CN113897937B - 一种公路工程路基层压实度现场检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及公路工程的领域，尤其是涉及一种公路工程路基层压实度现场检测装置，其包括底部敞口的固定套筒、滑动连接于所述固定套筒内且底部敞口的取样套筒、设于所述固定套筒上用于驱动取样套筒沿固定套筒长度方向移动并同时旋转的驱动机构、设于所述固定套筒上的固定机构，所述固定套筒两侧外壁分别固定连接有呈水平设置的支撑板，所述固定机构包括沿竖直方向固定连接于所述支撑板顶面且连通于所述支撑板底面的紧固螺纹套、螺纹连接于所述紧固螺纹套内的紧固螺钉。本申请具有提升环刀法检测压实度准确性的效果。

Description

一种公路工程路基层压实度现场检测装置

技术领域

本申请涉及公路工程的领域，尤其是涉及一种公路工程路基层压实度现场检测装置。

背景技术

压实度(degree of compaction)(原：指的是土或其他筑路材料压实后的干密度与标准最大干密度之比，以百分率表示。)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。对于路基本、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击实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，检测压实度的方法有多重，常见的就有环刀法，而现有的环刀法检测压实度的时候还存在着以下缺点：

现有的环刀法在检测压实度的时候，工作人员由于手边的工具有限较为简单，会利用锤子将环刀敲进地基内，然后用铁锹将环刀周围的地基土铲开，再取出环刀，这种方法在操作的时候，由于锤子的锤击换到的边缘处的时候，可能会使得环刀产生倾斜，同时由于锤子的锤击作用，还会使得所取土的压实度相对于待检测地基的压实度较大，从而无法保证检测结果的准确性。

发明内容

为了提升环刀法检测压实度的准确性，本申请提供一种公路工程路基层压实度现场检测装置。

本申请提供的一种公路工程路基层压实度现场检测装置，采用如下的技术方案：

一种公路工程路基层压实度现场检测装置，包括底部敞口的固定套筒、滑动连接于所述固定套筒内且底部敞口的取样套筒、设于所述固定套筒上用于驱动取样套筒沿固定套筒长度方向移动并同时旋转的驱动机构、设于所述固定套筒上的固定机构，所述固定套筒两侧外壁分别固定连接有呈水平设置的支撑板，所述固定机构包括沿竖直方向固定连接于所述支撑板顶面且连通于所述支撑板底面的紧固螺纹套、螺纹连接于所述紧固螺纹套内的紧固螺钉。

优选的，所述紧固螺钉顶端均固定连接有旋钮。

优选的，所述驱动机构包括固定连接于所述固定套筒顶部的门型架、固定连接于所述固定套筒顶部且连通于所述固定套筒内部的驱动螺纹套、固定连接于所述取样套筒顶部且螺纹连接于所述驱动螺纹套内壁的花键套、滑动连接于所述花键套内部的连接块、转动连接于所述门型架且沿竖直方向设置的驱动轴、固定连接于所述门型架且连接于所述驱动轴的驱动电机，所述连接块上设有若干与所述花键套相配合的键齿，所述驱动轴与所述门型架之间设有轴向限位件。

优选的，所述门型架顶面开设有沿竖直方向贯穿的转动孔，所述驱动轴沿竖直方向穿过所述转动孔，所述轴向限位件包括开设于所述转动孔内壁的限位环槽、固定连接于所述驱动轴周壁且转动连接于所述限位环槽内的连接环。

优选的，所述取样套筒底端端面绕其周向均匀设有若干齿板，所述齿板远离所述取样套筒的一端具有尖端。

优选的，所述齿板均通过铰接件铰接于所述取样套筒，所述取样套筒外壁开设有连通于所述取样套筒底部端面转动槽、连接于所述转动槽内的转动环，所述转动环内壁设有内螺纹，所述齿板均固定连接有与其铰接轴线同轴的驱动齿轮，所述驱动齿轮均啮合于所述转动环内壁的内螺纹，所述转动槽内壁开设有绕所述取样套筒周向延伸的移动槽，所述转动环内壁固定连接有转动连接于所述移动槽内的移动块，所述移动块移动至所述移动槽一端时所述齿板呈水平状，所述移动块移动至所述移动槽另一端时所述齿板呈竖直状。

优选的，所述铰接件包括固定连接于所述取样套筒底部端面的轴座、固定连接于所述齿板且转动连接于所述轴座的连接轴，所述连接轴呈水平设置且垂直于所述取样套筒的轴线。

优选的，所述转动槽远离所述取样套筒开口处的端面开设有绕取样套筒周向呈环状延伸的密封槽，所述转动环顶端固定连接有转动连接于所述密封槽内的密封环。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在固定套筒、取样套筒、驱动机构和固定机构的配合下，当工作人员对道路基层进行取样检测时，将固定套筒底部开口扣在路面上，并通过两侧支撑板对固定套筒整体进行支撑，在紧固螺纹套和紧固螺钉的配合下，通过转动紧固螺钉使紧固螺钉钉入底面，从而使检测装置整体更加稳定，再操作驱动机构，使驱动机构驱动取样套筒朝向地面移动并旋转，从而使取样套筒进入至道路基层内，在取样套筒整体进入后，通过再次操作驱动机构，使驱动机构带动取样套筒上升，以便于工作人员取出样品，在固定套筒和取样套筒的配合下，对取样套筒的进给路径进行限定，减少取样套筒发生偏斜的情况，从而增加了检测结果的准确性；

2.在驱动螺纹套、花键套、连接块、驱动轴、驱动电机的配合下，当针对路面基层取样时，通过启动驱动电机，使驱动电机带动驱动轴转动，驱动轴在键齿和花键套之间的周向限位作用下，使螺纹连接于驱动螺纹套的花键套旋转，并带动取样套筒进行旋转和竖直方向上的移动；

3.通过在取样套筒端面设置齿板，使取样套筒在旋转进给的过程中，通过齿板的尖端对路面基层进行撕裂，便于取样套筒钻入路面基层内部，且不易对路面基层内部的压实度造成影响；

4.通过将齿板铰接于取样套筒开口处的端面，并在转动环和驱动齿轮的配合下，当需要将取样套筒钻入路面基层时，通过驱动电机带动取样套筒进行旋转进给，且取样套筒在旋转进给的过程中，由于转动环接触道路基层，并在摩擦力的作用下，使转动环发生旋转，使啮合于驱动环内螺纹的驱动齿轮转动，并驱动齿板转动至竖直状态，而固定连接于转动环的移动块从移动槽的一端转动至另一端，在移动槽的限位下，使转动环与取样套筒之间停止发生转动，从而使齿板保持竖直状态，即能够在取样套筒钻入的过程中对路面基层进行撕裂，当取样套筒进入路面基层后，驱动电机反向转动，带动取样套筒反向旋转和反向进给，转动环也随之与取样套筒之间发生反向转动，移动块即从移动槽的另一端移动至一端，在转动环内螺纹的作用下，使齿板转动至水平状态并保持，在齿板的作用下，对进入取样套筒内的样品进行截断且限位，使样品在取样套筒内的状态更加稳定；

5.在密封槽和密封环的配合下，以对转动环和转动槽之间的间隙进行封闭，减少在取样套筒钻入路面基层的过程中，转动环与转动槽之间进入灰尘而容易发生损坏的情况。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图。

图2是本实施例的整体剖视图。

图3是图2中A部分的局部放大图。

附图标记说明：1、固定套筒；2、取样套筒；3、驱动机构；4、固定机构；5、支撑板；6、紧固螺纹套；7、紧固螺钉；8、旋钮；9、门型架；10、驱动螺纹套；11、花键套；12、连接块；13、驱动轴；14、驱动电机；15、轴向限位件；16、转动孔；17、限位环槽；18、连接环；19、齿板；20、铰接件；21、轴座；22、连接轴；23、转动槽；24、转动环；25、驱动齿轮；26、移动槽；27、移动块；28、密封槽；29、密封环。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请做进一步详细说明。

本申请实施例公开一种公路工程路基层压实度现场检测装置。参照图1和图2，一种公路工程路基层压实度现场检测装置包括固定套筒1、取样套筒2、驱动机构3以及固定机构4，其中，固定套筒1和取样套筒2均呈圆柱状且底部呈敞口设置，取样套筒2滑动连接于固定套筒1内部，固定套筒1两侧外壁分别固定连接有呈水平设置的支撑板5，固定机构4设置于支撑板5上，用于使限定固定套筒1与地面之间的相对位置，驱动机构3设置于固定套筒1顶部，用于驱动取样套筒2沿固定套筒1长度方向移动并同时旋转。

参照图1和图2，优选的，固定套筒1两侧的支撑板5上分别设有两组固定机构4，固定机构4包括沿竖直方向固定连接于支撑板5顶面且连通于支撑板5底面的紧固螺纹套6、螺纹连接于紧固螺纹套6内的紧固螺钉7，为便于工作人员对紧固螺钉7进行旋转，紧固螺钉7顶端均固定连接有旋钮8，在安装时，通过转动紧固螺钉7使紧固螺钉7钉入底面，从而对固定套筒1进行固定。

参照图1和图2，驱动机构3包括固定连接于固定套筒1顶部的门型架9、固定连接于固定套筒1顶部且连通于固定套筒1内部的驱动螺纹套10、固定连接于取样套筒2顶部且螺纹连接于驱动螺纹套10内壁的花键套11、滑动连接于花键套11内部的连接块12、转动连接于门型架9且沿竖直方向设置的驱动轴13、固定连接于门型架9且连接于驱动轴13的驱动电机14，连接块12上设有若干与花键套11相配合的键齿，驱动轴13与门型架9之间设有轴向限位件15。

参照图1和图2，门型架9顶面开设有沿竖直方向贯穿的转动孔16，驱动轴13沿竖直方向穿过转动孔16，轴向限位件15包括开设于转动孔16内壁的限位环槽17、固定连接于驱动轴13周壁且转动连接于限位环槽17内的连接环18，在限位环槽17和连接环18的配合下，以对驱动轴13和门型架9之间进行轴向上的限位，且使驱动轴13能够相对于门型架9之间进行周向转动。

参照图2和图3，为便于取样套筒2进入道路基层内，取样套筒2底端端面绕其周向均匀设有若干齿板19，齿板19远离取样套筒2的一端具有尖端，齿板19均通过铰接件20铰接于取样套筒2，铰接件20包括固定连接于取样套筒2底部端面的轴座21、固定连接于齿板19且转动连接于轴座21的连接轴22，优选的，连接轴22两侧均设有轴座21，连接轴22呈水平设置且垂直于取样套筒2的轴线，取样套筒2在旋转进给的过程中，通过齿板19的尖端对路面基层进行撕裂，便于取样套筒2钻入路面基层内部，且不易对路面基层内部的压实度造成影响。

参照图2和图3，为对齿板19进行驱动，取样套筒2外壁开设有连通于取样套筒2底部端面转动槽23、连接于转动槽23内的转动环24，转动环24内壁设有内螺纹，齿板19均固定连接有与其铰接轴线同轴的驱动齿轮25，驱动齿轮25均啮合于转动环24内壁的内螺纹，转动槽23内壁开设有绕取样套筒2周向延伸的移动槽26，转动环24内壁固定连接有转动连接于移动槽26内的移动块27，移动块27移动至移动槽26一端时齿板19呈水平状，移动块27移动至移动槽26另一端时齿板19呈竖直状。

参照图2和图3，当需要将取样套筒2钻入路面基层时，通过驱动电机14带动取样套筒2进行旋转进给，且取样套筒2在旋转进给的过程中，由于转动环24接触道路基层，并在摩擦力的作用下，使转动环24发生旋转，使啮合于驱动环内螺纹的驱动齿轮25转动，并驱动齿板19转动至竖直状态，而固定连接于转动环24的移动块27从移动槽26的一端转动至另一端，在移动槽26的限位下，使转动环24与取样套筒2之间停止发生转动，从而使齿板19保持竖直状态，即能够在取样套筒2钻入的过程中对路面基层进行撕裂，当取样套筒2进入路面基层后，驱动电机14反向转动，带动取样套筒2反向旋转和反向进给，转动环24也随之与取样套筒2之间发生反向转动，移动块27即从移动槽26的另一端移动至一端，在转动环24内螺纹的作用下，使齿板19转动至水平状态并保持，在齿板19的作用下，对进入取样套筒2内的样品进行截断且限位，使样品在取样套筒2内的状态更加稳定。

参照图2和图3，为减少灰尘进入转动环24和转动槽23之间的情况，转动槽23远离取样套筒2开口处的端面开设有绕取样套筒2周向呈环状延伸的密封槽28，转动环24顶端固定连接有转动连接于密封槽28内的密封环29，以对转动环24和转动槽23之间的间隙进行封闭，减少在取样套筒2钻入路面基层的过程中，转动环24与转动槽23之间进入灰尘而容易发生损坏的情况。

本申请实施例一种公路工程路基层压实度现场检测装置的实施原理为：

当工作人员对道路基层进行取样检测时，将固定套筒1底部开口扣在路面上，并通过两侧支撑板5对固定套筒1整体进行支撑，在紧固螺纹套6和紧固螺钉7的配合下，通过转动紧固螺钉7使紧固螺钉7钉入底面，从而使检测装置整体更加稳定，再启动驱动电机14，使驱动电机14带动驱动轴13转动，驱动轴13在键齿和花键套11之间的周向限位作用下，使螺纹连接于驱动螺纹套10的花键套11旋转，并带动取样套筒2进行旋转和竖直方向上的移动，取样套筒2在旋转进给的过程中，由于转动环24接触道路基层，并在摩擦力的作用下，使转动环24发生旋转，使啮合于驱动环内螺纹的驱动齿轮25转动，并驱动齿板19转动至竖直状态，而固定连接于转动环24的移动块27从移动槽26的一端转动至另一端，在移动槽26的限位下，使转动环24与取样套筒2之间停止发生转动，从而使齿板19保持竖直状态，即能够在取样套筒2钻入的过程中对路面基层进行撕裂。

当取样套筒2进入路面基层后，操作驱动电机14反向转动，带动取样套筒2反向旋转和反向进给，转动环24也随之与取样套筒2之间发生反向转动，移动块27即从移动槽26的另一端移动至一端，在转动环24内螺纹的作用下，使齿板19转动至水平状态并保持，在齿板19的作用下，对进入取样套筒2内的样品进行截断且限位，以便于工作人员取出样品，在固定套筒1和取样套筒2的配合下，对取样套筒2的进给路径进行限定，减少取样套筒2发生偏斜的情况，从而增加了检测结果的准确性。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种公路工程路基层压实度现场检测装置，其特征在于：包括底部敞口的固定套筒(1)、滑动连接于所述固定套筒(1)内且底部敞口的取样套筒(2)、设于所述固定套筒(1)上用于驱动取样套筒(2)沿固定套筒(1)长度方向移动并同时旋转的驱动机构(3)、设于所述固定套筒(1)上的固定机构(4)，所述固定套筒(1)两侧外壁分别固定连接有呈水平设置的支撑板(5)，所述固定机构(4)包括沿竖直方向固定连接于所述支撑板(5)顶面且连通于所述支撑板(5)底面的紧固螺纹套(6)、螺纹连接于所述紧固螺纹套(6)内的紧固螺钉(7)；

所述驱动机构(3)包括固定连接于所述固定套筒(1)顶部的门型架(9)、固定连接于所述固定套筒(1)顶部且连通于所述固定套筒(1)内部的驱动螺纹套(10)、固定连接于所述取样套筒(2)顶部且螺纹连接于所述驱动螺纹套(10)内壁的花键套(11)、滑动连接于所述花键套(11)内部的连接块(12)、转动连接于所述门型架(9)且沿竖直方向设置的驱动轴(13)、固定连接于所述门型架(9)且连接于所述驱动轴(13)的驱动电机(14)，所述连接块(12)上设有若干与所述花键套(11)相配合的键齿，所述驱动轴(13)与所述门型架(9)之间设有轴向限位件(15)；

所述取样套筒(2)底端端面绕其周向均匀设有若干齿板(19)，所述齿板(19)远离所述取样套筒(2)的一端具有尖端；

所述齿板(19)均通过铰接件(20)铰接于所述取样套筒(2)，所述取样套筒(2)外壁开设有连通于所述取样套筒(2)底部端面转动槽(23)、连接于所述转动槽(23)内的转动环(24)，所述转动环(24)内壁设有内螺纹，所述齿板(19)均固定连接有与其铰接轴线同轴的驱动齿轮(25)，所述驱动齿轮(25)均啮合于所述转动环(24)内壁的内螺纹，所述转动槽(23)内壁开设有绕所述取样套筒(2)周向延伸的移动槽(26)，所述转动环(24)内壁固定连接有转动连接于所述移动槽(26)内的移动块(27)，所述移动块(27)移动至所述移动槽(26)一端时所述齿板(19)呈水平状，所述移动块(27)移动至所述移动槽(26)另一端时所述齿板(19)呈竖直状。

2.根据权利要求1所述的一种公路工程路基层压实度现场检测装置，其特征在于：所述紧固螺钉(7)顶端均固定连接有旋钮(8)。

3.根据权利要求1所述的一种公路工程路基层压实度现场检测装置，其特征在于：所述门型架(9)顶面开设有沿竖直方向贯穿的转动孔(16)，所述驱动轴(13)沿竖直方向穿过所述转动孔(16)，所述轴向限位件(15)包括开设于所述转动孔(16)内壁的限位环槽(17)、固定连接于所述驱动轴(13)周壁且转动连接于所述限位环槽(17)内的连接环(18)。

4.根据权利要求1所述的一种公路工程路基层压实度现场检测装置，其特征在于：所述铰接件(20)包括固定连接于所述取样套筒(2)底部端面的轴座(21)、固定连接于所述齿板(19)且转动连接于所述轴座(21)的连接轴(22)，所述连接轴(22)呈水平设置且垂直于所述取样套筒(2)的轴线。

5.根据权利要求1所述的一种公路工程路基层压实度现场检测装置，其特征在于：所述转动槽(23)远离所述取样套筒(2)开口处的端面开设有绕取样套筒(2)周向呈环状延伸的密封槽(28)，所述转动环(24)顶端固定连接有转动连接于所述密封槽(28)内的密封环(29)。

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