一种混凝土抗压强度原位检测装置及检测方法

技术领域

本申请涉及混凝土检测的领域，尤其是涉及一种混凝土抗压强度原位检测装置及检测方法。

背景技术

混凝土是现代建设工程中必不可少的材料，抗压强度是混凝土最为重要的指标，在现场对已经成形的混凝土构件进行检测称为原位检测。

回弹法检测混凝土抗压强度是目前最为常用的一种无损检测方法，所使用的回弹仪常用的有机械式和数显式两种，通过回弹仪对混凝土表面的硬度进行检测，获取表面硬度值，然后采集碳化深度，利用数学关系推定出混凝土抗压强度值。使用回弹仪检测混凝土抗压强度时，操作人员常会在混凝土构件表面标记出多个测区，并且每个测区画出一定数量的测点，回弹仪抵在测点上检测。

由于回弹仪需要通过双手握持进行检测，当混凝土构件所处的位置高出操作人员能够触及的范围时，需要搭设支架以供操作人员站在其上进行检测，搭设支架费时费力，严重降低了混凝土抗压强度的检测效率。

发明内容

为了提升对位置较高的混凝土构件抗压强度的检测效率，本申请提供一种混凝土抗压强度原位检测装置及检测方法。

第一方面，本申请提供的一种混凝土抗压强度原位检测装置采用如下的技术方案：

一种混凝土抗压强度原位检测装置，包括回弹仪本体、底座和一端设在底座上的延伸件，延伸件远离底座的一端滑动连接有承接部，回弹仪本体可拆卸安装在承接部上，承接部的滑移方向与延伸件的长度方向交叉设置；延伸件上转动连接有驱动轮，驱动轮和承接部靠近底座的一侧啮合，延伸件上滑动设置有连接杆，连接杆靠近承接部的一端铰接有牵引杆，牵引杆与驱动轮偏心转动连接；底座上还设有用于驱使延伸件竖向移动的升降组件。

通过采用上述技术方案，将回弹仪本体安装在延伸件上，然后移动底座到需要检测抗压强度的混凝土构件处，操作人员再滑动连接杆，连接杆通过牵引杆可带动驱动轮转动，承接部将会发生移动，使承接部带动本体抵触在混凝土构件上，从而操作人员能够方便对位置较高的混凝土构件抗压强度进行检测，检测效率也将会提升。通过升降组件配合移动底座，可使回弹仪本体正对混凝土构件上高度及水平位置均不同的测点，直至完成所需的检测数据数量。

优选的，所述升降组件包括竖向移动设置在底座上的安装盘，延伸件设置在安装盘上，底座上螺纹连接有与安装盘转动连接的螺杆，安装盘上设有与螺杆平行的限位杆，限位杆竖向滑动设置在底座上，螺杆的顶端穿过安装盘且设有手摇柄，延伸件位于手摇柄的转动轨迹外。

通过采用上述技术方案，在混凝土构件上的测点位置高度不同时，操作人员通过手摇柄连续旋转螺杆，在限位杆的限制作用下，安装盘连同延伸件将会进行竖向移动，从而回弹仪本体的位置高度便可改变，回弹仪能够对位置高度不同的测点进行检测。

优选的，所述延伸件水平移动在安装盘上，安装盘上设有用于移动延伸件的调节组件，安装盘内开设有空腔，调节组件包括转动连接在空腔内的转动杆，空腔内滑动设置有连接轴，连接轴的滑移方向与转动杆的转动轴线垂直，连接轴穿过转动杆并与转动杆滑动连接，连接轴穿出空腔并与延伸件连接。

通过采用上述技术方案，在不移动底座的情况下，调节组件的设置使操作人员能够单独移动延伸件，从而改变回弹仪本体在水平方向上正对混凝土构件上的测点位置，当相邻两个测点之间距离较小时，仅移动延伸件可以缩减移动底而耗费的时间，在两个测点之间的距离超出延伸件在安装盘上的移动范围时，再移动底座到下一个位置。

优选的，所述空腔内设有与转动杆连接且转动套设在螺杆上的转动环，转动环的顶端穿出空腔，手摇柄包括转动套设在螺杆顶端的连接筒，转动环顶端外壁的横截面呈多边形，连接筒的底端与转动环插接配合；螺杆内中空设置且转动连接有卡接轴，卡接轴的转动轴线位于卡接轴的两端之间且与螺杆的轴线垂直，卡接轴的两端分别位于螺杆的内外两侧，连接筒的内壁设有与卡接轴穿出螺杆的一端卡接的卡接槽；螺杆内沿螺杆的轴线方向滑动设置有抵接块，抵接块用于与卡接轴位于螺杆内的一端抵接，抵接块上设有穿出螺杆的施力部，螺杆的内壁上还设有驱使卡接轴的端部嵌入卡接槽的第三弹性件。

通过采用上述技术方案，在卡接轴与卡接槽相互卡接时，通过旋转手摇柄可以单独转动螺杆，而在需要旋转转动杆时，通过施力部移动抵接块，抵接块抵住卡接轴并使卡接轴转动，卡接轴的端部从卡接槽内脱出，此时连接筒既可相对于螺杆转动又能在螺杆上沿轴向移动，此时将连接筒向下移动，使连接筒与转动环插接配合，通过手摇柄将可单独旋转转动杆，从而仅通过手摇柄便可实现回弹仪本体水平和竖向移动，进一步方便操作人员在检测过程的操作。

优选的，所述安装盘的空腔内设有弧形设置的定位板，定位板对应的轴线与转动杆的轴线相同，转动杆的一端滑动设置有第二定位轴，第二定位轴与定位板内凹的一侧壁抵触，定位板与第二定位轴抵触的侧壁上周向间隔开设有多个第二定位孔，第二定位孔与第二定位轴插接配合，在转动杆转动的过程中第二定位轴逐一正对多个第二定位孔，转动杆上设有驱使第二定位轴嵌入第二定位孔的第二弹性件。

通过采用上述技术方案，第二定位轴插入不同的第二定位孔内，回弹仪本体则对应同一水平高度上的不同测点，同一测区内的测点之间距离相对较小，操作人员参照第二定位轴脱出第二定位孔时产生的阻力感，可将确定测点之间水平间距花费的时间缩短，因而有利于提升检测效率。

优选的，所述底座上开设有供限位杆滑动嵌设的限位孔，限位孔的内壁上滑动嵌设有第一定位轴，限位杆上沿自身长度方向间隔开设有多个第一定位孔，第一定位轴与第一定位孔插接配合，在限位杆滑移过程中多个第一定位孔逐一与第一定位轴正对，限位孔的内壁上设有用于驱使第一定位轴嵌入第一定位孔的第一弹性件。

通过采用上述技术方案，在检测同一测区内的不同高度位置的多个测点时，操作人员根据第一定位轴插入第一定位孔提供的参照，能够快速确定测点在竖向上进行改变时的位置。

优选的，所述承接部沿垂直于其滑移方向排布的两侧分别设有夹持块，两个夹持块相对的一侧分别设有朝二者相互靠近的方向向下倾斜的斜面，夹持块设置斜面的一侧还设有弧形设置的抵接面，抵接面位于夹持块靠近承接部的一侧，承接部的两侧分别设有第四弹性件，第四弹性件用于驱使相邻的夹持块朝另一个夹持块移动。

通过采用上述技术方案，通过斜面的设置，操作人员可以便捷地将回弹仪本体压入在两块夹持块之间，在第四弹性件的作用下，两个夹持块持续抵住回弹仪本体。抵接面的设置，则可以增大抵接块与回弹仪本体的接触面积，提升回弹仪被夹持的稳定性。

优选的，所述承接部的一端设有用于与回弹仪本体抵接的挡板。

通过采用上述技术方案，回弹仪抵住混凝土构件进行检测受到的反作用力，主要由挡板承受，不依赖抵接块与回弹仪本体的之间的摩擦力。

另一方面，本申请还提供一种混凝土抗压强度原位检测装置的检测方法，其包含如下步骤：

S1、设定回弹仪本体的初始参数，之后将回弹仪本体安装在承接部上；

S2、移动连接杆来转动驱动轮，使承接部朝混凝土构件所在的方向移动，在回弹仪本体抵住混凝土构件之后再反向移动连接杆；

S3、通过升降组件改变回弹仪本体的位置高度再重复步骤S2，或者先水平移动底座再重复步骤S2，直至达到所需的检测次数。

通过采用上述技术方案，在检测的混凝土构件位置较高时，操作人员可将回弹仪本体安装在承接部上，通过往复移动承接部使回弹仪本体能够抵在混凝土构件上之后再远离，从而实现混凝土构件抗压强度的检测，为操作人员的检测作业提供了便利。通过移动底座配合升降组件的作用，使回弹仪本体能够检测不同水平以及高度位置的测点，故而可以完成所需的检测次数。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

通过底座和延伸件的设置，可将回弹仪本体抬高来检测混凝土构件，操作人员通过使承接部往复移动，使回弹仪在抵住混凝土构件后可以再次返回，以便检测混凝土构件的下一个测点，给操作人员的检测作业提供了便利，能够提升对高处混凝土构件抗压强度的检测效率；

通过升降组件的设置，可以改变回弹仪本体正对测点的高度位置，通过调节组件的设置，在相邻测点之间的间距较小时，可以单独移动延伸件来改变回弹仪本体的位置，相比于移动底座更加省力和节约时间；

通过手摇柄的连接筒和转动环的设置，根据需要操作人员可以选择使用手摇柄旋转螺杆或是转动杆，操作非常方便。

附图说明

图1是本申请实施例中混凝土抗压强度原位检测装置的整体结构示意图；

图2是本申请实施例中采用的回弹仪结构示意图；

图3是主要表示支撑组件的结构示意图；

图4是主要表示底座和升降组件的结构示意图；

图5是主要表示调节组件的结构示意图；

图6是图5中A部分的放大示意图，主要表示手摇柄与螺杆的连接结构。

附图标记说明：1、回弹仪本体；11、显示部；12、弹击杆；2、支撑组件；21、延伸件；211、延伸板；22、承接部；221、固定板；222、夹持块；2221、斜面；2222、抵接面；223、弹性板；224、挡板；23、驱动轮；24、连接杆；25、牵引杆；3、底座；31、底盘；311、限位孔；312、第一定位轴；313、安装孔；314、第一弹簧；32、支腿；4、升降组件；41、安装盘；411、空腔；42、螺杆；421、卡接轴；422、弹性片；423、抵接块；424、施力部；43、限位杆；431、第一定位孔；44、手摇柄；441、连接筒；4411、卡接槽；442、摇动部；5、调节组件；51、转动环；52、转动杆；521、连接孔；522、第二定位轴；523、第二弹簧；53、连接轴；531、连接部；54、定位板；541、第二定位孔。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种混凝土抗压强度原位检测装置。

参照图1，检测装置包括回弹仪本体1和支撑组件2，支撑组件2包括呈倾斜设置的延伸件21，回弹仪本体1安装在延伸件21的顶端，延伸件21的底端连接有底座3，延伸件21通过底座3固定在地面上，操作人员将回弹仪本体1安装在延伸件21的顶端，可以检测处于较高位置的混凝土构件的抗压强度。

参照图2，本实施例中，回弹仪本体1为数显式回弹仪，回弹仪本体1上设置有显示部11，回弹仪本体1的横截面外形为圆形，回弹仪本体1的一端设置有弹击杆12。

参照图1，底座3包括底盘31和铰接在底盘31上的三根支腿32，使用时将三根支腿32张开并固定，底盘31便稳定在地面上。

参照图3，延伸件21的顶端滑动连接有一个承接部22，回弹仪本体1固定在承接部22上，承接部22的滑移方向与延伸件21的长度方向交叉设置，本实施例中承接部22的滑移方向水平设置，且与延伸件21延伸方向所对应的竖向平面平行。延伸件21的顶端转动连接有一个驱动轮23，驱动轮23的转动轴线水平设置且与承接部22的滑移方向垂直，驱动轮23与承接部22的底侧啮合，驱动轮23旋转便可带动承接部22水平移动，承接部22上的回弹仪本体1便可以先抵触在混凝土构件表面上，而后再远离混凝土构件。

参照图3，延伸件21上滑动连接有一根与延伸件21长度平行的连接杆24，连接杆24沿自身的长度方向滑移在延伸件21上，延伸件21靠近驱动轮23的一端铰接有一根牵引杆25，牵引杆25远离连接杆24的一端与驱动轮23偏心铰接，牵引杆25两端的转动轴线与驱动轮23的转动轴线平行。操作人员通过移动连接杆24，连接杆24将会通过牵引杆25带动驱动轮23转动，从而承接部22便会滑动。

本实施例中延伸件21包括两块平行的延伸板211，两块延伸板211间隔设置且端部相互连接，连接杆24、牵引杆25及驱动轮23均位于两块延伸板211之间，连接杆24分别与两侧的延伸板211滑动连接。

参照图3，承接部22的两侧分别固定有固定板221，两块固定板221的排布方向与承接部22的滑移方向垂直，两块固定板221之间设有两个夹持块222，两个夹持块222的排布方向与两块固定板221的排布方向相同，两块夹持块222与承接部22均滑动连接，回弹仪本体1位于两块夹持块222之间。

参照图3，每块夹持块222与同侧的固定板221之间均设置有第四弹性件，本实施例中第四弹性件为弧形设置的弹性板223，两块弹性板223朝向相互靠近的方向凸起，每个弹性板223均抵接在同侧的夹持块222和固定板221之间。弹性板223提供的弹力驱使两个夹持块222夹住回弹仪本体1，使回弹仪本体1在承接部22的上的位置更加稳定，同时回弹仪本体1还可从承接部22拆卸下来。

两个夹持块222相互靠近的一侧分别设置有斜面2221，两个夹持块222上的斜面2221朝二者相互靠近的方向倾斜向下设置，回弹仪本体1通过与斜面2221的抵接可被更方便地装夹在两块夹持块222之间。

两个夹持块222相互靠近的一侧还分别设有抵接面2222，抵接面2222位于夹持块222设置斜面2221的侧壁靠近承接部22的一侧，抵接面2222呈圆弧形设置，抵接面2222所对应的半径与回弹仪本体1横截面的半径相同。回弹仪本体1被夹在两块夹持块222之间后，分别与两个夹持块222的抵接面2222贴合，夹持块222能够与回弹仪本体1有更大的接触面积，提升回弹仪本体1在承接部22上位置的稳定性。

承接部22的一端固定连接有一块挡板224，回弹仪本体1位于承接部22上时，挡板224用于与回弹仪本体1未抵接混凝土构件的一端抵接。回弹仪本体1受到的反作用力主要通过挡板224承受，不依赖夹持块222与回弹仪本体1的之间的摩擦力，从而避免回弹仪本体1与夹持块222之间出现相对滑动。

参照图1和图4，底盘31上设置有用于竖向移动延伸件21的升降组件4，升降组件4包括竖向滑动设置在底盘31上的安装盘41，延伸件21的底端设置在安装盘41上。安装盘41上竖向贯穿有一根螺杆42，螺杆42与安装盘41转动连接并与底盘31螺纹连接，安装盘41上还固定连接有多根限位杆43，本实施例中限位杆43设置为三根，三根限位杆43在安装盘41上周向等角度间隔分布，限位杆43与螺杆42平行且滑动穿设过安装盘41，螺杆42旋转后在限位杆43的限制作用下，安装盘41将带动三根限位杆43竖向移动。螺杆42顶端穿过安装盘41且连接有手摇柄44，通过手摇柄44可以连续旋转螺杆42。

参照图5，安装盘41上对应每根限位杆43开设有一个限位孔311，限位杆43通过对应的限位孔311穿过安装盘41，限位杆43的外壁与限位孔311的内壁贴合。限位孔311的内壁滑动嵌设有一根第一定位轴312，第一定位轴312沿限位孔311的径向滑移，限位杆43的外壁上开设有多个第一定位孔431，多个第一定位孔431均可与第一定位轴312插接配合，多个第一定位孔431位于限位杆43与第一定位轴312抵触的一侧，且竖向均匀分布，第一定位轴312位于第一定位孔431跟随限位杆43移动的轨迹上。

限位孔311的内壁开设有供第一定位轴312滑动嵌设的安装孔313，安装孔313内设置有第一弹性件，第一弹性件用于驱使第一定位轴312滑出第一定位孔431，本实施例中第一弹性件为第一弹簧314。第一定位轴312滑出第一定位孔431的一端呈圆头设置。

限位杆43竖向移动的过程中，第一定位轴312逐一正对多个插孔，在第一弹簧314的弹力作用下，第一定位轴312嵌入正对的第一定位孔431内，随后限位杆43继续移动而使第一定位轴312脱出第一定位孔431，此时旋转螺杆42将增大一定的阻力，对于检测同一测区内位置高度不同的测点，操作人员可以参照间歇增大的阻力，能够快速确定不同高度位置的测点之间间距。

参照图5，安装盘41内设置有空腔411，空腔411内设置有调节组件5，调节组件5包括转动套设在螺杆42上的转动环51，转动环51的顶端穿出到安装盘41的外侧，转动环51的外壁固定连接有一根转动杆52，转动杆52沿转动环51的径向延伸。空腔411内滑动设置有一根连接轴53，连接轴53的轴线竖直设置，连接轴53的底端滑动嵌设在安装槽的内底壁上，连接轴53的顶端穿出到安装盘41的顶侧，延伸件21的底端通过连接轴53与安装盘41连接，安装盘41上开设有供连接轴53穿出且沿直线移动的通孔。

连接轴53竖直穿过转动杆52，转动杆52上开设有供连接轴53穿过的条形连接孔521，连接孔521沿转动杆52的长度方向延伸。旋转转动杆52可带动连接轴53直线移动，从而延伸件21连同回弹仪本体1可在水平方向进行移动。在对一个测区内的同一高度的不同测点进行检测时，操作人员可以仅单独移动延伸件21，改变回弹仪本体1正对的测点，相比于移动底座3更加便捷。

值得说明的是，连接轴53从安装盘41内穿出的一端固定连接有连接部531，参照图5，延伸件21通过螺栓固定在连接部531上，在检测结束后，可将延伸件21与连接部531拆分以方便收纳。

参照图5，空腔411内还固定连接有一块定位板54，转动环51位于转动杆52的两端之间，定位板54位于转动环51远离连接轴53的一侧，定位板54呈圆弧形设置，定位板54所对应的轴线与转动杆52的转动轴线相同，转动杆52远离连接轴53的一端与定位板54内凹的一侧壁滑动抵触。

转动杆52与定位板54抵接的端部滑动嵌设有一根第二定位轴522，第二定位轴522沿转动杆52的延伸方向滑移，转动杆52内设置有第二弹性件，本实施例中，第二弹性件为第二弹簧523，第二弹簧523用于驱使第二定位轴522从转动杆52内滑出。定位板54内凹的一侧即定位板54与转动杆52抵接的一侧壁开设有多个第二定位孔541，多个第二定位孔541沿定位板54弧形的延伸方向周向间隔排布，第二定位轴522滑出转动杆52的端部为圆头设置，第二定位轴522与每个第二定位孔541均可插接配合。第二定位轴522每嵌入一个第二定位孔541内，回弹仪本体1则正对混凝土构件上的一个测点，方便操作人员快速确定相同位置高度上多个测点的位置。

参照图5和图6，手摇柄44包括连接筒441和固定在连接筒441上的摇动部442，连接筒441转动套设在螺杆42的顶端，并可沿螺杆42的轴线方向滑移。螺杆42的顶端内中空设置，螺杆42内设有用于与连接筒441卡接的卡接轴421，本实施例中卡接轴421设置为两根，两根卡接轴421周向等角度间隔分布。每根卡接轴421均与螺杆42的内壁转动连接，卡接轴421的转动轴线与螺杆42的轴线垂直，卡接轴421的两端分别位于螺杆42的内外两侧。

螺杆42的侧壁上对应每根卡接轴421开设有条形通孔，通孔供卡接轴421的一端伸出到螺杆42外侧且能够转动。本实施例中卡接轴421的高端位于螺杆42内侧，卡接轴421的低端位于螺杆42外侧并与连接筒441的内壁抵触。连接筒441的内壁上周向等角度间隔开设有两个卡接槽4411，卡接槽4411呈条形设置，卡接槽4411的长度沿平行于连接筒441轴线的方向延伸，每根卡接轴421转出螺杆42的一端可与任一卡接轴421插接配合。卡接轴421穿出螺杆42的端部嵌入卡接槽4411内后，连接筒441在螺杆42上的转动和滑动均被限制，旋转手摇柄44便可带动螺杆42转动。

转动环51的顶端外壁的横截面为多边形，本实施例中以正六边形为例，连接筒441的底端套设在转动环51的顶端且与转动环51的顶端插接配合。当需要旋转转动杆52时，转动卡接轴421使其在卡接槽4411内的端部转入螺杆42内，连接筒441的位置约束解除，操作人员向下移动连接筒441并套在转动环51的顶端，通过手摇柄44便可单独旋转转动杆52，实现回弹仪本体1在水平方向上的移动。

参照图6，每根卡接轴421的高端与螺杆42的内壁之间均设有第三弹性件，第三弹性件用于驱使卡接轴421转动，使卡接轴421位于螺杆42外的端部从卡接槽4411内脱出。本实施例中，第三弹性件设置为弹性片422，弹性片422弯折设置，弹性片422的一部分固定在螺杆42的内壁上，另一部分与卡接轴421的端部连接。

螺杆42内还滑动嵌设有一个抵接块423，抵接块423沿螺杆42的轴线移动，抵接块423位于卡接轴421高端的下方，当卡接轴421的低端嵌在卡接槽4411内时，卡接轴421的高端位于抵接块423的移动轨迹内。抵接块423上固定连接有施力部424，施力部424竖向从螺杆42的顶端穿出，操作人员通过施力部424拉动抵接块423，抵接块423抵住卡接轴421的高端后继续移动，两根卡接轴421将同时转动，卡接轴421的低端将脱出所处的卡接槽4411而转入螺杆42内，此时操作人员便可将连接筒441套在转动环51的顶端上。

本申请实施例的实施原理为：当检测高处的混凝土构件的抗压强度时，操作人员将回弹仪本体1固定在延伸件21的承接部22上，通过移动连接杆24使承接部22带动回弹仪本体1能够往复运动，回弹仪本体1便能够抵住混凝土构件生成数据，之后再远离混凝土构件来检测下一个测点。

操作人员通过旋转螺杆42使安装盘41升降，进而改变回弹仪本体1的高度位置，使得回弹仪本体1能够对不同高度位置的测点进行检测。操作人员可以通过旋转转动杆52来滑移连接轴53，使得回弹仪本体1在水平向上滑移，回弹仪本体1能够检测处于同一高度位置上的不同测点。

本申请实施例还提供一种混凝土抗压强度原位检测装置的检测方法。

一种混凝土抗压强度原位检测装置的检测方法，其包含如下步骤：

S1、进行回弹仪本体1的初始参数设定，之后将回弹仪本体1安装在承接部22上，使用两个抵接块423将回弹仪本体1夹持在承接部22上，并将回弹仪本体1设置弹击杆12的一端朝向所测的混凝土构件，回弹仪本体1的另一端与挡板224抵接。

S2、移动连接杆24来转动驱动轮23，使承接部22朝混凝土构件所在的方向移动，在弹击杆12缩入回弹仪本体1内后，再反向移动连接杆24将承接部22移回初始位置。

S3、更改测点位置，本实施例中同一测区内的测点呈井字形分布，具体步骤如下：

S31、通过手摇柄44旋转螺杆42来升降安装盘41，改变回弹仪本体1的高度位置，然后重复步骤S2；

S32、通过手摇柄44旋转转动杆52，使延伸件21水平移动，然后重复步骤S2，步骤S32可与S31的顺序互换；

S33、记录检测的测点数量是否满足要求，若是则进行S4，反之重复步骤S2-S3,直至一个测区的检测次数满足要求。

S4、更换测区的位置，本实施例中检测的测区沿水平方向间隔排布，具体步骤如下：

S41、水平移动底座3，将回弹仪本体1移到下个测区对应的位置；

S42、记录检测的测区数量是否满足要求，若是进行S5，若不是则重复步骤S2-S4,直至达到所需的测区检测数量。

S5、将回弹仪本体1从承接部22上拆下，将回弹仪本体1记录的数据导出，再将延伸件21与连接部531分离，回弹仪本体1、延伸件21和底座3及其附带的构件分开收纳。

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。