一种用于水钻取芯的辅助装置
技术领域
本实用新型属于工程设备技术领域，尤其涉及一种用于水钻取芯的辅助装置。
背景技术
在建设工程中广泛存在实体结构取芯打孔工作，比如混凝土结构取芯、道路结构取芯等。从混凝土结构/道路结构上钻取芯样，制备强度试样并测定试样强度，用于核查和验证混凝土结构/道路结构的强度，或作为评定结构的主要品质指标。由于混凝土施工和验收规范要求，对于正常施工的混凝土结构，必须按照要求制作混凝试件，用来进行强度评定和验收。
上述取芯操作通常采用水钻进行，正常水钻设备多适用于平面结构取芯，也就是将水钻安装固定在水平的地面上，由上至下竖直取芯。实际工程中，部分情况下需要取芯的实体结构顶面为斜面，在斜面上竖直取芯存在一定难度，而且斜面取芯设备稳定性较差，存在安全隐患。另外一种情况，特殊条件下，也需要在水平构件上斜向取芯，目前市场上现有的水钻设备，在不配合辅助装置的情况下并不适用于水平面斜向取芯，导致在混凝土结构取芯/道路结构取芯这些场景下操作困难、费时费力，而且难以保证安全性。
综上，需要开发设计一种用于水钻取芯的辅助装置，在进行取芯操作的时候施加于操作过程，提升操作的便捷性以及安全性。
实用新型内容
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构简单、便于搭建和使用、提升操作便捷性和安全性的用于水钻取芯的辅助装置。
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种用于水钻取芯的辅助装置包括矩形的横置框架，在横置框架的前部设有两个前部支撑杆、后部设有两个后部支撑杆，在各前部支撑杆和后部支撑杆的下端均铰接安装有锚定板，在横置框架的内侧设有前部横梁和后部横梁，在两者之间设有带有多个安装孔的固定基板，在横置框架的后部中间位置还设有纵置升降架，在纵置升降架与前部横梁之间设有斜支撑；还包括底部带有固定基座的托架，纵置升降架与托架采用多个固定螺栓固定连接；固定基座包括带有相对的两个侧板的底板，在两个侧板之间设有前轴座和后轴座，在两个轴座之间安装有蜗杆，在蜗杆的外端设有旋转端头，在两个侧板之间还安装有与蜗杆配合的蜗轮，托架的下端与蜗轮固定连接。
本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型提供了一种结构设计简单合理的用于水钻取芯的辅助装置，与现有的辅助装置以及操作方式相比，本实用新型中通过设置由横置框架、纵置升降架和斜支撑等构成的底座组件，为水钻提供了一个稳定的装载平台，十分便于将水钻向本辅助装置上进行安装或者拆卸。通过设置托架并将纵置升降架与托架采用固定螺栓进行可拆卸连接，令上述底座组件能够进行高度调节。通过在托架的下端设置固定基座并在托架与固定基座之间设置蜗轮蜗杆结构，令托架与固定基座之间的角度能够调节，通过在前部设置两个前部支撑杆、后部设置两个后部支撑杆，实现了对横置框架进行支撑的同时，通过在下端设置锚定板令各支撑杆能够锚定在地面，也起到了固定的作用，提升了整体结构的稳定性，提升取芯操作稳定性的同时保证了安全性。整个装置操作便捷，令取芯操作便捷易行，省时省力。
优选地：横置框架由前部边框、后部边框以及位于两者的端部之间的第一侧部边框和第二侧部边框；两个前部支撑杆位于前部边框上，两个后部支撑杆位于后部边框上，前部横梁和后部横梁两者位于第一侧部边框与第二侧部边框之间。
优选地：两个前部支撑杆和两个后部支撑杆均为螺纹杆，在前部边框的两端位置以及后部边框的两端位置均设有连接孔，两个前部支撑杆和两个后部支撑杆分位于各连接孔内并采用上下两个锁母锁定。
优选地：位于前部支撑杆和后部支撑杆两者下端的锚定板包括锚定板体，在锚定板体上设有多个钉孔，在锚定板体上设有相对的耳板，支撑杆的下端位于耳板之间并采用销轴铰接。
优选地：斜支撑为左右两个，两者的上端分别与纵置升降架中上部的两侧焊接固定，两者的下端均与前部横梁焊接固定。
优选地：纵置升降架为C形钢，其下端与后部边框焊接固定，在其中间板体上设有上下两个第一连接孔；托架为C形钢，其下端设有缺口，蜗轮的上部位于该缺口内并焊接固定，在其中间板体上设有多个第二连接孔，相邻两个第二连接孔之间的孔距与两个第一连接孔的孔距相等。
优选地：横置框架的各边框之间、前部横梁和后部横梁两者的端部与相应的边框之间、固定基板的前后边缘与前部横梁和后部横梁之间均焊接固定。
附图说明
图1是本实用新型的主视结构示意图；
图2是本实用新型的俯视结构示意图，固定基座未示出；
图3是图1中固定基座部分的主视结构示意图；
图4是本实用新型第一种使用状态的主视结构示意图；
图5是本实用新型第二种使用状态的主视结构示意图；
图6是本实用新型第三种使用状态的主视结构示意图；
图7是本实用新型第四种使用状态的主视结构示意图。
图中：1、前部支撑杆；2、横置框架；2-1、前部边框；2-2、第一侧部边框；2-3、第二侧部边框；2-4、后部边框；2-5、前部横梁；2-6、安装螺栓；2-7、固定基板；2-8、后部横梁；3、斜支撑；4、后部支撑杆；5、纵置升降架；6、托架；7、固定螺栓；8、固定基座；8-1、蜗轮；8-2、前轴座；8-3、蜗杆；8-4、后轴座；8-5、侧板；8-6、旋转端头；8-7、底板；9、地锚钉；10、水钻；11、膨胀螺栓。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明。
请参见图1和图2，本实用新型的用于水钻取芯的辅助装置包括矩形的横置框架2，在横置框架2的前部设有两个前部支撑杆1、后部设有两个后部支撑杆4。其中，横置框架2作为水钻的安装平台，前部支撑杆1和后部支撑杆4用于对横置框架2提供四点式支撑。
本实施例中，横置框架2由前部边框2-1、后部边框2-4以及位于两者的端部之间的第一侧部边框2-2和第二侧部边框2-3；相邻两个边框之间焊接固定。两个前部支撑杆1位于前部边框2-1上，两个后部支撑杆4位于后部边框2-4上。
本实施例中，两个前部支撑杆1和两个后部支撑杆4均为螺纹杆，在前部边框2-1的两端位置以及后部边框2-4的两端位置均设有连接孔，两个前部支撑杆1和两个后部支撑杆4分位于各连接孔内并采用上下两个锁母锁定，因此两个前部支撑杆1和两个后部支撑杆4与横置框架2之间的相对位置可以进行调节，这样可以调节横置框架2与取芯平面之间的高度。
在各前部支撑杆1和后部支撑杆4的下端均铰接安装有锚定板，这样当本辅助装置放置在取芯平面上时，各支撑杆的锚定板与取芯平面接触，可以通过将各锚定板与取芯平面锚定的方式将各支撑杆的下端与取芯平面进行固定，提升稳定性。本实施例中，位于前部支撑杆1和后部支撑杆4两者下端的锚定板包括锚定板体，在锚定板体上设有多个钉孔，在锚定板体上设有相对的耳板，支撑杆的下端位于耳板之间并采用销轴铰接，与取芯平面固定时，在各锚定板体的各钉孔内楔入地锚钉9。
在横置框架2的内侧设有前部横梁2-5和后部横梁2-8，前部横梁2-5和后部横梁2-8两者位于第一侧部边框2-2与第二侧部边框2-3之间，前部横梁2-5和后部横梁2-8两者的端部与相应的边框之间均焊接固定。在两个横梁之间设有带有多个安装孔的固定基板2-7，在各安装孔内设有安装螺栓2-6，水钻10的底座采用各安装螺栓2-6与固定基板2-7固定连接。本实施例中，固定基板2-7的前后边缘与前部横梁2-5和后部横梁2-8之间均焊接固定。
在横置框架2的后部中间位置还设有纵置升降架5，在纵置升降架5与前部横梁2-5之间设有斜支撑3以提升整体结构的强度。如图中所示，纵置升降架5的下端与后部边框2-4焊接固定，斜支撑3为左右两个，两者的上端分别与纵置升降架5中上部的两侧焊接固定，两者的下端均与前部横梁2-5焊接固定。
还包括底部带有固定基座8的托架6，纵置升降架5与托架6采用多个固定螺栓7固定连接。本实施例中，纵置升降架5为C形钢，在其中间板体上设有上下两个第一连接孔；托架6为C形钢，在其中间板体上设有多个第二连接孔，相邻两个第二连接孔之间的孔距与两个第一连接孔的孔距相等。这样，通过对两个固定螺栓7进行拆卸和重新安装，能够实现纵置升降架5与托架6之间相对位置的调整，在固定基座8固定在取芯表面时，上述调整操作能够实现对横置框架2的高度调整。
请参见图3，固定基座8包括带有相对的两个侧板8-5的底板8-7，侧板8-5与底板8-7构成的组合体可以通过一体冲压金属板再进行折弯制得，也可以令侧板8-5与底板8-7分体成型后再进行焊接，优选为前一种形式。
在两个侧板8-5之间设有前轴座8-2和后轴座8-4，在两个轴座之间安装有蜗杆8-3，在蜗杆8-3的外端设有旋转端头8-6，在两个侧板8-5之间还安装有与蜗杆8-3配合的蜗轮8-1，托架6的下端与蜗轮8-1固定连接，具体地，在托架6的下端设有缺口，蜗轮8-1的上部位于该缺口内并焊接固定。
蜗轮8-1与蜗杆8-3两者构成了蜗轮蜗杆结构，值得注意的是，该蜗轮蜗杆结构选取为带自锁功能的结构，这样通过旋转端头8-6驱动蜗杆8-3带动蜗轮8-1转动时，蜗轮8-1带动托架6在空间内作一定角度的倾转移动，自锁功能令托架6能够自行维持在当前角度。旋转端头8-6可以为螺帽，采用手动扳手、电动扳手等进行上述角度的调节。
在固定基座8的底板8-7上还设有连接孔，向取芯平面进行安装固定时，先在取芯平面安装膨胀螺栓11，之后将固定基座8通过膨胀螺栓11与取芯平面固定。
使用方法：
(1)请参见图4，第一种使用状态为在水平取芯平面上竖直取芯；
此时托架6与取芯平面之间垂直，先在取芯平面上安装膨胀螺栓11，之后将固定基座8安装到取芯平面上，通过旋转端头8-6驱动托架6移动到竖直状态；之后将横置框架2与纵置升降架5构成的组合体采用两个固定螺栓7与托架6固定连接，在这个连接过程中为横置框架2选择合适的高度；之后调节各支撑杆的高度，直至下端的锚定板与取芯平面接触，锁紧后通过在各锚定板的钉孔内楔入地锚钉9将各支撑杆的下端与取芯平面固定；此时本辅助装置即与取芯平面稳定固定；
之后将水钻10的底座与固定基板2-7采用多个安装螺栓2-6固定连接；启动水钻10，采用常规操作令水钻10下降移动，其钻头部分经过前部横梁2-5与前部边框2-1之间的空间，完成竖直取芯。
(2)请参见图5，第二种使用状态为在水平取芯平面上斜向取芯；
此时托架6与取芯平面之间具有一个角度，先在取芯平面上安装膨胀螺栓11，之后将固定基座8安装到取芯平面上，通过旋转端头8-6驱动托架6移动到斜置状态；之后将横置框架2与纵置升降架5构成的组合体采用两个固定螺栓7与托架6固定连接，在这个连接过程中为横置框架2选择合适的高度；之后调节各支撑杆的高度，直至下端的锚定板与取芯平面接触，锁紧后通过在各锚定板的钉孔内楔入地锚钉9将各支撑杆的下端与取芯平面固定；此时本辅助装置即与取芯平面稳定固定；
之后将水钻10的底座与固定基板2-7采用多个安装螺栓2-6固定连接；启动水钻10，采用常规操作令水钻10下降移动，其钻头部分经过前部横梁2-5与前部边框2-1之间的空间，完成斜向取芯，斜向取芯的角度等于托架6与竖直方向之间的夹角。
(3)请参见图6，第三种使用状态为在倾斜取芯平面上竖直取芯；
此时托架6与取芯平面之间垂直，先在取芯平面上安装膨胀螺栓11，之后将固定基座8安装到取芯平面上，通过旋转端头8-6驱动托架6移动到竖直状态；之后将横置框架2与纵置升降架5构成的组合体采用两个固定螺栓7与托架6固定连接，在这个连接过程中为横置框架2选择合适的高度；之后调节各支撑杆的高度，直至下端的锚定板与取芯平面接触，锁紧后通过在各锚定板的钉孔内楔入地锚钉9将各支撑杆的下端与取芯平面固定；此时本辅助装置即与取芯平面稳定固定；
之后将水钻10的底座与固定基板2-7采用多个安装螺栓2-6固定连接；启动水钻10，采用常规操作令水钻10下降移动，其钻头部分经过前部横梁2-5与前部边框2-1之间的空间，完成竖直取芯。
(4)请参见图7，第四种使用状态为在倾斜取芯平面上斜向取芯；
此时托架6与取芯平面之间具有一个角度，先在取芯平面上安装膨胀螺栓11，之后将固定基座8安装到取芯平面上，通过旋转端头8-6驱动托架6移动到斜置状态；之后将横置框架2与纵置升降架5构成的组合体采用两个固定螺栓7与托架6固定连接，在这个连接过程中为横置框架2选择合适的高度；之后调节各支撑杆的高度，直至下端的锚定板与取芯平面接触，锁紧后通过在各锚定板的钉孔内楔入地锚钉9将各支撑杆的下端与取芯平面固定；此时本辅助装置即与取芯平面稳定固定；
之后将水钻10的底座与固定基板2-7采用多个安装螺栓2-6固定连接；启动水钻10，采用常规操作令水钻10下降移动，其钻头部分经过前部横梁2-5与前部边框2-1之间的空间，完成斜向取芯。
