驱动臂4中相对布置的两个驱动臂4；所述双向丝杆72中部转动连接有固定座71，且固定座71固接在底座3中心；为了实现该相对布置的两个驱动臂4同步移动，在该相对布置的两个驱动臂4之间螺纹连接双向丝杆72，通过转动双向丝杆72，可驱动对称的两个驱动臂4同步靠近或是同步远离，固定座71用于支撑双向丝杆72转动，且双向丝杆72可通过外部的伺服电机或是旋转气缸驱动。

参照图6-图7所示，驱动臂4的竖杆中部固接有连接轴43，且连接轴43底部经轴铰接有摆臂45；所述摆臂45一端铰接在驱动臂4底部，且摆臂45另一端固接有齿盘46；在活动座32两侧相邻两个所述摆臂45端部的齿盘46啮合，且两个齿轮顶部经轴套接有固定板；为了实现四个驱动臂4同步移动，在活动座32两侧相邻布置的两个驱动臂4，通过摆臂45与齿盘46连接，且当活动座32两侧相邻布置的两个驱动臂4活动时，两个摆臂45会经过齿盘46的啮合相互偏转，且通过固定板，始终保持两个驱动臂4的咬合和同步偏转，具体的，为了促使不与双向丝杆72连接的两个驱动臂4能够灵敏地同步移动，可在该组驱动臂4底部的连接轴43与固定座71之间设置弹簧，通过弹簧提供的弹性势能驱动未与双向丝杆连接的一组驱动臂4复位，对应的，在摆臂45带动该组驱动臂4移动时，需要克服弹簧提供的弹性势能。

参照图6所示，所述活动座32的内部开设有活动槽35，且活动槽35的底面沿两个相邻驱动臂4的中线开设有限位槽36；所述固定板一侧固接有限位支杆47，且限位支杆47的底部滑动连接在限位槽36内；当活动座32两侧相邻布置的两个驱动臂4活动时，为了使摆臂45关于活动座32中心同角度偏转，避免摆臂45产生分力，而难以驱动不与双向丝杆72连接的两个驱动臂4，通过设置限位支杆47，利用限位支杆47滑动于限位槽36内，以及两个齿盘46啮合的作用，使得两个等长的摆臂45始终关于活动座32对角线对称，且可使得两个摆臂45的偏转角度始终相同，从而实现更轻易的带动两个驱动臂4同步移动。

参照图3所示，所述凸起块外端顶部固接定轴5，且活动座32外端顶部对应固接定轴5；四个所述定轴5关于下压头33环形阵列布置；所述活动座32与凸起块齐平；定轴5用于限制底座3、活动座32移动，即在底部的液压设备驱动下，可保持底座3、活动座32平滑移动在定轴5上。

参照图1所示，所述定轴5上套接有隔板组件，且隔板组件包括第一扇门61与第二扇门62；所述第一扇门61与第二扇门62均铰接于同一个定轴5上；所述隔板组件设置两组，且两组隔板组件布置在凸起块上的两个定轴5上；由于桩基芯样在强度测试时，其承受一定荷载会破碎，此时会产生部分混凝土碎屑，为了阻隔碎屑向外部飞溅，设置隔板组件用于遮挡，第一扇门61与第二扇门62铰接于凸起块上的定轴5，因此可任意开启一侧的第一扇门61或是第二扇门62，且铰接于两个定轴5上的第一扇门61与第二扇门62会通过其端部设置的磁块磁吸固定。

参照图7所示，所述接触块41背离下压头33中心的一端固接有螺杆42，且接触块41经螺杆42与驱动臂4一端螺纹配合；通过螺杆42连接驱动臂4与接触块41，可用于调整接触块41与驱动臂4的间距，即调节接触块41距下压头33圆心的距离，适用于不同高径比的桩基芯样，延长驱动臂4的行程。

参照图5-图6所示，所述活动座32的顶部开设有第一安装槽，且第一安装槽与活动槽35连通；所述第一安装槽内卡接配合有安装板；所述下压头33经螺丝固接在凸起块顶部；设置第一安装槽与安装板，可对活动座32内的摆臂45、固定板与限位支杆47进行检修。

工作原理：在对桩基芯样进行强度测试时，一般有人工进行调整芯样的位置，使其位于下压头33中心，必要时，采取游标卡尺测量桩基芯样与下压头33边缘间距，来辅助纠正；该种方式，在桩基强度测试过程中，需要较长时间调整，相对较为繁琐，同时，基于现有机械常识，可采用同步移动的夹臂对桩基芯样进行夹持纠正，现有的夹臂同步移动的驱动方式一般由弧形滑槽以及径向滑轨配合同时滑动在弧形滑槽和径向滑轨上的夹臂组成，其中弧形滑槽与径向滑轨分别布置在两个上下交错布置的盘体上；然而在上压头与下压头接近并产生较强荷载力的同时，可能会对同步移动的夹臂上的弧形滑槽与径向滑轨产生挤压，进而造成其变形，具体的，该种同步移动的夹臂也需要同轴的驱动轴驱动承载有弧形滑槽的盘体转动，上压头与下压头之间接触产生的荷载，会具体作用至上下交错布置的两个盘体之间，进而使得两个盘体之间的驱动轴发生挤压变形，从而失效或是卡死。

而该方案中，为了确保桩基芯样在进行强度测试时，能够减少操作人员操作难度，且位于下压头33中心位置，在释放桩基芯样时，只需将桩基芯样放置在下压头33上，再通过手动或是伺服电机驱动双向丝杆72转动，转动的双向丝杆72会驱动两个对称的驱动臂4同步向内移动，随后由双向丝杆72驱动的一个驱动臂4带动与之关于活动座32中心对称的另一个驱动臂4同步移动，从而能够实现四个驱动臂4同步向内移动，其中，为了实现四个驱动臂4同步移动，在活动座32两侧相邻布置的两个驱动臂4，通过摆臂45与齿盘46连接，且当活动座32两侧相邻布置的两个驱动臂4活动时，两个摆臂45会经过齿盘46的啮合相互偏转，且通过固定板，始终保持两个驱动臂4的咬合和同步偏转；具体的，为了使摆臂45关于活动座32中心同角度偏转，避免摆臂45产生分力，而难以驱动不与双向丝杆72连接的一组驱动臂4，通过设置限位支杆47，利用限位支杆滑动于限位槽36内，以及两个齿盘46啮合的作用，使得两个等长的摆臂45始终关于活动座32中线对称，且可使得两个摆臂45的偏转角度始终相同，从而实现更轻易的带动两个驱动臂4同步移动；其次，为了促使不与双向丝杆72连接的一组驱动臂4灵敏移动，可在该组驱动臂4底部的连接轴43与固定座71之间设置弹簧，通过弹簧提供的弹性势能驱动其复位，对应的，在摆臂45驱动该组驱动臂4移动时，需要克服弹簧提供的弹性势能；由于四个驱动臂4由双向丝杆72驱动，且双向丝杆72横向布置在下压头33的底部，因此在下压头33受压时，并不会对沿下压头平面径向传动的双向丝杆72产生较大的负载，进而不会导致双向丝杆72变形，能够稳定的实现对桩基芯样的校正对中效果。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种建筑桩基强度检测设备，其特征在于：包括底座（3）；所述底座（3）顶部贯穿连接有定轴（5）；所述定轴（5）一端贯穿连接底座（3），且另一端固接有顶座（1）；所述顶座（1）中部螺纹配合有第一丝杆（22），且第一丝杆（22）顶部固接转盘（21）；所述第一丝杆（22）的底部固接上压头（23）；所述底座（3）顶面中心固接有下压头（33）；所述底座（3）侧面均滑动配合有驱动臂（4），且驱动臂（4）朝向下压头（33）中心的一端螺纹配合有接触块（41）；所述接触块（41）用于推动桩基芯样，且保持与上压头（23）同轴；

所述底座（3）包括凸起块与契合槽（31），且凸起块与契合槽（31）交错布置；所述凸起块与契合槽（31）关于下压头（33）分别中心对称，且契合槽（31）内契合连接有活动座（32）；所述活动座（32）与凸起块侧壁开设有对应的滑槽（34）；所述驱动臂（4）滑动连接在滑槽（34）内；所述驱动臂（4）呈L型结构，包括横杆与竖杆；所述竖杆两侧对应于滑槽（34）固接有第一滑块（44），且第一滑块（44）滑动连接在滑槽（34）内；所述横杆的一端固接在竖杆顶部朝向下压头（33）中心的一侧；所述横杆平行于下压头（33）布置；所述横杆内部对立于接触块（41）的一端开设有气腔（48）；所述气腔（48）两侧开设有斜向气孔（49）；所述气腔（48）内滑动连接有活塞，且活塞朝外的一端固接连杆（82）；所述连杆（82）呈L型结构，且连杆（82）底部固接有卡板（81）；所述卡板（81）经螺丝固接在底座（3）侧壁上；

所述竖杆的底部螺纹配合有双向丝杆（72），且双向丝杆（72）的贯穿对称布置的两个驱动臂（4）；所述双向丝杆（72）中部转动连接有固定座（71），且固定座（71）固接在底座（3）中心；相邻布置在一个活动座（32）两侧的驱动臂（4）的竖杆中部固接有连接轴（43），且连接轴（43）底部经轴铰接有摆臂（45）；所述摆臂（45）一端铰接在驱动臂（4）底部，且摆臂（45）另一端固接有齿盘（46）；两个相邻所述摆臂（45）端部的齿盘（46）啮合，且两个齿轮顶部经轴套接有固定板；所述活动座（32）的内部开设有活动槽（35），且活动槽（35）的底面沿两个相邻驱动臂（4）的中线开设有限位槽（36）；所述固定板一侧固接有限位支杆（47），且限位支杆（47）的底部滑动连接在限位槽（36）内。

2.根据权利要求1所述的一种建筑桩基强度检测设备，其特征在于：所述凸起块外端顶部固接定轴（5），且活动座（32）外端顶部对应固接定轴（5）；四个所述定轴（5）关于下压头（33）圆周阵列布置；所述活动座（32）与凸起块齐平。

3.根据权利要求2所述的一种建筑桩基强度检测设备，其特征在于：所述定轴（5）上套接有隔板组件，且隔板组件包括第一扇门（61）与第二扇门（62）；所述第一扇门（61）与第二扇门（62）均铰接于同一个定轴（5）上；所述隔板组件设置两组，且两组隔板组件布置在凸起块上的两个定轴（5）上。

4.根据权利要求3所述的一种建筑桩基强度检测设备，其特征在于：所述接触块（41）背离下压头（33）中心的一端固接有螺杆（42），且接触块（41）经螺杆（42）与驱动臂（4）一端螺纹配合。

5.根据权利要求4所述的一种建筑桩基强度检测设备，其特征在于：所述活动座（32）的顶部开设有第一安装槽，且第一安装槽与活动槽（35）连通；所述第一安装槽内卡接配合有安装板；所述下压头（33）经螺丝固接在凸起块顶部。