CN110593238B - 一种挖坑法压实度检测用挖孔体积检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种挖坑法压实度检测用挖孔体积检测装置，包括检测装置壳体，检测装置壳体具有竖向布置的限位腔，限位腔中设置有能够上下移动的推杆，推杆上连接有筒形结构的中心弹性膜，检测装置壳体上还连接有位于中心弹性膜外围的外围弹性膜，中心弹性膜随推杆上下移动过程中具有底部与外围弹性膜底部平齐以在注水时和外围弹性膜一起铺满待挖孔区域表面的第一工作位，中心弹性膜随推杆上下移动过程还具有伸入到相应检测孔中以在注水时单独铺满所述检测孔的第二工作位。本发明解决了现有技术中通过灌沙获得挖坑体积还需手工将沙子取出而导致劳动强度大的技术问题。

Description

一种挖坑法压实度检测用挖孔体积检测装置
技术领域
本发明涉及挖坑法路基压实度检测用挖孔体积检测装置。
背景技术
路基压实度是路基路面施工质量检测的关键指标之一，表征现场压实后的密度状况，压实度越高，密度越大，材料整体性能越好。
对于路基、路面半刚性基层及粒料类柔性基层而言，压实度是指工地上实际达到的干密度与室内标准实验所得最大干密度的比值；对沥青面层、沥青稳定基层而言，压实度是指现场达到的密度与室内标准密度的比值。因此路基压实度的测定主要包括室内标准密度（最大干密度）确定和现场密度试验。
室内标准密度比较容易测量，因此压实度检测的关键在于现场密度试验，挖坑法检测是一种常见的现场密度试验方式，其基本的工作方式是在被检测的路面上挖一个检测坑，挖坑取出的材料干燥处理后可以称得重量，通过漏斗向检测坑中灌砂，沙子灌满检测坑后，通过漏斗中原有沙子的体积和漏斗中剩余沙子的体积差来获得检测坑的体积，然后通过计算获得路基的现场密实度。通过灌砂来获得检测孔体积存在以下问题：检测结束后，检测孔中的沙子需要取出，重新筛选以待下次使用，工作劳动强度较大；另外由于沙子具有流动性，当待挖孔路面表面不平整时，无法准确的获得检测孔体积。
发明内容
本发明的目的在于提供一种挖坑法压实度检测用挖坑体积检测装置，以解决现有技术中通过灌沙获得挖坑体积还需手工将沙子取出而导致劳动强度大的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明中的技术方案如下：
一种挖坑法压实度检测用挖孔体积检测装置，包括检测装置壳体，检测装置壳体具有竖向布置的限位腔，限位腔中设置有能够上下移动的推杆，推杆上连接有筒形结构的中心弹性膜，检测装置壳体上还连接有位于中心弹性膜外围的外围弹性膜，中心弹性膜随推杆上下移动过程中具有底部与外围弹性膜底部平齐以在注水时和外围弹性膜一起铺满待挖孔区域表面的第一工作位，中心弹性膜随推杆上下移动过程还具有伸入到相应检测孔中以在注水时单独铺满所述检测孔的第二工作位。
还包括注水机构，注水机构包括水箱和设置有水泵的水路，水路包括连接所述水箱与外围弹性膜内侧的第一水路和连接所述水箱与中心弹性膜内侧的第二水路，水箱和/或水路上连接有用于计量向对应弹性膜内侧注水量的计量传感器。
第一水路和第二水路上均设置有开关阀。
推杆内设有与中心弹性膜内侧相通以实现向中心弹性膜内侧注水的推杆注水通道。
外围弹性膜为中空环形结构。
检测装置壳体的底部于所述外围弹性膜的外围设置有第一基准平面，挖孔体积检测装置还包括用于与所述第一基准平面可拆连接的水平基准板。
本发明的有益效果为：使用时，由于待挖孔区域位置可能不是平面，有凹陷或者凸起，首先移动推杆，调整中心弹性膜的高度，使得中心弹性膜的底部与外围弹性膜的底部平齐而处于第一工作位，将中心弹性膜和外围弹性膜铺到待挖孔区域的上侧，向中心弹性膜和外围弹性膜的内侧注水，中心弹性膜、外围弹性膜弹性变形而铺满待挖孔区域上侧，通过注水量得到挖孔区域挖孔前表面不平整部分的体积V1。然后对待挖孔区域挖孔，挖出检测孔，移动推杆，使中心弹性膜伸入到检测孔中，通过向中心弹性膜内侧注水，使得中心弹性膜变形而铺满整个检测孔，根据注水量得到V2，则实际挖出的土的体积V= V2- V1，本发明中不需要向相应挖坑中注沙，因此不存在后续的取沙操作，大大降低了挖坑体积测量的劳动强度。
附图说明
图1是本发明中未挖坑前路基的状态示意图；
图2是本发明的一个实施例的结构示意图；
图3是本发明的中心弹性膜处于第一工作位时的使用状态图；
图4是本发明中中心弹性膜处于第二工作位时的使用状态图。
具体实施方式
一种挖坑法压实度检测用挖孔体积检测装置的实施例如图1~4所示：包括检测装置壳体，检测装置壳体包括底部固定有连接翻沿16的中间筒14，中间筒14的内腔形成竖向布置的限位腔22，连接翻沿16的下侧连接有环形压板17，限位腔22中设置有能够上下移动的推杆11，推杆上连接有筒形结构的中心弹性膜15，环形压板17与连接翻沿16之间夹设固定有位于中心弹性膜外围的外围弹性膜20，外围弹性膜为20中空环形结构，中心弹性膜15随推杆11上下移动过程中具有底部与外围弹性膜20底部平齐以在注水时和外围弹性膜20一起铺满待挖孔区域表面的第一工作位，中心弹性膜15随推杆上下移动过程还具有伸入到相应检测孔21中以在注水时单独铺满所述检测孔21的第二工作位。环形压板的下板面构成基准平面18，挖孔体积检测装置还包括用于与基准平面可拆连接的水平基准板19，在本实施例中，水平基准板19通过螺栓与环形压板可拆连接。
挖孔体积检测装置还包括注水机构，注水机构包括水箱3和设置有水泵5的水路，水路包括连接所述水箱与外围弹性膜内侧的第一水路9和连接所述水箱与中心弹性膜内侧的第二水路8，在本实施例中，第一水路9和第二水路8均为软管结构，第一水路和第二水路上均设置有开关阀，推杆包括与中间筒顶部导向移动配合的杆体11和设置于杆体下端的与限位腔导向移动配合的活塞块12，活塞块12的直径大于杆体11的直径，中心弹性膜的顶部固定于活塞杆底部，推杆内设有与中心弹性膜内侧相通以实现向中心弹性膜内侧注水的推杆注水通道13。
注水机构还包括用于操作人员手持的把手6，水箱3通过称重传感器7悬挂于把手上，水路包括固定于所述把手上的下端伸入水箱中的引水管4，水泵5设置于引水管4上，引水管4与水箱间隔布置，引水管4不与水箱接触产生摩擦力，这样可以避免该摩擦力影响称重传感器的示值。称重传感器构成了用于计量向对应弹性膜内侧注水量的计量传感器，其工作原理为，通过注水前后的重量差，换算出注水体积。
发明中挖坑体积检测装置的使用过程为：如图1所示，在户外进行路基1现场密度检测时，路基表面有凹坑2的情况经常会出现，如果直接挖坑进行检测孔体积测量的话会存在体积检测数据不准确的问题。使用时，先移动推杆，调整中心弹性膜的高度，使得中心弹性膜的底部与外围弹性膜的底部平齐，此时中心弹性膜处于第一工作位，如图3所示，水泵工作，通过水路向中心弹性膜和外围弹性膜注水，使得中心弹性膜和外围弹性膜一起铺满整个挖孔区域上端，称重传感器过程中可以检测到水箱的重量差，从而换算出待挖孔区域挖孔前表面不平整部分的体积V1。然后对待挖孔区域进行挖孔，挖出检测孔21，向下移动推杆，推杆带着中心弹性膜朝下移动而伸出，将中心弹性膜置于检测孔中，注水机构仅向中心弹性膜内侧注水，通过中心弹性膜的弹性变形而铺满整个检测孔，如图4所示，通过称重传感器的前后称重差换算出检测孔孔底距离路基表面的体积V2，则实际挖出的土的体积V=V2- V1。之所以采用两个弹性膜，是因为挖坑前路基表面的不平整度形状与挖坑后的检测孔形状差异较大，如果仅采用一个弹性膜的，需要该弹性膜具有超大的弹性变形能力，一方面对材料性能要求太高，材料容易涨裂，另外弹性膜收缩时也容易产生褶皱而导致铺满路基表面时影响测量精度。
本发明中水平基准板是为了可以获得一个基准刻度，因为在实际使用过程中，由于温度、日晒、硅胶寿命等因素会影响硅胶的变形能力，另外还有漏水等因素的存在，种种因素都会导致每次使用的测量状况不同，使用时，将水平基准板顶抵于第一环形压板的基准平面上，向中心弹性膜和外围弹性膜注水，中心弹性膜和外围弹性膜铺满水平基准板时，注水体积为Vn ，则Vn相当于零点刻度，在中心弹性膜和外围弹性膜铺满待挖孔区域的路基表面时，测量的注水体积为Vm，则V1=Vm-Vn。
在本发明的其它实施例中，水箱还可以通过称重传感器座在手把上；用于对注水量计量的计量传感器还可以不是称重传感器，比如设置于水路或水泵上的流量传感器，通过流量传感器与注水时间来计算注水量；当然注水机构也可以不是本挖坑体积检测装置技术方案的一部分，比如说操作人员自购注射器，通过有刻度的注射器向中心弹性膜和外围弹性膜内侧注水。

Claims (5)

1.一种挖坑法压实度检测用挖孔体积检测装置，其特征在于：包括检测装置壳体，检测装置壳体具有竖向布置的限位腔，限位腔中设置有能够上下移动的推杆，推杆上连接有筒形结构的中心弹性膜，检测装置壳体上还连接有位于中心弹性膜外围的外围弹性膜，中心弹性膜随推杆上下移动过程中具有底部与外围弹性膜底部平齐以在注水时和外围弹性膜一起铺满待挖孔区域表面的第一工作位，中心弹性膜随推杆上下移动过程还具有伸入到相应检测孔中以在注水时单独铺满所述检测孔的第二工作位，还包括注水机构，注水机构包括水箱和设置有水泵的水路，水路包括连接所述水箱与外围弹性膜内侧的第一水路和连接所述水箱与中心弹性膜内侧的第二水路，水箱和/或水路上连接有用于计量向对应弹性膜内侧注水量的计量传感器。
2.根据权利要求1所述的挖孔体积检测装置，其特征在于：第一水路和第二水路上均设置有开关阀。
3.根据权利要求1所述的挖孔体积检测装置，其特征在于：推杆内设有与中心弹性膜内侧相通以实现向中心弹性膜内侧注水的推杆注水通道。
4.根据权利要求1所述的挖孔体积检测装置，其特征在于：外围弹性膜为中空环形结构。
5.根据权利要求1~4任意一项所述的挖孔体积检测装置，其特征在于：检测装置壳体的底部于所述外围弹性膜的外围设置有第一基准平面，挖孔体积检测装置还包括用于与所述第一基准平面可拆连接的水平基准板。
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