一种用于早龄期混凝土强度的检测装置及检测方法与流程

本发明涉及强度检测设备，尤其涉及一种用于早龄期混凝土强度的检测装置及检测方法。

背景技术：

1、桥隧施工中混凝土强度是衡量施工质量、保证施工安全的一个重要指标。早龄期混凝土强度对隧道围岩稳定性、变形控制、围岩压力的增长特征均具有显著的影响，同时也影响安全进入时间，过早进入隧道内具有安全风险，过晚进入则影响施工效率。

2、现有技术中对混凝土的强度的测量，将测针伸入至混凝土内，测量测针伸入至混凝土内的阻力，根据阻力值与混凝土强度值的关系，计算出混凝土的强度。但测针伸入至混凝土时，测针与混凝土间有摩擦，现有技术中只通过阻力值计算混凝土强度值，其计算结果不准确。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种用于早龄期混凝土强度的检测装置及检测方法，其解决了现有技术中没有考虑测针与混凝土间侧摩擦，而导致测量结果不准确的技术问题。

3、(二)技术方案

4、为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

5、一种用于早龄期混凝土强度的检测装置，包括：

6、用于检测早龄期混凝土强度的测针，所述测针能够沿其轴向移动，并能够绕其轴向转动；

7、用于测量所述测针沿轴向的推力的推力传感器和用于测量所述测针绕轴向转动而产生的扭矩的扭矩传感器。

8、优选地，还包括固定壳和用于驱动所述测针绕轴向旋转的传动轴；

9、所述测针的一端伸入至所述固定壳内；

10、所述传动轴转动连接于所述固定壳内，所述传动轴的一端与所述测针的后端传动连接，另一端与所述扭矩传感器相连接，所述推力传感器套设于所述传动轴上。

11、优选地，还包括用于驱动所述测针绕轴向转动的旋转驱动器，所述旋转驱动器的输出端与所述扭矩传感器连接。

12、优选地，还包括用于带动所述测针沿轴向移动的推进装置，所述推进装置置于所述固定壳的底部。

13、优选地，所述推进装置包括壳体、丝杠和滑块；

14、所述壳体的两侧均开设有滑槽，所述丝杠转动安装于所述壳体内；

15、所述滑块与丝杠螺纹连接，所述滑块的两端分别伸出所述滑槽并与所述固定壳连接。

16、优选地，还包括用于支撑所述推进装置的支撑装置，且所述支撑装置能够带动所述推进装置上下移动，以对同一测量面内早龄期混凝土的多个点进行测量。

17、优选地，所述支撑装置包括用于支撑所述推进装置的支撑板及用于支撑支撑板的第一支撑杆和第二支撑杆；

18、所述第一支撑杆和所述第二支撑杆分别安装于所述支撑板的两端，所述第一支撑杆和所述第二支撑杆均能够伸缩，以调节所述支撑板的高度和倾斜角度。

19、优选地，所述支撑装置还包括至少三个支撑腿，所述至少三个支撑腿的长度可调，所述至少三个支撑腿的底部能够固定于地面上，所述至少三个支撑腿的顶端铰接有连接座；

20、所述第一支撑杆的底端与其中一个所述支撑腿的上端铰接，顶端与所述支撑板的底部铰接，所述第二支撑杆的上端与连接座连接，顶端与所述支撑板的底部铰接。

21、优选地，还包括用于显示所述推力传感器检测的推力值和所述扭矩传感器所测的扭矩值的显示屏，所述推力传感器和所述扭矩传感器与所述显示屏电连接。

22、本发明还提供一种利用上述任一方案所述的用于早龄期混凝土强度的检测装置的早龄期混凝土的强度的检测方法，包括以下步骤：

23、s1、调整所述测针的高度和角度，以使测能够垂直伸入至早龄期混凝土内；

24、s2、使所述测针绕轴向旋转，并向前移动所述测针，以使所述测针能够垂直伸入至早龄期混凝土内的预设深度，推力传感器和扭矩传感器分别测量测针的推力和测针的旋转扭矩；

25、s3、向后移动所述测针，以使测针移出早龄期混凝土，并调整测针的高度，以多次测量的不同位置的早龄期混凝土强度；

26、s4、将每次所测的推力值和扭矩值输入相同类型和龄期下构建的强度预测模型，以得到每个点的早龄期混凝土强度，计算多个点的早龄期混凝土强度的平均值，以得到最终的早龄期混凝土强度值。

27、(三)有益效果

28、本发明的有益效果是：

29、(1)本发明使测针旋转着伸入至处于早龄期的混凝土内，并通过扭矩传感器检测测针的扭矩值，通过推力传感器检测测针的推力值，对扭矩值和推力值进行拟合以计算所测点的早龄期混凝土的强度，使测量结果更准确。

30、(2)本发明通过推进装置移动测针，以使测针能够伸入或移出处于早龄期的混凝土。

31、(3)本发明通过支撑装置对推进装置和测针进行支撑，并能够对测针的高度和角度进行调整，以使测针能够垂直伸入至处于早龄期的混凝土内，并能够对不同点进行测量。

技术特征：

1.一种用于早龄期混凝土强度的检测装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的用于早龄期混凝土强度的检测装置，其特征在于，还包括固定壳(13)和用于驱动所述测针(11)绕轴向旋转的传动轴(15)；

3.如权利要求2所述的用于早龄期混凝土强度的检测装置，其特征在于，还包括用于驱动所述测针(11)绕轴向转动的旋转驱动器(113)，所述旋转驱动器(113)的输出端与所述扭矩传感器(111)连接。

4.如权利要求3所述的用于早龄期混凝土强度的检测装置，其特征在于，还包括用于带动所述测针(11)沿轴向移动的推进装置，所述推进装置连接于所述固定壳(13)。

5.如权利要求4所述的用于早龄期混凝土强度的检测装置，其特征在于，所述推进装置包括壳体(21)、丝杠和滑块(23)；

6.如权利要求5所述的用于早龄期混凝土强度的检测装置，其特征在于，还包括用于支撑所述推进装置的支撑装置(3)，且所述支撑装置(3)能够带动所述推进装置上下移动，以对同一测量面内早龄期混凝土的多个点进行测量。

7.如权利要求6所述的用于早龄期混凝土强度的检测装置，其特征在于，所述支撑装置(3)包括用于支撑所述推进装置的支撑板(31)及用于支撑支撑板(31)的第一支撑杆(35)和第二支撑杆(32)；

8.如权利要求7所述的用于早龄期混凝土强度的检测装置，其特征在于，所述支撑装置(3)还包括至少三个支撑腿，所述至少三个支撑腿的长度可调，所述至少三个支撑腿的底部能够固定于地面上，所述至少三个支撑腿的顶端铰接有连接座；

9.如权利要求3～8中任意一项所述的用于早龄期混凝土强度的检测装置，其特征在于，还包括用于显示所述推力传感器(16)检测的推力值和所述扭矩传感器(111)所测的扭矩值的显示屏(115)，所述推力传感器(16)和所述扭矩传感器(111)与所述显示屏(115)电连接。

10.一种利用权利要求1～9中的任意一项所述的用于早龄期混凝土强度的检测装置的早龄期混凝土的强度的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及一种用于早龄期混凝土强度的检测装置及检测方法，包括：用于检测早龄期混凝土强度的测针，测针能够沿其轴向移动，并能够绕其轴向转动；用于测量测针沿轴向的推力的推力传感器和用于测量测针绕轴向转动而产生的扭矩的扭矩传感器。本发明使测针旋转着伸入至早龄期混凝土内，并通过扭矩传感器检测测针的扭矩值，通过推力传感器检测测针的推力值，对扭矩值和推力值进行拟合以计算所测点的早龄期混凝土的强度，使测量结果更准确。

技术研发人员：伍容,廖金军,张凯文,蒋海华,易达云,祝爽,许爱凤
受保护的技术使用者：中国铁建重工集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12