一种木结构构件腐朽程度扭力法原位检测装置

摘要

一种木结构构件腐朽程度扭力法原位检测装置，包括钻入木结构构件的木螺钉，其上依次布设磁性套环、十字批头、数字扭力测试仪、加力螺杆；所述数字扭力测试仪通过加力螺杆分别与反力装置、施力手轮连接；所述反力装置的底面架设于木结构构件的表面并将部分加力螺杆、磁性套环、十字批头、数字扭力测试仪罩设在其下；所述施力手轮设置在反力装置的上方；所述木螺钉、磁性套环、十字批头、加力螺杆、反力装置纵轴同轴。本发明通过检测装置施加扭力于木螺钉上，直至木螺钉钻进木结构构件规定深度，读取扭力值，并根据相同钻入深度的腐朽部位与正常部位扭力比值，评定腐朽程度，实用性强，检测准确，设计合理。

说明书

技术领域

本发明涉及一种木结构构件腐朽程度扭力法原位检测装置。

背景技术

木结构构件，在我国（特别是古建筑中）得到了广泛的应用。由于材质、使用环境、年代、施工因素等原因，造成木结构构件腐朽、蛀蚀、变形等多种损伤。在各种损伤中，木结构构件的腐朽是最严重的一个缺点，也是最常见、最不易发现、最不容易检测的项目，木结构的使用寿命往往取决于其腐朽程度。在木建筑事故中，由木结构构件腐朽引起的占有相当比例。这就要求检测人员要掌握相关知识，使用正确的方法进行检测，发现问题，及时予以解决。

现有技术中，检测木结构构件腐朽程度的方法主要有以下几种：（1）探针检测。在固定力作用下，将微型探针打入木材内部，根据进针深度的变化判断木材腐朽程度。该方法的不足之处：进针深度受木材含水率影响较大（含水率偏大时，进针深度偏大），影响准确度；只能检测表层深度0-40mm范围，无法检测表层深度40mm-70mm范围。（2）阻力仪检测。将直径小于或等于1.5mm的微型钻头钻入木材内部，根据钻头前进时所遇到的阻力，判断木材的密度及内部腐朽、开裂、节疤等缺陷。该方法的不足之处：仪器一般体积较大，需要较大的工作空间，一些工作空间较小处（如古建筑转角处等），往往难以进行检测，影响实用性。（3）应力波检测。通过脉冲锤敲击被测构件，使其内部产生若干个应力波，采用触发器感应该应力波的变化，并在计时器上显示时间差，根据应力波在木材中通过的时间来判定木材腐朽。该方法的不足之处：对被测木结构构件环境条件要求较高，如触发感应器埋置的深度、松紧，构件裂纹、含水率情况，均会影响检测准确度；适合深层检测。

综上所述，对于检测工作空间较小（如古建筑转角处等）的木结构构件，目前各种方法均存在无法准确有效检测表层深度40mm-70mm腐朽程度的不足之处，故需要创新设计。

发明内容

本发明提出了一种实用性强、检测准确、设计合理的木结构构件腐朽程度扭力法原位检测装置及采用其进行的检测方法，该装置和方法能够解决现有技术无法准确有效检测工作空间较小的木结构构件、表层深度40mm-70mm腐朽程度的问题。

本发明采用的技术方案是：一种木结构构件腐朽程度扭力法原位检测装置，包括钻入木结构构件的木螺钉，其上依次布设磁性套环、十字批头、数字扭力测试仪、加力螺杆；所述数字扭力测试仪通过加力螺杆分别与反力装置、施力手轮连接；所述反力装置的底面架设于木结构构件的表面并将部分加力螺杆、磁性套环、十字批头、数字扭力测试仪罩设在其下；所述施力手轮设置在反力装置的上方；所述木螺钉、磁性套环、十字批头、加力螺杆、反力装置纵轴同轴。本发明通过磁性套环吸附固定木螺钉，再通过十字批头、数字扭力测试仪、加力螺杆、反力装置、施力手轮施加扭力于木螺钉上，直至木螺钉钻进木结构构件规定深度，读取扭力值，并根据相同深度的腐朽部位与正常部位扭力比值，评定腐朽程度。

进一步，所述木螺钉为铁制,圆平头,十字槽，钻入木材深度>40mm，能与磁性套环相吸。

进一步，所述磁性套环，能牢固吸附木螺钉和十字批头，沿纵轴方向钻有中空通长的内腔，内腔内径略大于十字批头直径且小于木螺钉圆平头直径，外径大于木螺钉圆平头直径，高度小于十字批头高度；所述磁性套环可套进十字批头自由滑动。

进一步，所述十字批头为圆杆状，一端可与木螺钉十字槽配套顶紧，另一端与数字扭力测试仪固定连接。

进一步，所述数字扭力测试仪上设有用于显示扭力值的显示屏，具有峰值保存功能；所述数字扭力测试仪一端固定连接十字批头，另一端设有与加力螺杆连接的方卯口。

进一步，所述加力螺杆长度应保证木螺钉能钻进木结构构件规定深度；所述加力螺杆一端设有与方卯口配套的方榫头，另一端与施力手轮固定连接。

进一步，所述反力装置为金属凹形主体，包括矩形顶板与对称设于两侧的矩形支脚；矩形顶板中心钻有与加力螺杆配套的螺孔。

本发明的有益效果：（1）在进行检测过程中，通过磁性套环吸附固定木螺钉，再通过十字批头、数字扭力测试仪、加力螺杆、反力装置、施力手轮施加扭力于木螺钉上，直至木螺钉钻进木结构构件一定深度，读取最大扭力值，并根据相同深度的腐朽木结构构件与正常木结构构件最大扭力比值，评定腐朽程度，实用性强，检测准确；（2）检测装置设计合理，所用仪器设备及零配件，均购置加工组装携带方便，极大的提高了推广价值；（3）最大检测表层深度达70mm，解决现有技术无法准确有效检测工作空间较小的木结构构件、表层深度40mm-70mm腐朽程度的问题。

附图说明

图1是本发明的使用主视示意图。

图2是本发明的使用1-1截面示意图。

图3是本发明的使用2-2截面示意图。

图4是本发明的使用3-3截面示意图。

图5是本发明的使用4-4截面示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。

参照图1-5，一种木结构构件腐朽程度扭力法原位检测装置，包括钻入木结构构件8的木螺钉9，其上依次布设磁性套环2、十字批头10、数字扭力测试仪4、加力螺杆12；所述数字扭力测试仪4通过加力螺杆12分别与反力装置14、施力手轮7连接；所述反力装置14的底面架设于木结构构件8的表面并将部分加力螺杆12、磁性套环2、十字批头10、数字扭力测试仪4罩设在其下；所述施力手轮7设置在反力装置14的上方；所述木螺钉9、磁性套环2、十字批头10、加力螺杆12、反力装置14纵轴同轴。本发明通过磁性套环2吸附固定木螺钉9，再通过十字批头10、数字扭力测试仪4、加力螺杆12、反力装置14、施力手轮7施加扭力于木螺钉9上，直至木螺钉9钻进木结构构件8一定深度，读取扭力值，并根据相同深度的腐朽部位与正常部位扭力比值，评定腐朽程度。

本实施例所述木结构构件8为圆柱。

本实施例所述木螺钉9为铁制,圆平头直径9mm,十字槽，规格为M5×80，能与磁性套环2相吸。

本实施例所述磁性套环2，能牢固吸附木螺钉9和十字批头10，沿纵轴方向钻有中空通长的内腔1，内腔1内径6.2mm，外径11mm，高度15mm；所述磁性套环2可套进十字批头10自由滑动。

本实施例所述十字批头10为圆杆状，直径6mm，高度20mm；一端可与木螺钉9上的十字槽配套顶紧，另一端与数字扭力测试仪4固定连接。

本实施例所述数字扭力测试仪4上设有用于显示扭力值的显示屏11，具有峰值保存功能；所述数字扭力测试仪4一端固定连接十字批头10，另一端设有与加力螺杆12连接的方卯口15；方卯口15边长10mm，深度15mm。

本实施例所述加力螺杆12，规格M18，长度120mm；一端设有与方卯口15配套的方榫头5，方榫头5边长9.8mm，深度11mm；另一端与施力手轮7固定连接。

本实施例所述反力装置14为金属凹形主体，包括矩形顶板13与对称设于两侧的矩形支脚3；矩形顶板13，长度100mm，宽度40mm，厚度30mm，中心钻有与加力螺杆12配套的规格为M18的螺孔6；矩形支脚3长度200mm，宽度40mm，厚度10mm。

本实施例检测步骤如下：（1）磁性套环2吸附固定木螺钉9，把磁性套环2套进十字批头10，向上滑动磁性套环2，使十字批头10顶紧木螺钉9上的十字槽；（2）用手抓住矩形支脚3，使矩形支脚3底面架于木结构构件8表面且其内侧面与圆柱纵轴平行；（3）匀速转动施力手轮7，使木螺钉9钻进木结构构件8，测量木螺钉9外露长度至10mm，停止转动；（4）拿起矩形支脚3，把磁性套环2从十字批头10取下；（5）重新抓住矩形支脚3，使矩形支脚3底面架于木结构构件表面且十字批头10顶紧木螺钉9上的十字槽；（6）打开数字扭力测试仪4，匀速转动施力手轮7，当木螺钉9刚开始转动时，读取扭力值；（7）每个木结构构件8，读取6次正常部位测值的平均值作为正常部位扭力值；（8）测出腐朽部位的扭力值，求出与正常部位的扭力比值，评定腐朽程度。