CN219757969U - 一种桥面粘结层扭剪性能测试及铺装层同步取样装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及桥面性能测试的领域，公开了一种桥面粘结层扭剪性能测试及铺装层同步取样装置，其包括夹持机构和扭剪机构，所述扭剪机构包括支撑板、扭矩扳手和扭矩测量仪，所述扭矩扳手连接在所述支撑板上，所述扭矩测量仪连接在所述扭矩扳手上，所述夹持机构连接在所述支撑板上，所述夹持机构用于对钻芯进行夹持。本申请具有提高桥面粘结层扭剪性能测试效率和便捷性的效果。

Description

一种桥面粘结层扭剪性能测试及铺装层同步取样装置

技术领域

本申请涉及桥面性能测试的领域，尤其是涉及一种桥面粘结层扭剪性能测试及铺装层同步取样装置。

背景技术

在桥梁建设中，通常会在钢桥面上依次铺设粘结层和沥青混凝土铺装层。在桥梁建设完成使用过程中，粘结层的抗剪切性能是决定桥梁使用寿命的重要因素；粘结层的抗剪切性能不足，往往会导致沥青混凝土铺装层出现的剥落、松散等病害。因此，为了保证桥梁的使用寿命，通常会对桥面粘结层的扭剪性能测试。

目前，公开号为CN102692352A的中国发明专利，公开了一种桥面粘接层扭剪装置，包括带有扭矩测量仪的扭矩扳手上设置扭剪头，在扭剪头的下方设置有扭剪盘，扭剪盘的底面是平面，顶面的中心设置螺栓，螺栓与扭剪头通过转接头联接。

针对上述中的相关技术，发明人发现使用扭剪装置对桥面粘结层进行测试时，需要将扭剪盘的底部粘在钻芯上实现扭剪装置与钻芯的固定，在粘接过程中，需要等待一端时间待扭剪盘与钻芯粘接牢固后才能进行扭剪作业，存在对桥面粘结层进行扭剪测试过程中，等待时间过长，测试效率较低的缺陷。

实用新型内容

为了缓解对桥面粘结层进行扭剪测试过程中，等待时间过长，测试效率较低的问题，本申请提供一种桥面粘结层扭剪性能测试及铺装层同步取样装置。

本申请提供的一种桥面粘结层扭剪性能测试及铺装层同步取样装置，采用如下的技术方案：

一种桥面粘结层扭剪性能测试及铺装层同步取样装置，包括夹持机构和扭剪机构，所述扭剪机构包括支撑板、扭矩扳手和扭矩测量仪，所述扭矩扳手连接在所述支撑板上，所述扭矩测量仪连接在所述扭矩扳手上，所述夹持机构连接在所述支撑板上，所述夹持机构用于对钻芯进行夹持。

通过采用上述技术方案，在桥面粘结层进行抗扭剪性能测试时，首先利用钻芯设备在桥面上钻取钻芯，由于粘结层的设置使得钻芯与钢桥面粘接在一起，此时，利用夹持机构对钻芯进行夹持，然后转动扭矩扳手，直至钻芯粘结层扭剪破坏，并通过扭矩测量仪实时检测出扭矩变化，实现对桥面粘结层扭剪性能的测试，在测试过程对钻芯进行夹持即可实现对钻芯的固定，提高桥面粘结层扭剪性能测试的效率和便捷性。

优选的，所述夹持机构包括驱动组件和两个夹持板，两个所述夹持板均滑动在所述支撑板上，所述驱动组件连接在所述支撑板上，两个所述夹持板均与所述驱动组件连接，所述驱动组件用于驱动两个所述夹持板沿相互靠近或远离的方向移动。

通过采用上述技术方案，在桥面上钻出钻芯后，将两个夹持板插入钻孔中，然后利用驱动组件驱动两个夹持板移动即可实现对钻芯的夹持，提高对钻芯进行夹持固定的便捷性。

优选的，所述驱动组件包括转动杆、齿轮和两根齿条，所述转动杆转动连接在所述支撑板上，所述扭矩扳手与所述转动杆固定连接，所述齿轮与所述转动杆同轴固定连接，两根所述齿条均滑动连接在所述支撑板上，两个所述齿条与两个所述夹持板一一对应设置，所述齿条与其对应的所述夹持板固定连接，两根所述齿条均与所述齿轮啮合连接。

通过采用上述技术方案，将转动杆与扭矩扳手固定连接，将两个夹持板伸入钻孔中后，按住支撑板，转动扭矩扳手即可带动转动杆转动，从而带动齿轮转动，齿轮转动将带动两根齿条沿相反的方向移动，从而带动两个夹持板移动使两个夹持板对钻芯进行夹持，然后继续转动扭矩扳手即可对钻芯进行扭剪性能测试；在整个扭剪过程中，随着扭矩扳手的转动，夹持板始终保持向内加紧的趋势，确保了夹持板与钻芯之间拥有足够的静摩擦力，避免了两者之间的相对滑动。

优选的，两个所述夹持板均为弧面板，两个所述夹持板的弧度均与钻芯的弧度相适配。

通过采用上述技术方案，将两个夹持板均设置为弧面板，利用弧面的设置增加与钻芯接触面积，进而提高对钻芯的夹紧效果。

优选的，两个所述夹持板的内侧均固定连接有多根防滑凸条。

通过采用上述技术方案，利用设置的多个防滑凸条提高夹持板与钻芯之间的摩擦力，进一步提高对钻芯的夹紧效果。

优选的，所述扭矩扳手上设置有支撑组件，所述支撑组件包括支撑杆和滚轮，所述支撑杆与所述扭矩扳手固定连接，所述滚轮转动连接在所述支撑杆上，所述滚轮可与桥面抵接。

通过采用上述技术方案，在扭矩扳手上设置支撑杆和滚轮，在对钻芯的扭剪性能进行测试时，滚轮与路面直接接触，限制扭矩扳手产生的向下位移的可能；在扭剪检测过程中，操作人员可通过施加斜向下的力，即可推动扭矩扳手相对路面进行水平转动，降低在检测过程中产生的偏心压力的影响。

优选的，所述支撑板的外侧套设有定位环，所述定位环与所述支撑板相对转动，所述定位环与所述转动杆同轴设置，所述定位环上开设有刻度线，所述刻度线用于对扭矩扳手扭转角度进行测量。

通过采用上述技术方案，在支撑板的外侧设置定位环，在转动扭矩扳手使两个夹持板将钻芯夹持固定后，需要继续转动扭矩扳手对钻芯的扭剪性能进行测试时，固定定位环，转动扭矩扳手即可完成对钻芯的扭剪性能测试，同时利用定位环上的刻度线观察扭矩扳手的转动角度，即可实现对扭矩扳手扭转角度的检测。

优选的，所述定位环固定连接有多个承托杆，多个承托杆用于与地面抵触。

通过采用上述技术方案，在定位环上固定连接多个承托杆，在对钻芯进行扭剪性能检测时，使多个承托杆与路面接触，然后按住的定位环即可实现对定位环位置的固定，提高工作人员操作的便捷性。

综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果：

1.通过在支撑板上设置夹持机构，在从桥面上钻取钻芯后，利用夹持机构对钻芯进行夹持，然后转动扭矩扳手，直至钻芯粘结层扭剪破坏，并通过扭矩测量仪实时检测出扭矩变化，实现对桥面粘结层扭剪性能的测试，在测试过程对钻芯进行夹持即可实现对钻芯的固定，提高桥面粘结层扭剪性能测试的效率和便捷性；

2.通过将扭矩扳手与转动杆固定连接，在转动扭矩扳手对钻芯扭剪性能进行测试时，随着扭矩扳手的转动，夹持板始终保持向内加紧的趋势，确保了夹持板与钻芯之间拥有足够的静摩擦力，避免了两者之间的相对滑动；

3.通过在扭矩扳手上设置支撑杆和滚轮，在对钻芯的扭剪性能进行测试时，滚轮与路面直接接触，限制扭矩扳手产生的向下位移的可能。

附图说明

图1是本申请实施例1的整体结构示意图；

图2是本申请实施例1中夹持机构的结构示意图；

图3是本申请实施例2的整体结构示意图；

图4是本申请实施例2中定位环的剖面结构示意图。

附图标记：100、扭剪机构；110、支撑板；120、扭矩扳手；130、扭矩测量仪；200、夹持机构；210、夹持板；211、防滑凸条；220、驱动组件；221、转动杆；222、齿轮；223、齿条；300、支撑组件；310、支撑杆；320、滚轮；400、定位环；410、承托杆；420、指针。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种桥面粘结层扭剪性能测试及铺装层同步取样装置。

实施例1

参照图1，一种桥面粘结层扭剪性能测试及铺装层同步取样装置包括扭剪机构100，扭剪机构100包括支撑板110，支撑板110位于水平圆板，支撑板110上安装有扭矩扳手120，扭矩扳手120上固定连接有扭矩测量仪130，扭矩测量仪130用于对扭矩扳手120的扭矩变化进行实时检测。支撑板110上安装有夹持机构200，夹持机构200用于对钻取的钻芯进行夹持。在对桥面粘结层进行抗扭剪性能测试时，工作人员首先通过钻芯设备对桥面进行钻芯，钻芯完成后钻芯粘接在钢桥面上，然后利用夹持机构200对钻芯进行夹持，再转动扭矩扳手120，直至钻芯粘结层扭剪破坏，并通过扭矩测量仪130实时检测出扭矩变化，实现对桥面粘结层扭剪性能的测试；在对桥面粘结层扭剪性能测试完成后，向上抬动扭矩扳手120，即可将钻芯从钻孔中抽出，实现对铺装层的同步取样。

参照图1和图2，夹持机构200包括滑动连接在支撑板110背离扭矩扳手120一侧的两个夹持板210，两个夹持板210均为弧面板，两个夹持板210的弧面弧度均与钻芯的弧面相适配，两个夹持板210沿相互靠近或远离方向移动，支撑板110上安装有驱动组件220，驱动组件220用于驱动两个夹持板210移动。

驱动组件220包括穿设在支撑板110上的转动杆221，转动杆221与支撑板110垂直，且转动杆221转动连接在支撑板110上，转动杆221沿自身的轴线转动，扭矩扳手120与转动杆221一端固定连接，转动杆221上同轴固定连接有齿轮222。支撑板110靠近两个夹持板210的一侧滑动连接有两根齿条223，两根齿条223与两个夹持板210一一对应设置，齿条223与其对应的夹持板210固定连接，两根齿条223均与齿轮222啮合连接，两根齿条223分别位于齿轮222相对两侧的位置。从桥面上钻取钻芯后，工作人员手持扭矩扳手120将两个夹持板210插入钻孔中，然后按住支撑板110，转动扭矩扳手120即可带动转动杆221和齿轮222转动，从而两根齿条223沿相反的方向移动，从而带动两个夹持板210移动使两个夹持板210对钻芯进行夹持，然后松开支撑板110，继续转动扭矩扳手120即可对钻芯进行扭剪性能测试；在整个扭剪过程中，随着扭矩扳手120的转动，夹持板210始终保持向内加紧的趋势，确保了夹持板210与钻芯之间拥有足够的静摩擦力，避免了两者之间的相对滑动；在扭剪测试过程中，因为扭剪力因素，扭剪机构100始终保持转动，所以夹持板210会一直保持向内加紧的趋势，当夹持板210与钻芯接触而不能实现向内的位移时，这种加紧的趋势就会转化为夹持板210与钻芯之间的摩擦力，扭剪力越大，摩擦力也就越大，从而保证了夹持板210与钻芯之间不会产生相对滑动，提高数据检测的准确性。

参照图2，为了进一步提高对钻芯的夹紧力度，两个夹持板210的内侧均固定连接有多根防滑凸条211，每根防滑凸条211均竖直设置，位于同一个夹持板210上的防滑凸条211沿夹持板210长度方向间隔设置。利用多根防滑凸条211的设置增加夹持板210与钻芯之间的摩擦力，从而提高对钻芯的夹紧效果。

参照图1，扭矩扳手120上安装有支撑组件300，支撑组件300包括支撑杆310，支撑杆310与扭矩扳手120固定连接，支撑杆310位于靠近扭矩扳手120中部的位置，支撑杆310竖直设置，支撑杆310的下端转动连接有滚轮320，滚轮320可与桥面接触。在转动扭矩扳手120对钻芯扭剪力数据进行测试过程中，滚轮320与桥面直接接触，利用滚轮320和支撑杆310对扭矩扳手120进行支撑，限制扭矩扳手120产生的向下位移；在对桥面粘结层进行扭剪性能检测过程中，操作人员可通过施加斜向下的力，即可推动扭矩扳手120相对路面进行水平转动，降低在检测过程中产生的偏心压力影响。

本申请实施例一种桥面粘结层扭剪性能测试及铺装层同步取样装置的实施原理为：在实际现场施工过程中，首先需要对桥面进行钻芯处理，并对钻芯表面进行预处理，保证钻芯上表面和侧表面整洁，无灰尘残渣等因素影响，然后根据钻芯尺寸，由现场工作人员转动扭矩扳手120，通过齿轮222和齿条223之间的传动，使得夹持板210向内或向外移动，直至夹持板210能够嵌入钻芯外边缘的凹槽中，之后转动扭矩扳手120，使两个夹持板210向相互靠近的方向移动，将钻芯夹紧；然后继续转动扭矩扳手120，使钻芯承受由扭矩扳手120所施加的扭剪力，并通过扭矩测量仪130实时检测出扭矩变化，实现对桥面粘结层扭剪性能的测试；直至钻芯粘结层扭剪破坏并脱离钢桥面，此时可将装置整体上提，将钻芯拔出路面，然后反向转动扭矩扳手120，使夹持板210向外位移，从而取出钻芯，实现对铺装层的同步取样；

通过对钻芯采取外表面弧形夹持的方式进行固定和取样，相较于现行方法，测试装置对钻芯未造成结构性的破坏，在扭剪测试的同时保护了钻芯的完整性，可供钻芯在取样完成后继续进行相关的室内处理及试验测试。该装置保证了试样完整性，不受损害。

实施例2

参照图3和图4，本实施例与实施例1的不同之处在于：支撑板110的外侧套设有定位环400，定位环400滑动连接在支撑板110的外侧，定位环400的轴线与转动杆221的轴线共线，定位环400沿自身的轴线转动。定位环400的上表面设置有刻度线，刻度线沿定位环400的周向设置，刻度线用于对扭矩扳手120扭转角度进行测量。定位环400的底部固定连接有多个承托杆410，多个承托杆410与定位环400的轴线为圆心间隔设置，承托杆410用于与桥面接触，支撑板110上固定连接有指针420，指针420用于对刻度进行指示。在转动扭矩扳手120对钻芯进行夹紧过程中，工作人员通过观察扭矩测量仪130的数据即可对钻芯的夹紧进行判断，通过刻度线记录此时扭矩扳手120的位置，然后按住定位环400，继续转动扭矩扳手120对钻芯的扭剪性能进行测试，检测完成后，利用定位环400上的刻度线观察扭矩扳手120的转动角度，即可实现对扭矩扳手120扭转角度的检测。

本申请实施例一种桥面粘结层扭剪性能测试及铺装层同步取样装置的实施原理为：通过在支撑板110的外侧套设定位环400，并在定位环400上设置刻度线，在转动扭矩扳手120对钻芯的扭剪性能进行测试时，按住定位环400，通过定位环400上的刻度线观察扭矩扳手120的转动角度，即可实现对扭矩扳手120扭转角度的检测。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种桥面粘结层扭剪性能测试及铺装层同步取样装置，其特征在于：包括夹持机构（200）和扭剪机构（100），所述扭剪机构（100）包括支撑板（110）、扭矩扳手（120）和扭矩测量仪（130），所述扭矩扳手（120）连接在所述支撑板（110）上，所述扭矩测量仪（130）连接在所述扭矩扳手（120）上，所述夹持机构（200）连接在所述支撑板（110）上，所述夹持机构（200）用于对钻芯进行夹持。

2.根据权利要求1所述的一种桥面粘结层扭剪性能测试及铺装层同步取样装置，其特征在于：所述夹持机构（200）包括驱动组件（220）和两个夹持板（210），两个所述夹持板（210）均滑动在所述支撑板（110）上，所述驱动组件（220）连接在所述支撑板（110）上，两个所述夹持板（210）均与所述驱动组件（220）连接，所述驱动组件（220）用于驱动两个所述夹持板（210）沿相互靠近或远离的方向移动。

3.根据权利要求2所述的一种桥面粘结层扭剪性能测试及铺装层同步取样装置，其特征在于：所述驱动组件（220）包括转动杆（221）、齿轮（222）和两根齿条（223），所述转动杆（221）转动连接在所述支撑板（110）上，所述扭矩扳手（120）与所述转动杆（221）固定连接，所述齿轮（222）与所述转动杆（221）同轴固定连接，两根所述齿条（223）均滑动连接在所述支撑板（110）上，两个所述齿条（223）与两个所述夹持板（210）一一对应设置，所述齿条（223）与其对应的所述夹持板（210）固定连接，两根所述齿条（223）均与所述齿轮（222）啮合连接。

4.根据权利要求2所述的一种桥面粘结层扭剪性能测试及铺装层同步取样装置，其特征在于：两个所述夹持板（210）均为弧面板，两个所述夹持板（210）的弧度均与钻芯的弧度相适配。

5.根据权利要求4所述的一种桥面粘结层扭剪性能测试及铺装层同步取样装置，其特征在于：两个所述夹持板（210）的内侧均固定连接有多根防滑凸条（211）。

6.根据权利要求1所述的一种桥面粘结层扭剪性能测试及铺装层同步取样装置，其特征在于：所述扭矩扳手（120）上设置有支撑组件（300），所述支撑组件（300）包括支撑杆（310）和滚轮（320），所述支撑杆（310）与所述扭矩扳手（120）固定连接，所述滚轮（320）转动连接在所述支撑杆（310）上，所述滚轮（320）可与桥面抵接。

7.根据权利要求3所述的一种桥面粘结层扭剪性能测试及铺装层同步取样装置，其特征在于：所述支撑板（110）的外侧套设有定位环（400），所述定位环（400）与所述支撑板（110）相对转动，所述定位环（400）与所述转动杆（221）同轴设置，所述定位环（400）上开设有刻度线，所述刻度线用于对扭矩扳手（120）扭转角度进行测量。

8.根据权利要求7所述的一种桥面粘结层扭剪性能测试及铺装层同步取样装置，其特征在于：所述定位环（400）固定连接有多个承托杆（410），多个承托杆（410）用于与地面抵触。