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专利名称：一种灌注桩混凝土取样装置及灌注桩混凝土取样方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202111681087.X

专利申请（专利权）人：恒富建设集团有限公司
权利人地址：福建省龙岩市上杭县通贤镇恒富路1号

专利发明（设计）人：毛珊

专利摘要：本发明涉及建筑施工技术领域，且公开了一种灌注桩混凝土取样装置及灌注桩混凝土取样方法，包括起吊座，所述起吊座上安装有吊篮，所述吊篮底端固定连接有稳定配重半球，所述稳定配重半球底部开设有收纳槽，所述收纳槽内部安装有射入取样机构以及限位解锁机构，所述射入取样机构包括增压室，所述增压室顶端固定连接有电磁阀；本发明通过设置射入取样机构，稳定配重半球能够有效降低重心，使其在下降的过程中能保持竖直下降的状态，然后气泵持续向增压室内部通气增压，通过第一电磁铁和两个第二电磁铁相互配合解除约束，取样锥头在气压的作用下射出并打开，整体能够提高下落稳定性，减少反复操作次数，并且插入足够深度取样保证检测的准确性。

主权利要求：
1.一种灌注桩混凝土取样装置，包括起吊座（1），其特征在于：所述起吊座（1）上安装有吊篮（2），所述吊篮（2）底端固定连接有稳定配重半球（3），所述稳定配重半球（3）底部开设有收纳槽（4），所述收纳槽（4）内部安装有射入取样机构（5）以及限位解锁机构（6）；
所述射入取样机构（5）包括增压室（7），所述增压室（7）顶端固定连接有电磁阀（8），所述电磁阀（8）上安装有电气管（9），所述增压室（7）底部开设有封堵口，所述封堵口内部设有推动活塞（10），所述推动活塞（10）底端固定连接有安装杆（11），所述安装杆（11）端部安装有取样锥头（12），所述取样锥头（12）底部表面开设有多个取样口，多个所述取样口内部均铰接有活动挡板（13），所述活动挡板（13）内侧表面开设有滑槽（14），所述取样锥头（12）内部固定连接有固定座（15），所述固定座（15）内部滑动连接有防脱块（16），所述防脱块（16）顶端固定连接有多面齿条（17），所述固定座（15）内部转动连接有多个连接齿轮（18），多个所述连接齿轮（18）一侧均啮合连接有启闭齿条（19），多个所述启闭齿条（19）端部均安装有滑动轮（20），多个所述滑动轮（20）分别安装在多个滑槽（14）内部；
所述限位解锁机构（6）包括两个第一电磁铁（23）、两个第二电磁铁（24）以及两个活动磁铁（25），一个所述第一电磁铁（23）、一个所述第二电磁铁（24）以及一个所述活动磁铁（25）设置为一组磁铁组，两组所述磁铁组对安装在增压室（7）两侧，且所述活动磁铁（25）端部固定连接有第一限位块（26），所述收纳槽（4）底部固定连接有第二限位块（27）。
2.根据权利要求1所述的一种灌注桩混凝土取样装置，其特征在于：所述起吊座（1）顶端固定连接有多个吊环，多个所述吊环通过起吊绳索与起吊设备相连接。
3.根据权利要求1所述的一种灌注桩混凝土取样装置，其特征在于：所述吊篮（2）通过多个安装螺栓（31）与起吊座（1）可拆卸连接。
4.根据权利要求1所述的一种灌注桩混凝土取样装置，其特征在于：两个所述第一电磁铁（23）以及两个所述第二电磁铁（24）均与稳定配重半球（3）内壁固定连接，所述活动磁铁（25）与稳定配重半球（3）内壁滑动连接。
5.根据权利要求1所述的一种灌注桩混凝土取样装置，其特征在于：所述安装杆（11）端部开设有安装螺孔，所述多面齿条（17）端部固定连接有安装座（21），所述安装座（21）端部固定连接有安装螺杆（22）。
6.根据权利要求1所述的一种灌注桩混凝土取样装置，其特征在于：所述电气管（9）内部安装有增压气管（28）以及多个连接导线（29），且多个所述连接导线（29）分别与第一电磁铁（23）、第二电磁铁（24）相连接，所述增压气管（28）端部连接有气泵。
7.根据权利要求2所述的一种灌注桩混凝土取样装置，其特征在于：所述起吊绳索上安装有管道连接卡扣（30），所述管道连接卡扣（30）包括两个活动卡环，两个所述活动卡环一端之间相互铰接，两个所述活动卡环另一端设置为自由端，两个所述活动卡环内壁均开设有两个卡槽。
8.根据权利要求7所述的一种灌注桩混凝土取样装置，其特征在于：两个所述活动卡环的自由端均转动连接有弹性弯头，两个所述卡槽分别与起吊绳索以及电气管（9）相匹配。
9.一种灌注桩混凝土取样方法，其特征在于，该方法基于权利要求1?8任意一项所述的灌注桩混凝土取样装置实现，具体包括以下步骤：步骤一、下放；
使用起吊设备将吊篮（2）放入到桩孔中，让吊篮（2）与桩顶相接触；
步骤二、增压；
使用气泵持续泵气加压，持续一段时间后关闭电磁阀（8）；
步骤三、发射；
解除锁定，利用气压将取样锥头（12）射入到桩顶的混凝土中；
步骤四、回收；
使用起吊设备将吊篮（2）吊起，同时取样锥头（12）关闭，完成取样；
步骤五、更换；
将取样锥头（12）从吊篮（2）上取下，更换新的取样锥头（12）。 说明书 : 一种灌注桩混凝土取样装置及灌注桩混凝土取样方法技术领域[0001] 本发明涉及建筑施工技术领域，具体为一种灌注桩混凝土取样装置及灌注桩混凝土取样方法。背景技术[0002] 钻孔灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。[0003] 在现有技术中，灌注桩在进行浇筑时，需要对灌注桩的桩顶混凝土进行取样检测，但是取样装置利用自重进行混凝土取样，但是取样装置自由落体插入到混凝土中进行取样难以保证一次成功，并且插入的深度不足难以保证检测的准确性，使用起来较为不便。发明内容[0004] (一)解决的技术问题[0005] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种灌注桩混凝土取样装置及灌注桩混凝土取样方法，解决了取样装置自由落体插入到混凝土中进行取样难以保证一次成功，并且插入的深度不足难以保证检测的准确性的问题。[0006] (二)技术方案[0007] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种灌注桩混凝土取样装置，包括起吊座，所述起吊座上安装有吊篮，所述吊篮底端固定连接有稳定配重半球，所述稳定配重半球底部开设有收纳槽，所述收纳槽内部安装有射入取样机构以及限位解锁机构；[0008] 所述射入取样机构包括增压室，所述增压室顶端固定连接有电磁阀，所述电磁阀上安装有电气管，所述增压室底部开设有封堵口，所述封堵口内部设有推动活塞，所述推动活塞底端固定连接有安装杆，所述安装杆端部安装有取样锥头，所述取样锥头底部表面开设有多个取样口，多个所述取样口内部均铰接有活动挡板，所述活动挡板内侧表面开设有滑槽，所述取样锥头内部固定连接有固定座，所述固定座内部滑动连接有防脱块，所述防脱块顶端固定连接有多面齿条，所述固定座内部转动连接有多个连接齿轮，多个所述连接齿轮一侧均啮合连接有启闭齿条，多个所述启闭齿条端部均安装有滑动轮，多个所述滑动轮分别安装在多个滑槽内部；[0009] 所述限位解锁机构包括两个第一电磁铁、两个第二电磁铁以及两个活动磁铁，一个所述第一电磁铁、一个所述第二电磁铁以及一个所述活动磁铁设置为一组磁铁组，两组所述磁铁组对安装在增压室两侧，且所述活动磁铁端部固定连接有第一限位块，所述收纳槽底部固定连接有第二限位块。[0010] 优选的，所述起吊座顶端固定连接有多个吊环，多个所述吊环通过起吊绳索与起吊设备相连接。[0011] 优选的，所述吊篮通过多个安装螺栓与起吊座可拆卸连接。[0012] 优选的，两个所述第一电磁铁以及两个所述第二电磁铁均与稳定配重半球内壁固定连接，所述活动磁铁与稳定配重半球内壁滑动连接。[0013] 优选的，所述安装杆端部开设有安装螺孔，所述多面齿条端部固定连接有安装座，所述安装座端部固定连接有安装螺杆。[0014] 优选的，所述电气管内部安装有增压气管以及多个连接导线，且多个所述连接导线分别与第一电磁铁、第二电磁铁相连接，所述增压气管端部连接有气泵。[0015] 优选的，所述起吊绳索上安装有管道连接卡扣，所述管道连接卡扣包括两个活动卡环，两个所述活动卡环一端之间相互铰接，两个所述活动卡环另一端设置为自由端，两个所述活动卡环内壁均开设有两个卡槽。[0016] 优选的，两个所述活动卡环的自由端均转动连接有弹性弯头，两个所述卡槽分别与起吊绳索以及电气管相匹配。[0017] 一种灌注桩混凝土取样方法，包括以下步骤；[0018] 步骤一、下放；[0019] 使用起吊设备将吊篮放入到桩孔中，让吊篮与桩顶相接触；[0020] 步骤二、增压；[0021] 使用气泵持续泵气加压，持续一段时间后关闭电磁阀；[0022] 步骤三、发射；[0023] 解除锁定，利用气压将取样锥头射入到桩顶的混凝土中；[0024] 步骤四、回收；[0025] 使用起吊设备将吊篮吊起，同时取样锥头关闭，完成取样；[0026] 步骤五、更换；[0027] 将取样锥头从吊篮上取下，更换新的取样锥头。[0028] (三)有益效果[0029] 本发明提供了一种灌注桩混凝土取样装置及灌注桩混凝土取样方法，具备以下有益效果：[0030] (1)、本发明通过设置射入取样机构，起吊设备将吊篮下方到桩顶，稳定配重半球能够有效降低重心，使其在下降的过程中能保持竖直下降的状态，使得收纳槽能够对准桩顶，然后气泵持续向增压室内部通气增压，通过第一电磁铁和两个第二电磁铁相互配合解除对推动活塞的约束，取样锥头在气压的作用下射出并打开，整体能够提高下落稳定性，减少反复操作次数，并且插入足够深度取样保证检测的准确性。[0031] (2)、本发明通过设置安装座，使得取样锥头能够进行拆卸，从而能够方便将样品取下，并且方便更换新的取样锥头再次进行取样。[0032] (3)、本发明通过设置管道连接卡扣，使得能够将电气管与起吊绳索连接在一起，从而能够方便对电气管进行回收，同时方便对电气管进行安装和拆除，提高使用的便捷性。附图说明[0033] 图1为本发明整体结构示意图；[0034] 图2为本发明局部放大结构示意图；[0035] 图3为本发明取样锥头结构示意图；[0036] 图4为本发明图3中A处结构放大图；[0037] 图5为本发明图3中B处结构放大图；[0038] 图6为本发明电气管结构示意图；[0039] 图7为本发明方法流程图。[0040] 图中：1、起吊座；2、吊篮；3、稳定配重半球；4、收纳槽；5、射入取样机构；6、限位解锁机构；7、增压室；8、电磁阀；9、电气管；10、推动活塞；11、安装杆；12、取样锥头；13、活动挡板；14、滑槽；15、固定座；16、防脱块；17、多面齿条；18、连接齿轮；19、启闭齿条；20、滑动轮；21、安装座；22、安装螺杆；23、第一电磁铁；24、第二电磁铁；25、活动磁铁；26、第一限位块；27、第二限位块；28、增压气管；29、连接导线；30、管道连接卡扣；31、安装螺栓。具体实施方式[0041] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0042] 如图1?7所示，本发明提供一种技术方案：一种灌注桩混凝土取样装置，包括起吊座1，所述起吊座1上安装有吊篮2，所述吊篮2底端固定连接有稳定配重半球3，能够有效降低重心，使其在下降的过程中能保持竖直下降的状态，使得收纳槽4能够对准桩顶，所述稳定配重半球3底部开设有收纳槽4，所述收纳槽4内部安装有射入取样机构5以及限位解锁机构6，能够利用限位解锁机构6对射入取样机构5解锁，使得增压后的射入取样机构5能够射入到桩顶内进行混凝土取样，提高下落稳定性，减少反复操作次数，并且插入足够深度取样保证检测的准确性；[0043] 所述射入取样机构5包括增压室7，所述增压室7顶端固定连接有电磁阀8，能够对增压室7进行启闭控制，从而能够完成增压和通气作业，所述电磁阀8上安装有电气管9，所述增压室7底部开设有封堵口，所述封堵口内部设有推动活塞10，所述推动活塞10底端固定连接有安装杆11，所述安装杆11端部安装有取样锥头12，所述取样锥头12底部表面开设有多个取样口，多个所述取样口内部均铰接有活动挡板13，使得在射出取样锥头12后，活动挡板13能够打开，方便混凝土进入，所述活动挡板13内侧表面开设有滑槽14，所述取样锥头12内部固定连接有固定座15，所述固定座15内部滑动连接有防脱块16，所述防脱块16顶端固定连接有多面齿条17，所述固定座15内部转动连接有多个连接齿轮18，多个所述连接齿轮18一侧均啮合连接有启闭齿条19，多个所述启闭齿条19端部均安装有滑动轮20，多个所述滑动轮20分别安装在多个滑槽14内部，使得在射出取样锥头12后，由于惯性，多面齿条17会在推动活塞10的带动下先运动，然后多面齿条17运动带动多个连接齿轮18转动，连接齿轮18转动带动启闭齿条19移动，启闭齿条19通过滑动轮20打开活动挡板13，完全打开后推动活塞10继续运动带动保持打开状态的取样锥头12一同运动，将取样锥头12射入到桩顶内一定深度，然后起吊设备上拉，多面齿条17反向运动将活动挡板13关闭，并将取样锥头12从桩顶拉出，完成取样；[0044] 所述限位解锁机构6包括两个第一电磁铁23、两个第二电磁铁24以及两个活动磁铁25，一个所述第一电磁铁23、一个所述第二电磁铁24以及一个所述活动磁铁25设置为一组磁铁组，两组所述磁铁组对安装在增压室7两侧，且所述活动磁铁25端部固定连接有第一限位块26，所述收纳槽4底部固定连接有第二限位块27，可通过第一电磁铁23和第二电磁铁24带动活动磁铁25移动，活动磁铁25移动带动第一限位块26移动，解除对推动活塞10的约束，使其能够发射出去进行取样，第二限位块27能够防止推动活塞10脱离，使其能够回收。[0045] 进一步的，所述起吊座1顶端固定连接有多个吊环，多个所述吊环通过起吊绳索与起吊设备相连接，使得能够通过起吊设备进行升降，降低工作人员的劳动强度。[0046] 进一步的，所述吊篮2通过多个安装螺栓31与起吊座1可拆卸连接，可拆卸的连接方式能够方便携带和组装，提高使用的便捷性。[0047] 进一步的，两个所述第一电磁铁23以及两个所述第二电磁铁24均与稳定配重半球3内壁固定连接，所述活动磁铁25与稳定配重半球3内壁滑动连接，使得第一电磁铁23和第二电磁铁24相互配合能够带动活动磁铁25进行移动，从而完成解锁和锁定动作。[0048] 进一步的，所述安装杆11端部开设有安装螺孔，所述多面齿条17端部固定连接有安装座21，所述安装座21端部固定连接有安装螺杆22，使得取样锥头12能够进行拆卸，从而能够方便将样品取下，并且方便更换新的取样锥头12再次进行取样。[0049] 进一步的，所述电气管9内部安装有增压气管28以及多个连接导线29，且多个所述连接导线29分别与第一电磁铁23、第二电磁铁24相连接，所述增压气管28端部连接有气泵，使得能够对增压室7内进行通气增压。[0050] 进一步的，所述起吊绳索上安装有管道连接卡扣30，所述管道连接卡扣30包括两个活动卡环，两个所述活动卡环一端之间相互铰接，两个所述活动卡环另一端设置为自由端，两个所述活动卡环内壁均开设有两个卡槽，使得能够将电气管9与起吊绳索连接在一起，从而能够方便对电气管9进行回收。[0051] 进一步的，两个所述活动卡环的自由端均转动连接有弹性弯头，两个所述卡槽分别与起吊绳索以及电气管9相匹配，方便对电气管9进行安装和拆除，提高使用的便捷性。[0052] 一种灌注桩混凝土取样方法，包括以下步骤；[0053] 步骤一、下放；[0054] 使用起吊设备将吊篮2放入到桩孔中，让吊篮2与桩顶相接触；[0055] 步骤二、增压；[0056] 使用气泵持续泵气加压，持续一段时间后关闭电磁阀8，使得增压室7内部能够有足够的压力，从而能够将取样锥头12射入到桩顶足够的深度；[0057] 步骤三、发射；[0058] 利用第一电磁铁23、第二电磁铁24以及活动磁铁25的相互配合解除对推动活塞10的锁定，利用气压推动推动活塞10移动，推动活塞10将取样锥头12射入到桩顶的混凝土中，同时使得取样锥头12保持打开状态；[0059] 步骤四、回收；[0060] 使用起吊设备将吊篮2吊起，同时取样锥头12关闭，完成取样；[0061] 步骤五、更换；[0062] 将取样锥头12从吊篮2上取下，更换新的取样锥头12，以便于对样品进行检测，同时方便进行下次的取样作业。[0063] 综上可得，本发明的工作流程：在实际使用本发明时，起吊设备将吊篮2下方到桩顶，稳定配重半球3能够有效降低重心，使其在下降的过程中能保持竖直下降的状态，使得收纳槽4能够对准桩顶，然后气泵持续向增压室7内部通气增压，持续一段时间后关闭电磁阀8，使得增压室7内部能够有足够的压力，然后通过第一电磁铁23和两个第二电磁铁24相互配合带动活动磁铁25移动，将第一限位块26收回，解除对推动活塞10的约束，推动活塞10在气压的作用下射出，由于惯性，多面齿条17会在推动活塞10的带动下先运动，然后多面齿条17运动带动多个连接齿轮18转动，连接齿轮18转动带动启闭齿条19移动，启闭齿条19通过滑动轮20打开活动挡板13，完全打开后推动活塞10继续运动带动保持打开状态的取样锥头12一同运动，将取样锥头12射入到桩顶内一定深度，然后起吊设备上拉，多面齿条17反向运动将活动挡板13关闭，并将取样锥头12从桩顶拉出，完成取样。[0064] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。[0065] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

专利地区：福建

专利申请日期：2021-12-28

专利公开日期：2024-11-08

专利公告号：CN114459798B