CN212586023U - 一种沥青心墙取芯工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种沥青心墙取芯工具，包括：液压加力机构、支撑反力机构和抓取机构，液压加力机构用于提供垂直取芯面向下的液压力，其包括液压缸、与所述液压缸的活塞杆相连接的推杆、与液压缸铰接的加压装置；支撑反力机构用于为所述推杆提供垂直取芯面向上的反作用力；抓取机构在所述反作用力的带动下随所述液压缸向上移动，进而拉断芯样。该沥青心墙取芯工具结构紧凑，操作方便、省力，只须用手上下按压手柄即可取出沥青混凝土芯样，可广泛用于芯样长度较长的沥青心墙混凝土的取芯工作。

Description

一种沥青心墙取芯工具

技术领域

本实用新型属于沥青心墙芯样提取的技术领域，具体是涉及一种沥青心墙取芯工具。

背景技术

由于沥青混凝土渗透系数不大于10^-8cm/s，同时具有良好的适应变形的能力、自愈能力及抗震性能，被广泛应用于我国西北地区。沥青混凝土心墙受外界气候及光照影响较小，其摊铺、碾压工艺简单，与河床及两岸混凝土底座连接优良，因此越来越受各个地区青睐。

根据《水工沥青混凝土施工规范》(SL514-2013)要求：“心墙每上升2～4m应取芯样一组进行密度、孔隙率、沥青含量和矿料级配等验证性试验，并检查层间结合情况。心墙每升高10～12m应钻孔取芯，进行三轴、小梁弯曲等力学性能检验，芯样长度应根据试验项目确定，宜为30～40cm。”

由于芯样长度长，芯样与边侧沥青混凝土缝隙小，芯样具有一定程度的韧性，导致其取出困难。大多通过反复摇晃后利用取样钳将其夹断，取样耗时长，成功率低。另有专利采用钢丝或尼龙丝做成套环将芯样在根部套住，通过钢丝使芯样偏心受力后将其折断拉出。但由于钢丝材料柔软，在狭窄缝隙中布设至芯样底部较为困难；缝隙间操作面小，无法有效形成偏心受力，取出困难；另外，钢丝作用于致密的沥青混凝土时，有较大的断裂风险，易发生伤人事件。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种沥青心墙取芯工具。该沥青心墙取芯工具结构紧凑，操作方便、省力，只须用手上下按压手柄即可取出沥青混凝土芯样，可广泛用于芯样长度较长的沥青心墙混凝土的取芯工作。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种沥青心墙取芯工具，包括：

液压加力机构，用于提供垂直取芯面向下的液压力，其包括液压缸、与所述液压缸的活塞杆相连接的推杆、与液压缸铰接的加压装置；

支撑反力机构，用于为所述推杆提供垂直取芯面向上的反作用力；

抓取机构，在所述反作用力的带动下随所述液压缸向上移动，进而拉断芯样。

上述的一种沥青心墙取芯工具，所述抓取机构包括螺纹连接在所述液压缸的缸体上的连接座，与连接座相铰接的多个拉抓板、以及用于带动多个所述拉抓板底部相互靠拢以夹持芯样的缆绳。

上述的一种沥青心墙取芯工具，所述连接座内侧通过螺纹连接在所述液压缸的缸体上，所述连接座的外侧设置有用于与所述拉抓板一一对应的连接耳柄，所述连接耳柄的外侧均设置有活动连杆，所述活动连杆成对使用，所述活动连杆用于铰接所述耳柄及所述拉抓板。

上述的一种沥青心墙取芯工具，所述拉抓板的上端与所述连接座相铰接，所述拉抓板的中上部沿其长度方向将其扭转90°,所述拉抓板中下部的内侧设置有用于抵接在芯样上的多个防滑齿，多个所述防滑齿沿所述拉抓板长度的垂直方向布设，所述拉抓板的底部设置有定位孔,所述定位孔沿所述拉抓板的厚度方向贯穿所述拉抓板。

上述的一种沥青心墙取芯工具，所述缆绳的一端为套环，所述缆绳的另一端依次穿过所述所有定位孔及所述套环后，绕过导向轮，固定在所述推杆的锁扣上。所述缆绳上设置有第一拉簧，所述第一拉簧位于所述导向轮与所述锁扣之间。

上述的一种沥青心墙取芯工具，所述支撑反力机构包括中心承台和沿所述中心承台圆周方向布设的多个支撑腿，所述支撑腿的一端与所述中心承台相连接，所述支撑腿的另一端放置于地面上。

上述的一种沥青心墙取芯工具，中心承台为空心圆柱，所述中心承台内侧与所述推杆构成螺纹连接，所述中心承台的外侧设置有与所述支撑腿一一对应的耳板，所述支撑腿上部与所述耳板相铰接，并通过第二拉簧相连接。

上述的一种沥青心墙取芯工具，所述支撑腿的一端斜切形成与地面相贴合的接触面。

本实用新型的有益效果是：相比常规取样钳取芯及钢丝取芯，本实用新型结构紧凑，操作方便、省力，只须单人用手上下按压手柄即可取出沥青混凝土芯样，解决了取样钳取芯耗时长、成功率低，钢丝绳取芯动力不足的问题，可广泛用于芯样长度较长的沥青心墙混凝土的取芯工作。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1液压加力机构和抓取机构的连接关系示意图。

图2为本实用新型实施例1中第一种结构形式的支撑反力机构的结构示意图。

图3为本实用新型实施例1中第二种结构形式的支撑反力机构的结构示意图。

图4为本实用新型实施例1中第三种结构形式的支撑反力机构的结构示意图。

图5为本实用新型实施例1中第四种结构形式的支撑反力机构的结构示意图。

图6为本实用新型实施例2中液压加力机构和抓取机构的连接关系示意图。

附图标记说明:

1—液压加力机构； 1a—液压缸； 1aa—缸体；

1b—推杆； 1ba—锁扣； 1c—集成式加压装置；

1ca—加压手柄； 1cb—延长手柄； 1cc—支撑杆；

1cd—加压杆； 1d—泄压阀； 1e—分体式加压装置；

1ea—液压泵； 1eb—加压件； 1ec—延长杆；

1ed—加压管； 1ee—支撑件； 1ef—液压管；

2—抓取机构； 2a—拉抓板； 2aa—固定部；

2ab—扭转部； 2b—缆绳； 2ba—套环；

2ac—防滑齿； 2d—导向轮； 2e—连接座；

2f—连接耳柄； 2g—活动连杆； 2h—第一拉簧；

2j—定位孔； 3—支撑反力机构； 3a—中心承台；

3b—支撑腿； 3c—耳板； 3d—第二拉簧；

3e—保护套； 3f—接触面； 3g—铆钉；

3h—折叠机构； 3ha—第一连杆； 3hb—第二连杆；

3hc—套管； 3j—销钉； 3k—钢缆；

3m—限位孔。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

实施例1

如图1所示的一种沥青心墙取芯工具，包括：

液压加力机构1，用于提供垂直取芯面向下的液压力，其包括液压缸1a、与所述液压缸1a的活塞杆相连接的推杆1b、与液压缸1a铰接的加压装置1c；

抓取机构2，在所述反作用力的带动下随所述液压缸1a向上移动，进而拉断芯样；

支撑反力机构3，用于为所述推杆1b提供垂直取芯面向上的所述反作用力。

如图1所示，液压加力机构1包括液压缸1a，与所述液压缸1a的活塞杆相连接的推杆1b，集成式加压装置1c，液压缸1a在加压装置1c的带动下提供压力，推动推杆1b向下运动。

具体的，集成式加压装置1c包括加压手柄1ca、延长手柄1cb、支撑杆1cc和加压杆1cd构成，所述支撑杆1cc和加压杆1cd均与加压手柄1ca铰接，加压手柄1ca为钢板弯折而成的空心套筒，延长手柄1cb由空心钢管制成，空心钢管直径略小于加压手柄1ca的内径，使延长手柄1cb可以穿过加压手柄1ca内部与加压手柄1ca共同受力。

集成式加压装置1c在使用时，用手握住延长手柄1cb上下往复运动，延长手柄1cb带动加压手柄1ca围绕支撑杆1cc顶部的做旋转运动，加压手柄1ca带动加压杆1cd上下做活塞运动，液压缸1a内液压油在加压杆1cd的持续加压下推动推杆1b向下运动。

优选的做法是，在液压缸1a的缸体1aa上设置有泄压阀1d，以确保使用安全。

如图1所示，所述抓取机构2包括螺纹连接在所述液压缸1a的缸体1aa上的连接座2e，与连接座2e相铰接的多个拉抓板2a、以及用于带动多个所述拉抓板2a底部相互靠拢以夹持芯样的缆绳2b。

本实施例中，连接座2e可浇筑加工而成，也可由机床加工而成，连接座2e大致呈环形，连接坐2e的内壁布置有螺纹，可通过螺纹与液压缸1a的缸体1aa连接；连接座2e的外侧所设置的连接耳柄2f视具体工况而定，但最少为两个。所述连接耳柄2f的靠近根部的位置设置有15mm连接孔。

具体的，所述连接耳柄2f的外侧均设置有活动连杆2g，活动连杆2g由钢板制成，所述钢板两端打磨成半圆且在保证强度得原则下两端开有15mm的连接孔。

具体的，拉抓板2a由4mm厚、35mm宽、650mm的钢板制成，在距所述钢板中上部端头70mm～130mm处垂直钢板平面加工有直径15mm的连接孔。

具体的，所述活动连杆2g成对使用，活动连杆2g用于铰接所述耳柄2f与所述拉抓板2a，使用时两块活动连杆2g将连接座2e的连接耳柄2f和拉爪板2a夹在中间，用销钉穿过两端的孔，装上防掉卡子即可将连接座2e和拉抓板2a连接起来。

具体的，拉抓板2a的上端与连接座2e相铰接，拉抓板2a的中上部沿其长度方向将其扭转90°,拉抓板2a由底部固定不变的固定部2aa和中上部扭转90°后形成的扭转部2ab。在所述拉抓板2a的中下部距端头100mm内加工有防滑齿2ac，多个所述防滑齿2ac沿所述拉抓板2a长度的垂直方向布设，防滑齿2ac为锯齿行形，在防滑齿2ac的背面的钢板上定位孔2j，定位孔2j沿拉抓板2a的厚度方向贯穿所述拉抓板2a,定位孔2j的直径为1.5mm。定位孔2j的孔壁与拉抓板2a无锯齿纹的一面相切，通过这样保证缆绳2b收紧后剩余厚度的钢板有足够的刚度。

本实施例中，缆绳2b由普通钢缆裁剪到合适的长度制成。缆绳2b直径为1mm～1.3mm，钢缆的一端为一个套环2ba，另一端依次穿过多个拉抓板2a的底部的定位孔2j后穿过套环2ba，向上到达所述导向轮2d转向后连接有第一拉簧2h，之后被推杆1b上的锁扣1ba锁死。导向轮2d是一个已有技术的带U形槽的轴承，该轴承的内径为15mm以便和活动连杆2g、拉抓板2a共用一个销钉作为旋转轴。

如图1所示，所述锁扣1ba由锁紧螺丝和上下压板构成，所述上压板是由小钢板中间穿孔且表面做锯齿处理而成，所述下压板与所述上压板制造工艺相同，通过焊接被固定在推杆1b上。

如图1所示，所述缆绳2b上设置有第一拉簧2h，所述第一拉簧2h位于所述导向轮2d与所述锁扣1ba之间。

本实施例中，支撑反力机构3分为固定反力架和折叠反力架。

结合图2，其示出了一种结构形式的支撑反力机构3，其为固定反力架，所述支撑反力机构3包括中心承台3a和沿所述中心承台3a圆周方向布设的多个支撑腿3b，所述支撑腿3b的一端与所述中心承台3a相连接，所述支撑腿3b的另一端放置于地面上。优选的做法是，所述支撑腿3b的一端斜切形成与地面相贴合的接触面3f，通过接触面3f，以使支撑腿3b紧紧的贴合在地面上。所述推杆1b在液压加力后与所述中心承台3a相接触而提供垂直取芯平面向上的反作用力。

如图3所示，其示出了第二种结构形式的支撑反力机构3，其为折叠反力架，本实施例中，优选的做法是，所述中心承台3a为空心圆柱，所述中心承台3a与所述推杆1b构成螺纹连接。所述支撑反力机构3的中心承台3a的外侧面上设置有与所述支撑腿3b一一对应的耳板3c，所述支撑腿3b与所述耳板3c相铰接，所述支撑腿3b的上部与所述耳板3c通过第二拉簧3d相连接。具体的，第二拉簧3d的上端通过销钉3j连接在耳板3c上，第二拉簧3d的下端通过铆钉3g连接在支撑腿3b上。通过第二拉簧3d，能为支撑腿3b的开合提供阻尼。

如图4所示，其示出了第三种结构形式的支撑反力机构3，其为折叠反力架，本实施例中，优选的做法是，所述中心承台3a为空心圆柱，所述中心承台3a与所述推杆1b构成螺纹连接。所述支撑反力机构3的中心承台3a的外侧面上设置有与所述支撑腿3b一一对应的耳板3c，所述支撑腿3b与所述耳板3c相铰接，所述支撑腿3b的上部与所述耳板3c通过第二拉簧3d相连接。所述支撑反力机构3的支撑腿3b数量为四个，支撑腿3b两两之间通过一个折叠机构3h相连接，折叠机构3h包括第一连杆3ha和第二连杆3hb，第一连杆3ha的一端与安装在一个支撑腿3b上的套管3hc相铰接，第一连杆3ha的另一端与第二连杆3hb的一端相铰接，第二连杆3hb的另一端与安装在相邻支撑腿3b上的套管3hc相铰接。

如图5所示，其示出了第四种结构形式的支撑反力机构3，其为折叠反力架，本实施例中，优选的做法是，所述中心承台3a为空心圆柱，所述中心承台3a与所述推杆1b构成螺纹连接。所述支撑反力机构3的中心承台3a的外侧面上设置有与所述支撑腿3b一一对应的耳板3c，所述支撑腿3b与所述耳板3c相铰接，所述支撑腿3b的上部与所述耳板3c通过第二拉簧3d相连接。所述支撑反力机构3的支撑腿3b数量为四个，两个相对的支撑腿3b通过一个钢缆3k相连接，钢缆3k的一端与一个支撑腿3b上的限位孔3m相连接，钢缆3k的另一端与相邻的另一个支撑腿3b上的限位孔3m相连接。

上述第二种、第三种和第四种支撑反力机构3，均为折叠反力架，所述支撑腿3b通过限位装置掌控开合角度，限位装置分别为第二种支撑反力机构3的耳柄限位、第三种支撑反力机构3的机械铰链限位和第四种支撑反力机构3的钢缆限位，所述耳柄限位是通过中心承台3a连接耳板3c的限位设计来限制支撑腿3b的旋转角度。所述机械铰链限位通过折叠机构3h铰接将各条所述支撑腿3b连接起来，使得各条所述支撑腿3b相互约束。所述钢缆限位则是通过钢缆3k和支撑腿3b上的限位孔3m将各条所述支撑腿3b连接起来，使得各条所述支撑腿3b相互约束。

本实施例中，所述支撑腿3b由刚度足够大的钢材制成。所述钢材的靠近地面的端头要进行斜切，同时还加装有橡胶制成的保护套3e。

该沥青心墙取芯工具在使用时，将支撑反力机构3和推杆1b连接，将拉抓板2a连同缆绳2b全部放入芯样外围的缝隙中，撑开支撑腿3b。操控集成式加压装置1c，即：用手握住加压手柄1ca使之上下运动，使得液压缸1a内的油压升高推出推杆1b向下运动。推杆1b在支撑反力机构3的反作用力下带动液压缸1a、连接座2e、活动连杆2g、拉抓板2a整体向上运动缆绳2b在拉抓版2a上升的同时会进行收紧，使得拉抓板2a下部的夹持部2c紧紧咬合住混凝土芯样，在后续的加压过程中拉抓板2a会带动芯样有向上运动的趋势，直到将芯样拉断，之后将装置整个提起，取出芯样。

相比常规取样钳取芯及钢丝取芯，本实用新型结构紧凑，操作方便、省力，解决了取样钳取芯耗时长、成功率低，钢丝绳取芯动力不足的问题，可广泛用于芯样长度较长的沥青心墙混凝土的取芯工作。

相比于常用的钢丝取芯，本实施例所公开的沥青心墙取芯工具通过使用液压加力机构1作为动力，只须单人用手上下按压手柄即可取出沥青混凝土芯样，解决了取样钳取芯耗时长、成功率低，钢丝绳取芯动力不足的问题。该沥青心墙取芯工具使用由钢板制成的拉抓板2a代替钢丝进行拉拽芯样，更易深入布置于芯样底部，同时拉抓板2a的强度更高不易断裂，使用过程中的磨损对其受力截面大小影响有限，对人员的安全威胁更小。另外该沥青心墙取芯工具通过运用可折叠的支撑反力机构3，使得该沥青心墙取芯工具结构紧凑，大小和质量适中便于现场作业中快速机动。最后该沥青心墙取芯工具的取芯人员更少、取芯速度更快可有效降低取芯的经济成本和时间成本，有利于大范围推广。

实施例2

如图6所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：所述液压加力机构1的加压装置采用分体式加压装置1e，分体式加压装置1e包括液压泵1ea、加压件1eb、延长杆1ec、加压管1ed、支撑件1ee和液压管1ef，液压泵1ea通过液压管1ef与液压缸1a相连通。

分体式加压装置1e在使用时，用手握住延长杆1ec上下往复运动，延长杆1ec带动加压管1ed围绕支撑件1ee顶部的做旋转运动，加压管1ed带动加压件1eb上下做活塞运动，进而使液压泵1ea将液压油在加压管1ed的持续加压下输送至液压缸1a内，进而推动推杆1b向下运动。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种沥青心墙取芯工具，其特征在于，包括：

液压加力机构(1)，用于提供垂直取芯面向下的液压力，其包括液压缸(1a)、与所述液压缸(1a)的活塞杆相连接的推杆(1b)、与液压缸(1a)铰接的加压装置(1c)；

抓取机构(2)，在所述液压力的反作用力的带动下随所述液压缸(1a)向上移动，进而拉断芯样；

支撑反力机构(3)，用于为所述推杆(1b)提供垂直取芯面向上的所述反作用力。

2.根据权利要求1所述的一种沥青心墙取芯工具，其特征在于：所述抓取机构(2)包括螺纹连接在所述液压缸(1a)的缸体(1aa)上的连接座(2e)、与连接座(2e)相铰接的多个拉抓板(2a)、以及用于带动多个所述拉抓板(2a)底部相互靠拢以夹持芯样的缆绳(2b)。

3.根据权利要求2所述的一种沥青心墙取芯工具，其特征在于：所述连接座(2e)内侧通过螺纹连接在所述液压缸(1a)的缸体(1aa)上，所述连接座(2e)的外侧设置有用于与所述拉抓板(2a)一一对应的连接耳柄(2f)，所述连接耳柄(2f)的外侧均设置有活动连杆(2g)，所述活动连杆(2g)成对使用，所述活动连杆(2g)用于铰接所述耳柄(2f)与所述拉抓板(2a)。

4.根据权利要求2所述的一种沥青心墙取芯工具，其特征在于：所述拉抓板(2a)的上端与所述连接座(2e)相铰接，所述拉抓板(2a)的中上部沿其长度方向将其扭转90°,所述拉抓板(2a)中下部的内侧设置有用于抵接在芯样上的多个防滑齿(2ac)，多个所述防滑齿(2ac)沿所述拉抓板(2a)长度的垂直方向布设，所述拉抓板(2a)的底部设置有定位孔(2j),所述定位孔(2j)沿所述拉抓板(2a)的厚度方向贯穿所述拉抓板(2a)。

5.根据权利要求2所述的一种沥青心墙取芯工具，其特征在于：所述缆绳(2b)的一端为套环(2ba)，所述缆绳(2b)的另一端依次穿过所有拉抓板(2a)上的定位孔(2j)及所述套环(2ba)后，绕过导向轮(2d)，固定在所述推杆(1b)的锁扣(1ba)上，所述缆绳(2b)上设置有第一拉簧(2h)，所述第一拉簧(2h)位于所述导向轮(2d)与所述锁扣(1ba)之间。

6.根据权利要求1所述的一种沥青心墙取芯工具，其特征在于：所述支撑反力机构(3)包括中心承台(3a)和沿所述中心承台(3a)圆周方向布设的多个支撑腿(3b)，所述支撑腿(3b)的一端与所述中心承台(3a)相连接，所述支撑腿(3b)的另一端放置于地面上。

7.根据权利要求6所述的一种沥青心墙取芯工具，其特征在于：中心承台(3a)为空心圆柱，所述中心承台(3a)内侧与所述推杆(1b)构成螺纹连接，所述中心承台(3a)的外侧设置有与所述支撑腿(3b)一一对应的耳板(3c)，所述支撑腿(3b)上部与所述耳板(3c)相铰接，并通过第二拉簧(3d)相连接。

8.根据权利要求6所述的一种沥青心墙取芯工具，其特征在于：所述支撑腿(3b)的一端斜切形成与地面相贴合的接触面(3f)。

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