一种混凝土排水管涵完整取芯方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种混凝土排水管涵完整取芯装置，包括托板、调节杆、牵引装置；托板与调节杆转动连接，托板的一侧与牵引装置连接，另一侧为托住混凝土芯样的部位。取芯方法包括以下步骤：S1.在待钻穿芯孔旁边钻取工作孔；S2.将完整取芯装置的调节杆、牵引装置及托板通过工作孔放入管涵内部；S3.通过牵引装置或利用自重使托板展开，并将托板对准芯孔所在方向；S4.对调节杆施加拉力使托板与管涵内壁贴紧，并将调节杆与外部固定结构进行固定；S5.开始钻取芯样，直至钻透管涵内壁使混凝土芯样落至托板上。本发明专利技术在管涵外部能取得混凝土的完整芯样，无需潜水员进入管涵内部；大幅简化混凝土排水管涵的取芯工作；有效地降低对芯样的检测成本及检测风险。

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土排水管涵完整取芯方法及装置
本专利技术涉及一种混凝土排水管涵完整取芯方法及装置，属于混凝土排水管涵取芯

技术介绍
混凝土排水管涵在长期使用过程中，在内部硫化氢气体及污水长期腐蚀下，管涵内部逐步会出现顶板混凝土腐蚀剥落，钢筋锈断、脱落等严重结构性缺陷，承载力大大削弱，影响管涵安全运营，需进行结构检测。在管涵结构检测中，有时需要钻透管涵混凝土，得到完整的混凝土芯样，其目的在于：1)分析混凝土芯样底部腐蚀物的化学成分，为后续管涵修缮、加固提供依据；2)测量芯样的长度(顶板厚度)，判断管涵腐蚀严重程度，并对无损方法测得的混凝土厚度的结果进行修正；3)视频设备通过芯孔能直观地查看管涵内部腐蚀情况，初步了解管涵内部缺陷情况。现有技术在实际工程中，主要采用两种传统方法得到完整的混凝土芯样。一种是混凝土芯样钻透后直接掉入管涵内，然后派遣潜水员进入管涵内部将芯样捡回；另一种是在混凝土芯样未钻透之前，潜水员进入管涵内部，待混凝土芯样钻透时潜水员接住混凝土芯样，避免芯样掉落。上述两种方法的共同点是必须要求潜水员进入管涵内部，潜水员进入管涵一方面增加检测成本以及难度；另一方面由于管涵在运营状态下，其内部环境复杂，潜水员进入管涵内部具有一定的风险。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种混凝土排水管涵完整取芯方法及装置，通过该方法将混凝土芯样完整地取出，无需潜水员进入管涵的内部，大幅简化混凝土排水管涵的取芯工作。本专利技术采取以下技术方案：一种混凝土排水管涵完整取芯装置，包括托板5、调节杆2、牵引装置；所述托板5与调节杆2转动连接，托板的一侧与牵引装置连接，另一侧为托住混凝土芯样的部位。本技术方案实施时，在芯孔旁边钻取一个工作孔，将装置通过工作孔放入管涵内部，将托板通过牵引绳或自身重力展开，同时通过调节杆及激光定位装置调节托板的方位，使其位于芯孔正下方，拉动调节杆使托板与管涵内部紧密接触，通过装置固定设备将上述装置与管涵的相对位置保持固定。在混凝土管涵钻透后，完整的混凝土芯样由于托板的支撑而避免掉入管涵内部，这时通过相应的设备从管涵外将完整芯样取出。采用本方法及装置不需要潜水员进入管涵内部，同时能快速的获得完整的混凝土芯样，降低检测成本及检测风险。进一步的，所述牵引装置为牵引绳1。进一步的，所述调节杆2上设有激光定位装置3；所述激光定位装置发出的激光束7所在直线与托板5长度方向在一个平面内；激光定位装置3的激光发射方向可在立面内调节，工作时使其对准芯孔9上部。更进一步的，所述调节杆2上设有固定装置4，所述固定装置4能够调节其与调节杆2之间的相对位置，并将调节杆2及与其相连的托板5与管涵的内表面紧密接触。更进一步的，所述调节杆2与托板5均呈长条形状。再进一步的，所述固定装置4与调节杆2之间螺纹连接，其宽度大于管涵上开设的工作孔8的孔径，固定装置4对整个装置产生向上的力进而使上述完整取芯装置托板与管涵内壁贴紧。一种上述混凝土排水管涵完整取芯装置进行取芯的方法，包括以下步骤：S1.确定钻取混凝土芯样的位置，并在待钻穿芯孔旁边钻取工作孔8；S2.将完整取芯装置的调节杆2、牵引装置及托板5通过工作孔放入管涵内部；S3.通过牵引装置或自身重力将托板5展开，并将托板5对准芯孔所在方向；S4.调节牵引装置使托板5与管涵内壁贴紧，并将调节杆2与外部固定结构进行固定；S5.开始钻取芯样，直至钻透管涵内壁使混凝土芯样掉入托板2上，将完整混凝土芯样从芯孔取出。进一步的，步骤S3中，旋转调节杆2使激光定位装置3发出的激光束刚好与芯孔中心相交，以保证托板位于芯孔的正下方。进一步的，步骤S4中，通过螺母和/或夹具将调节杆2上的固定装置4与管涵上表面固定，进而固定整个混凝土排水管涵完整取芯装置。本专利技术的有益效果在于：1)在管涵外部能取得混凝土的完整芯样，无需潜水员进入管涵内部；大幅简化混凝土排水管涵的取芯工作。2)采用本取芯方法及装置能有效的降低对芯样的检测成本及检测风险；3)结构设计巧妙，使用过程安全可靠。附图说明图1是本专利技术混凝土排水管涵完整取芯装置的结构示意图。图2是混凝土排水管涵完整取芯方法实施过程中的主视图。图3是混凝土排水管涵完整取芯方法实施过程中的俯视图。图中，1.牵引绳，2.调节杆，3.激光定位装置，4.固定装置，5.托板，6.管涵，7.激光束，8.工作孔，9.芯孔。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进一步说明。对于既有地下管涵、箱梁等，有时需采用钻芯方法钻穿结构，获得完整芯样，一方面可以测试其材料强度和耐久性情况，另一方面可以了解结构厚度，验证无损检测方法的准确性。该实施方式可完整获得芯样，避免芯样在钻穿结构的最后环节从空心钻头中坠入结构内部。参见图1，本装置结构核心元件包括：调节杆2、激光定位装3、托板5、牵引绳1及固定装置4。参见图1-3，调节杆2的主要作用是拉结托板5以及控制托板和激光定位装置3的方位。调节杆2与托板5通过铰链连接，通过铰链可调节杆与托板的夹角，使托板只能在其与调节杆组成的平面内旋转，其夹角变化范围为0-90度。托板5可由两个角钢组成或钢板，只需要保证托板具有较大的刚度及方便出入工作孔即可。继续参见图1-3，激光定位装置4安装于调节杆较上端位置处，并位于托板5与调节杆2组成的平面内，激光定位装置3通过铰与调节杆2连接，其夹角变化范围为0-180度。旋转调节杆2及调节激光装置3与调节杆2的夹角，使激光束与管涵的交点位于待钻芯孔的正中心，以保证托板位于待钻芯样的正下方。调节好托板5方向后，拉动调节杆2使托板5与管涵内壁紧密接触，同时使用固定装置4(如螺帽、夹具等)产生向上的力而使上述完整取芯装置托板与管涵内壁贴紧。至此，钻芯前期工作已准备完毕。待钻穿管壁、混凝土芯样钻透落在托板上后，使用相应的方法将混凝土芯样取出。然后松动固定设备，将调节杆下放，以使托板与管涵内壁脱开，调解杆下放距离至少等于托板固定牵引绳一端至铰接点长度；同时对牵引绳施加向上拉力，使托板一端受力后由水平状改为竖直状、与调解杆相互贴合，然后对调节杆施加向上拉力，将完整取芯装置从管涵内部取出。具体实施步骤如下：S1.将牵引绳2一端固定于托板5的端部，将牵引绳2和托板5一起穿入工作孔，托板在自重或在牵引绳1的作用下自行变为水平状态(当托板位于转动铰两侧部分一样长时，可以在托板自重下展开，当转动铰两侧不一样长时，可通过牵引绳展开)，保持牵引绳另一端位于孔外；S2.将激光定位装置安装于调节杆较上端位置处，并位于托板与调节杆组成的平面内，激光装置通过铰与调节杆连接，其夹角变化范围为0-180度。旋转调节杆及调节激光装置与调节杆的夹角，使激光束与管涵的交点位于待钻芯孔的正中心，以保证托板位于待钻芯样的正下方。S3.调节好托板方向后，拉动调节杆使托板与管涵内壁紧密接触，同时使用固定装置4(如螺帽、夹具等)产生向上的力而使上述取芯装置托板与管涵内壁贴紧。S4.待钻穿管壁、混凝土芯样落至托板上后，使用相应的方法将混凝土芯样取出；然后松动固定装置4，将调节杆2继续伸入管涵内部，可拉动牵引绳调节托板与调节杆的夹角，将调节杆2下放，使托板5与管涵内壁脱开，当托板与调节杆的角度为0时即可方便的将整个取芯装置从管涵6内部取出。以上是本专利技术的优选实施例，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混凝土排水管涵完整取芯装置，其特征在于：包括托板(5)、调节杆(2)、牵引装置；所述托板(5)与调节杆(2)转动连接，托板的一端与牵引装置连接，另一端为托住混凝土芯样的部位。

【技术特征摘要】
1.一种混凝土排水管涵完整取芯装置，其特征在于：包括托板(5)、调节杆(2)、牵引装置；所述托板(5)与调节杆(2)转动连接，托板的一端与牵引装置连接，另一端为托住混凝土芯样的部位。2.如权利要求1所述的混凝土排水管涵完整取芯装置，其特征在于：所述牵引装置为牵引绳(1)。3.如权利要求1所述的混凝土排水管涵完整取芯装置，其特征在于：所述调节杆(2)上设有激光定位装置(3)；所述激光定位装置发出的激光束(7)所在直线与托板(5)长度方向在一个平面内；激光定位装置(3)的激光发射方向可在立面内调节，工作时使其对准芯孔(9)上部。4.如权利要求1或3所述的混凝土排水管涵完整取芯装置，其特征在于：所述调节杆(2)上设有固定装置(4)，所述固定装置(4)能够调节其与调节杆(2)之间的固定位置，并将调节杆(2)及其上的托盘(5)承载固定在管涵的内表面上。5.如权利要求1或3所述的混凝土排水管涵完整取芯装置，其特征在于：所述调节杆(2)与托板(5)均呈长条形状。6.如权利要求4所述的混凝土排水管涵完整取芯装置，其特征在于：所述固定装置(4)与调节杆(2)之间螺纹连接，其宽度大于管涵上开设...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宁，谢永健，辛伟，朱家文，徐宏文，
申请(专利权)人：上海岩土工程勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31