CN105784144A - 一种现场测试路面内部温度的装置及现场钻孔方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种现场测试路面内部温度的装置及现场钻孔方法，包括基座、连接杆、传力杆、下压横板、钻探铁芯和薄钢套筒；基座上端的两侧分别与一连接杆的下端铰接；传力杆有两个，该两个传力杆的一端分别与一连接杆铰接，该两个传力杆的另一端分别与下压横板的两端铰接；下压横板位于基座的正上方，该下压横板的中心设有旋孔，基座的中心设有通孔；钻探铁芯的上端固设有与旋孔内表面相配合的螺纹，下端安装有薄钢套筒，该钻探铁芯的上端穿过旋孔配合安装，下端由基座的通孔内穿过。本发明能够方便快速地将路面的测温部位开凿一个一定深度的规则孔洞，在对路面的破坏尽可能小的前提下，使测温仪器很好的接触到路面待测部位。

Description

一种现场测试路面内部温度的装置及现场钻孔方法

技术领域

本发明属于道路工程技术领域，尤其是涉及一种现场测试路面内部温度的装置及现场钻孔方法。

背景技术

研究表明，用于铺筑沥青路面的沥青混合料是一种感温性材料，温度的变化会导致其性能有较大的差异，因此，不同的温度条件会对道路性能产生不同程度的影响，具体表现为：温度较高时沥青路面抵抗车辙的能力减弱，温度较低时沥青路面易产生开裂，温度的大幅度变化也会影响道路的疲劳寿命等。所以，研究道路的路面温度变化规律，对路面进行有针对性的设计与养护，预防道路的早期病害等方面具有重要意义。

目前，对于路面温度的测试大多采用在路面内埋设温度传感器的方法，但现有的针对路面的温度传感器埋设装置很少，埋设方法多采用直接开凿路面后埋设的方法，存在着开口大、对原有路面破坏严重，施工消耗劳动力大等缺陷。因此设计一种易于操作，对原有路面的破坏小，且能方便快速地将路面的测温部位开凿一个具有一定深度的规则孔洞，使温度传感器很好的接触到路面待测部位的现场测试路面内部温度的装置显得尤为重要。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种现场测试路面内部温度的装置及现场钻孔方法，以解决现有技术中温度传感器的埋设对路面破坏严重，施工复杂，容易引起病害的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种现场测试路面内部温度的装置，包括基座、连接杆、传力杆、下压横板、钻探铁芯和薄钢套筒；

所述基座上端的两侧分别与一所述连接杆的下端铰接；

所述传力杆有两个，该两个传力杆的一端分别与一所述连接杆铰接，该两个传力杆的另一端分别与所述下压横板的两端铰接；

所述下压横板位于所述基座的正上方，该下压横板的中心设有旋孔，所述基座的中心设有通孔；

所述钻探铁芯的上端固设有与所述旋孔内表面相配合的螺纹，下端安装有所述薄钢套筒，该钻探铁芯的上端穿过所述旋孔配合安装，下端由所述基座的通孔内穿过。

进一步的，所述现场测试路面内部温度的装置还包括至少一个橡胶支垫板，该橡胶支垫板上固设有与所述钻探铁芯相匹配的垫板孔，以供钻探铁芯通过。

进一步的，所述垫板孔为一直径不小于所述钻探铁芯上端直径的圆孔。

进一步的，所述橡胶支垫板通过固定螺母紧固在所述基座的顶端。

进一步的，所述固定螺母具有一定长度。

进一步的，所述连接杆上分别设有至少一个固定孔，所述传力杆的一端通过固定孔与所述连接杆铰接

进一步的，所述连接杆上均匀设有多个固定孔。

进一步的，所述薄钢套筒包括上部和下部，所述上部为中心设有圆柱状通孔的正棱柱体，下部为中心设有圆锥体状空腔的正棱锥体，所述正棱柱体的下底面与所述正棱锥体的底面形状相同并固定连接，且圆柱状通孔和圆锥体状空腔连通。

进一步的，所述正棱柱体为正六棱柱体，所述正棱锥体为正六棱锥体。

进一步的，所述下部的正棱锥体的各个锥面之间彼此间隙配合接触，且各个锥面通过该锥面的底端与所述正棱柱体的下底面固定连接。

进一步的，所述钻探铁芯的下部与所述薄钢套筒内连通的圆柱状通孔和圆锥体状空腔相匹配，且所述圆柱状通孔内固设有与所述钻探铁芯相应位置相互耦合的紧固螺纹。

进一步的，所述钻探铁芯的上端固设有旋转把手。

进一步的，所述连接杆的顶端安装有防滑橡胶手柄。

进一步的，所述通孔为形状与所述薄钢套筒外形相似且与所述薄钢套筒间隙滑动配合的通孔。

进一步的，所述通孔为孔径不小于所述薄钢套筒外接圆直径的圆孔。

进一步的，所述基座的两侧分别固设有一踏板，所述踏板与所述基座两侧的下端合页连接。

一种利用现场测试路面内部温度的装置的现场钻孔方法，包括以下步骤：

(1)确定测温处路面的测温深度，根据测温深度选定与该测温深度相当的薄钢套筒并完成对钻探铁芯的定位下压机构的组装，实现该定位下压机构的灵活联动下压；

(2)将钻探铁芯通过螺纹孔可转动固定在定位下压机构上，并将薄钢套筒安装在钻探铁芯的下端，且薄钢套筒的内壁与钻探铁芯螺纹连接，薄钢套筒的外壁与正棱柱体的外壁相似，薄钢套筒的下端为与钻探铁芯的钻头相配合的可打开尖端；

(3)通过定位下压机构下压钻探铁芯，钻探铁芯带动薄钢套筒钻入测温处路面的内部，且薄钢套筒中与正棱柱体外壁相似的外壁镶嵌在钻孔中；

(4)旋转钻探铁芯，钻探铁芯沿螺纹孔和薄钢套筒的内壁向下移动，将薄钢套筒的可打开尖端顶开，实现薄钢套筒内部空间与测温处路面内部的连通；

(5)逆向旋转钻探铁芯，钻探铁芯沿螺纹孔和薄钢套筒的内壁向上移动，直至钻探铁芯上的螺纹与薄钢套筒的内壁上的螺纹完全脱离；

(6)移动定位下压机构，露出由薄钢套筒支撑孔壁的测试孔，完成钻孔过程。

相对于现有技术，本发明所述的现场测试路面内部温度的装置具有以下优势：

(1)本发明所述的现场测试路面内部温度的装置，能够方便快速地将路面的测温部位开凿一个一定深度的规则孔洞，在对路面的破坏尽可能小的前提下，使测温仪器很好的接触到路面待测部位。

(2)本发明所述的现场测试路面内部温度的装置，对路面开凿适宜孔洞后，将薄钢套筒留在了孔壁内，既方便了测温仪器的安置，又对破坏处的路面结构起到了支挡作用，使得温度的测试基本不影响道路的强度。

(3)本发明所述的现场测试路面内部温度的装置，可以通过增减橡胶支垫板的个数和调整传力杆与连接杆的连接部位实现对开凿孔洞深度的控制。

(4)本发明中所述踏板的使用，通过用脚踩住踏板起到稳固装置的作用，利于装置的使用。

(5)本发明所述的现场测试路面内部温度的装置，各处均为可拆卸结构，方便使用和储存，纯机械装置，操作简单，节能环保。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的现场测试路面内部温度的装置结构示意图；

图2为本发明实施例所述的薄钢套筒锥面闭合结构示意图；

图3为本发明实施例所述的薄钢套筒锥面张开结构示意图；

图4为本发明实施例所述的钻探铁芯下部结构示意图。

附图标记说明：

1-基座，2-连接杆，3-固定孔，4-防滑橡胶手柄，5-传力杆，6-下压横板，7-旋转把手，8-钻探铁芯，9-薄钢套筒，10-橡胶支垫板，11-固定螺母，12-踏板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至4所示，本发明包括基座1、连接杆2、传力杆5、下压横板6、钻探铁芯8和薄钢套筒9；

基座1采用实心金属结构，用以增加装置的稳定性。

基座1上端的两侧分别与一连接杆2的下端铰接；

传力杆5有两个，该两个传力杆5的一端分别与一连接杆2铰接，该两个传力杆5的另一端分别与下压横板6的两端铰接，，使得基座1、连接杆2、传力杆5与下压横板6形成联动整体；

下压横板6位于基座1的正上方，该下压横板6的中心设有旋孔，基座1的中心设有通孔；

钻探铁芯8的上端固设有与旋孔内表面相配合的螺纹，下端安装有薄钢套筒9，该钻探铁芯8的上端穿过旋孔配合安装，下端由基座1的通孔内穿过。

现场测试路面内部温度的装置还包括至少一个橡胶支垫板10，该橡胶支垫板10上固设有与钻探铁芯8相匹配的垫板孔，以供钻探铁芯8通过。

垫板孔为一直径不小于钻探铁芯8上端直径的圆孔。

橡胶支垫板10通过固定螺母11紧固在基座1的顶端。

固定螺母11具有一定长度，使得该固定螺母11能够同时固定多个橡胶支垫板10，以便于对下压横板6下压高度的调节控制。

连接杆2上分别设有至少一个固定孔3，传力杆5的一端通过固定孔3与连接杆2铰接

连接杆2上均匀设有多个固定孔3，以实现对下压横板6的高度调节。

薄钢套筒9包括上部和下部，上部为中心设有圆柱状通孔的正棱柱体，下部为中心设有圆锥体状空腔的正棱锥体，正棱柱体的下底面与正棱锥体的底面形状相同并固定连接，且圆柱状通孔和圆锥体状空腔连通。

正棱柱体为正六棱柱体，正棱锥体为正六棱锥体。

下部的正棱锥体的各个锥面之间彼此间隙配合接触，且各个锥面通过该锥面的底端与正棱柱体的下底面固定连接。

钻探铁芯8的下部与薄钢套筒9内连通的圆柱状通孔和圆锥体状空腔相匹配，且圆柱状通孔内固设有与钻探铁芯8相应位置相互耦合的紧固螺纹，使得钻探铁芯8的下部紧密的插入到薄钢套筒9内，并实现薄钢套筒9和钻探铁芯8的固定。

钻探铁芯8的上端固设有旋转把手7。

连接杆2的顶端安装有防滑橡胶手柄4。

通孔为形状与薄钢套筒9外形相似且与薄钢套筒9间隙滑动配合的通孔。

通孔为孔径不小于薄钢套筒9外接圆直径的圆孔。

安装有薄钢套筒9的钻探铁芯8的下部可以穿过基座1中心的通孔。

基座1的两侧分别固设有一踏板12，踏板12与基座1两侧的下端合页连接，使得踏板12可以上下翻动，使用时将踏板12放下用脚踩牢，使用结束后将踏板12收起。

一种利用现场测试路面内部温度的装置的现场钻孔方法，包括以下步骤：

(1)确定测温处路面的测温深度，根据测温深度选定与该测温深度相当的薄钢套筒9并完成对钻探铁芯8的定位下压机构的组装，实现该定位下压机构的灵活联动下压；

(2)将钻探铁芯8通过螺纹孔可转动固定在定位下压机构上，并将薄钢套筒9安装在钻探铁芯8的下端，且薄钢套筒9的内壁与钻探铁芯8螺纹连接，薄钢套筒9的外壁与正棱柱体的外壁相似，薄钢套筒9的下端为与钻探铁芯8的钻头相配合的可打开尖端；

(3)通过定位下压机构下压钻探铁芯8，钻探铁芯8带动薄钢套筒9钻入测温处路面的内部，且薄钢套筒9中与正棱柱体外壁相似的外壁镶嵌在钻孔中；

(4)旋转钻探铁芯8，钻探铁芯8沿螺纹孔和薄钢套筒9的内壁向下移动，将薄钢套筒9的可打开尖端顶开，实现薄钢套筒9内部空间与测温处路面内部的连通；

(5)逆向旋转钻探铁芯8，钻探铁芯8沿螺纹孔和薄钢套筒9的内壁向上移动，直至钻探铁芯8上的螺纹与薄钢套筒9的内壁上的螺纹完全脱离；

(6)移动定位下压机构，露出由薄钢套筒9支撑孔壁的测试孔，完成钻孔过程。

上述使用方法中的定位下压机构即能够实现在竖直方向上固定并下压钻探铁芯8的工具，例如配套使用的带有手柄的固定圈和锤子，本发明所述现场测试路面内部温度的装置中基座1、连接杆2、传力杆5和下压横板6拼接成的联动整体。

配套使用的带有手柄的固定圈和锤子，在使用时，手持固定圈的手柄，并将固定圈套在钻探铁芯8上，避免钻探铁芯8在竖直放置时的晃动，然后用锤子在钻探铁芯8的上端向下敲击，即实现了钻探铁芯8的定位下压。

本发明的工作过程为：

(1)根据测温处路面深度选择对应的薄钢套筒9，不同长度的薄钢套筒9适应路面不同深度的温度测试，并将选好的薄钢套筒9安装在钻探铁芯8的下部；

(2)根据薄钢套筒9的长度选择合适的固定孔3位置和橡胶支垫板10的数目，将基座1、连接杆2、传力杆5和下压横板6拼接成联动的整体，并将基座1中心处的通孔对准测温处的路面；

(3)将橡胶支垫板10由钻探铁芯8的上端套入，钻探铁芯8的上端穿过旋孔，并通过螺纹紧固，然后在钻探铁芯8的上端安装旋转把手7，之后将安装有薄钢套筒9的钻探铁芯8的下端插入通孔，位于通孔内的薄钢套筒9下端的正棱锥体的尖端与路面接触，并将橡胶支垫板10通过固定螺母11固定在基座1的上端，此时路面的开凿深度和薄钢套筒9的长度以及下压横板6与橡胶支垫板10之间的距离相同，通过控制下压横板6与橡胶支垫板10之间的距离实现对开凿深度的控制；

(4)将基座1两侧的踏板12放下，用双脚踩实，双手握住装置两侧的防滑橡胶手柄4，同时向里用力，快速的合拢两侧的连接杆2，由于钻探铁芯8上端通过螺纹与下压横板6固定安装，故钻探铁芯8随着下压横板6向下运动，直至下压横板6与橡胶支垫板10接触，此时薄钢套筒9恰好完全打入路面内部；

(5)松开防滑橡胶手柄4，顺时针转动旋转把手7，使得钻探铁芯8随着转动，并相对于下压横板6向下移动，由于薄钢套筒9的外形为棱柱体，在路面内部无法旋转，薄钢套筒9内圆柱状通孔的内壁上固设有与钻探铁芯8相耦合的紧固螺纹，故钻探铁芯8相对于薄钢套筒9向下移动，由于薄钢套筒9下部的正棱锥体的各锥面之间彼此间隙接触，故钻探铁芯8将位于薄钢套筒9下部的正棱锥体的各锥面顶开，使得各锥面彼此分离；

(6)当薄钢套筒9下部的正棱锥体各锥面被完全顶开后，反方向转动旋转把手7，使得钻探铁芯8相对于下压横板6和薄钢套筒9向上移动，直至钻探铁芯8的螺纹与薄钢套筒9内的紧固螺纹不再耦合，将钻探铁芯8从薄钢套筒9内拔出，并将装置整体移至下一测温点，此时位于路面内部的薄钢套筒9底部为开口结构，将温度感应触头顺着薄钢套筒9安置在薄钢套筒9底部后，触头可以与该深度处的道路材料接触，能很好地测量出该深度处的路面温度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种现场测试路面内部温度的装置，其特征在于：包括基座(1)、连接杆(2)、传力杆(5)、下压横板(6)、钻探铁芯(8)和薄钢套筒(9)；

所述基座(1)上端的两侧分别与一所述连接杆(2)的下端铰接；

所述传力杆(5)有两个，该两个传力杆(5)的一端分别与一所述连接杆(2)铰接，该两个传力杆(5)的另一端分别与所述下压横板(6)的两端铰接；

所述下压横板(6)位于所述基座(1)的正上方，该下压横板(6)的中心设有旋孔，所述基座(1)的中心设有通孔；

所述钻探铁芯(8)的上端固设有与所述旋孔内表面相配合的螺纹，下端安装有所述薄钢套筒(9)，该钻探铁芯(8)的上端穿过所述旋孔配合安装，下端由所述基座(1)的通孔内穿过。

2.根据权利要求1所述的现场测试路面内部温度的装置，其特征在于：还包括至少一个橡胶支垫板(10)，该橡胶支垫板(10)上固设有与所述钻探铁芯(8)相匹配的垫板孔，该橡胶支垫板(10)通过固定螺母(11)紧固在所述基座(1)的顶端。

3.根据权利要求1所述的现场测试路面内部温度的装置，其特征在于：所述连接杆(2)上分别设有至少一个固定孔(3)，所述传力杆(5)的一端通过固定孔(3)与所述连接杆(2)铰接。

4.根据权利要求1所述的现场测试路面内部温度的装置，其特征在于：所述薄钢套筒(9)包括上部和下部，所述上部为中心设有圆柱状通孔的正棱柱体，下部为中心设有圆锥体状空腔的正棱锥体，所述正棱柱体的下底面与所述正棱锥体的底面形状相同并固定连接，且圆柱状通孔和圆锥体状空腔连通。

5.根据权利要求4所述的现场测试路面内部温度的装置，其特征在于：所述下部的正棱锥体的各个锥面之间彼此间隙配合接触，且各个锥面通过该锥面的底端与所述正棱柱体的下底面固定连接。

6.根据权利要求4所述的现场测试路面内部温度的装置，其特征在于：所述钻探铁芯(8)的下部与所述薄钢套筒(9)内连通的圆柱状通孔和圆锥体状空腔相匹配，且所述圆柱状通孔内固设有与所述钻探铁芯(8)相应位置相互耦合的紧固螺纹。

7.根据权利要求1所述的现场测试路面内部温度的装置，其特征在于：所述钻探铁芯(8)的上端固设有旋转把手(7)。

8.根据权利要求1所述的现场测试路面内部温度的装置，其特征在于：所述连接杆(2)的顶端安装有防滑橡胶手柄(4)。

9.根据权利要求1所述的现场测试路面内部温度的装置，其特征在于：所述基座(1)的两侧分别固设有一踏板(12)，所述踏板(12)与所述基座(1)两侧的下端合页连接。

10.一种利用现场测试路面内部温度的装置的现场钻孔方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)确定测温处路面的测温深度，根据测温深度选定与该测温深度相当的薄钢套筒(9)并完成对钻探铁芯(8)的定位下压机构的组装；

(2)将钻探铁芯(8)通过螺纹孔可转动固定在定位下压机构上，并将薄钢套筒(9)安装在钻探铁芯(8)的下端，且薄钢套筒(9)的内壁与钻探铁芯(8)螺纹连接，薄钢套筒(9)的外壁与正棱柱体的外壁相似，薄钢套筒(9)的下端为与钻探铁芯(8)的钻头相配合的可打开尖端；

(3)通过定位下压机构下压钻探铁芯(8)，钻探铁芯(8)带动薄钢套筒(9)钻入测温处路面的内部，且薄钢套筒(9)中与正棱柱体外壁相似的外壁镶嵌在钻孔中；

(4)旋转钻探铁芯(8)，钻探铁芯(8)沿螺纹孔和薄钢套筒(9)的内壁向下移动，将薄钢套筒(9)的可打开尖端顶开，实现薄钢套筒(9)内部空间与测温处路面内部的连通；

(5)逆向旋转钻探铁芯(8)，钻探铁芯(8)沿螺纹孔和薄钢套筒(9)的内壁向上移动，直至钻探铁芯(8)上的螺纹与薄钢套筒(9)的内壁上的螺纹完全脱离；

(6)移动定位下压机构，露出由薄钢套筒(9)支撑孔壁的测试孔，完成钻孔过程。