CN115492073A - 灌砂法测量压实度的挖孔装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灌砂法测量压实度的挖孔装置及方法，该装置包括基板和挖孔组件；挖孔组件包括驱动部件、第一挖孔组件和第二挖孔组件；第一挖孔组件包括筒体和螺旋刀片，筒体的侧面设有第一刀刃，筒体的底部设有第二刀刃；螺旋刀片设置于筒体的底部；筒体的外周与标准圆孔相适配；第二挖孔组件包括至少两个平行设置的铣刀，各铣刀的底部齐平；铣刀能够绕筒体的旋转中心线转动；螺旋刀片上设有供铣刀穿过的第一通孔，铣刀具有两种位置状态：第一位置状态下，铣刀的底面向下伸出于筒体的底部；第二位置状态下，铣刀的底面与筒体的底部齐平；第一挖孔组件和第二挖孔组件均由驱动部件驱动。本发明能够便于挖出适用于标准圆柱孔。

Description

灌砂法测量压实度的挖孔装置及方法

技术领域

本发明涉及路基压实度检测技术领域，具体涉及一种灌砂法测量压实度的挖孔装置及方法。

背景技术

灌砂法测量路基压实度是路基检测的基础检测手段。在检测时需要首先在地面上挖出一个一定直径和深度的圆柱孔，并收集挖出的土，再利用灌砂装置根据要求向该圆柱孔内灌入明砂，根据灌入的明砂的质量、挖出的土的质量，以及圆柱孔的尺寸等参数来计算出路基的压实度。灌砂法测量压实度的精度依赖于操作人员的经验，其主要原因包括，不同操作人员挖孔的圆柱度不同，圆柱孔底部的平整度不便于控制。因而，如何保证所挖圆柱孔的圆柱度成为了解决这一问题的关键。

在解决以上问题的过程中，公布号为CN109537561A的专利提出了一种灌砂法检测路基实度的辅助挖孔装置，利用挖筒的公转与自转相结合的方式对挖筒的内壁进行修整，该专利修孔是在挖孔基本成型后再进行修孔，难以保证所挖孔时与修孔时的中心线保持一致而导致所挖孔并不为标准的圆柱孔。在另一些专利中，如公告号为CN111576379B的中国专利，其公开了利用螺旋刀片与修筒配合的方式进行挖孔，对于这种结构，由于螺旋刀片的下边沿必须水平，且长度基本与待挖孔的长度相等，在使用过程中，容易对螺旋刀片的刀口损坏；同时，由于螺旋刀片刃口的受力处沿半径方向分布较长，面对压实度较高的路面，挖孔难度较大。而在遇到石粒等结构时，不便于挖孔，且极易使螺旋刀片的刀口发生变形或断裂。若刀口发生变形或断裂，会导致孔的底部不平整，使修孔效果变差。

综上所述，如何保证在含有石料或压实度较高的地基上挖出标准圆柱孔是本领域亟待解决的重要问题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种灌砂法测量压实度的挖孔装置及方法，以解决现有技术中的不足，它能够保证在含有石料或压实度较高的路面上所挖孔为标准圆柱孔，同时解决了螺旋刀片在遇到石粒的情况下容易损坏并影响所挖孔底部平整度的问题。

本发明提出了一种灌砂法测量压实度的挖孔装置，包括基板和挖孔组件，所述基板上设有标准圆孔；其中，所述挖孔组件包括驱动部件、第一挖孔组件和第二挖孔组件；

所述第一挖孔组件包括筒体和螺旋刀片，所述筒体的侧面设有第一刀刃，所述筒体的底部设有第二刀刃；所述螺旋刀片设置于所述筒体的底部，且所述螺旋刀片的下边沿与所述筒体的底面位于同一平面内；所述筒体的外周与所述标准圆孔相适配；

所述第二挖孔组件包括至少两个平行设置的铣刀，各所述铣刀的底部齐平；所述铣刀能够绕所述筒体的旋转中心线转动，且所有所述铣刀在绕所述筒体的旋转中心线转动时，扫过的面积不小于所述标准圆孔的面积的70％；

所述螺旋刀片上设有供所述铣刀穿过的第一通孔，所述铣刀具有两种位置状态：

第一位置状态下，所述铣刀的底面向下伸出于所述筒体的底部；

第二位置状态下，所述铣刀的底面与所述筒体的底部齐平；

所述第一挖孔组件和所述第二挖孔组件均由所述驱动部件驱动。

如上所述的灌砂法测量压实度的挖孔装置，其中，可选的是，所述挖孔组件还包括传动机构，所述传动机构为行星齿轮副；

所述行星齿轮副的太阳轮转轴的一端穿过所述行星齿轮副的保持架，并与所述驱动部件连接；所述太阳轮转轴的另一端通过一齿轮副与所述铣刀连接；

所述行星齿轮副的齿圈与所述筒体固定连接。

如上所述的灌砂法测量压实度的挖孔装置，其中，可选的是，所述铣刀的数量为三个；

三个所述铣刀上端的外周均安装有第一齿轮；

所述行星齿轮副的太阳轮转轴的下端设有第二齿轮；

所述传动机构还包括传动轴，所述传动轴的一端设有第三齿轮，另一端设有第四齿轮；

所述传动轴的位置位于一圆柱面的中心线处，所述圆柱面过三个所述铣刀的中心线；

所述第三齿轮与三个所述第一齿轮均啮合，所述第四齿轮与所述第二齿轮啮合；

所述第一齿轮和所述第二齿轮均为直齿轮；

所述第一齿轮在轴向尺寸上的厚度小于所述第二齿轮在轴向上的尺寸。

如上所述的灌砂法测量压实度的挖孔装置，其中，可选的是，所述传动机构还包括连接筒；

所述连接筒为圆筒状，其上端与所述齿圈固定连接，下端与所述筒体连接，所述齿圈的中心线、所述筒体的中心线和所述连接筒的中心位于同一直线上；

还包括调节组件；所述调节组件用于控制所述铣刀在所述第一位置状态与所述第二位置状态之间的切换，并保持在所述第一位置状态或所述第二位置状态。

如上所述的灌砂法测量压实度的挖孔装置，其中，可选的是，所述筒体为圆筒；

所述筒体的一端设有第一挡环，所述第一挡环的外径大于所述筒体的外径，所述第一刀刃由远离所述筒体的一端延伸至所述第一挡环处；

所述第一刀刃的数量为至少两个，且所述第一刀刃绕所述筒体的中心线呈圆周阵列分布；

所述第一刀刃与所述第二刀刃的朝向同为逆时针方向或同为顺时针方向。

如上所述的灌砂法测量压实度的挖孔装置，其中，可选的是，所述传动机构还包括上端盖和连接环，所述上端盖与所述连接筒的下端固定连接，所述上端盖的下端与所述筒体连接；

所述上端盖上设有供所述铣刀穿过的第二通孔；

所述第一挡环远离所述筒体的一侧设有若干定位槽，所述上端盖靠近所述第一挡环的一侧设有若干与所述定位槽相适配的定位块；当所述定位块与所述定位槽相适配时，所述铣刀从所述第二通孔内穿过；

所述上端盖的外周设有螺纹部，所述连接环包括第一环体和第二环体，所述第二环体的内径小于所述第一环体的内径；

所述第二环体抵靠在所述第一挡环靠近所述筒体的一侧上，所述第一环体与所述螺纹部螺接。

如上所述的灌砂法测量压实度的挖孔装置，其中，可选的是，所述筒体的下端设有U形口，所述U形口沿从上到下的方向，向所述第一刀刃的刃口方向倾斜；

所述U形口的内侧边线处设有倒圆角；

所述U形口背离所述第一刀刃的刃口处设有弧面，以在所述U形口的第一刀刃的外侧形成刃尖；

所述弧面为部分球面，该弧面用于将切削下来的泥土向内翻。

如上所述的灌砂法测量压实度的挖孔装置，其中，可选的是，所述螺旋刀片的下端，起始于一所述弧面处。

如上所述的灌砂法测量压实度的挖孔装置，其中，可选的是，所述螺旋刀片的对应的旋转角度为340度到360度。

与现有技术相比，本发明至少存在以下有益效果：

1，本发明通过设置铣刀，并使铣刀存在两种位置状态：在第一位置状态下，铣刀的底面向下伸出于所述筒体的底部。铣刀在自转的同时绕筒体的中心线公转，自转能够对铣刀下方的土进行下挖，而绕筒体的公转则能够沿筒体中心线的位置进行环形切削。通过这种方式，利用铣刀进行铣削，由于铣刀在绕筒体的旋转中心线转动时，扫过的面积不小于所述标准圆孔底面的 70％，因此，通过铣刀能够对于大部分泥土进行下挖，从而避免螺旋刀片在对压实度较高或者含有石粒的路基时，能够避免螺旋刀片被损坏。由于结构的因素，相比于螺旋刀片，在材料相同的情况下，铣刀具有更好的强度，因而能够使整体结构具有更好的寿命及精度。

2，对于铣刀与筒体之间的转动方式，共同由一个行星齿轮来驱动，能够保证铣刀的公转中心线与筒体的旋转中心线重合，从而保证运动时精度。

3，在具体实施时，下挖时，铣刀处于第一位置状态，铣刀比螺旋刀片更先碰到石粒，可根据情判断是否继续下挖，从而避免对于螺旋刀片的损坏，以保证所挖孔底部的平整度。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的三维剖视图；

图3为图2中A处的局部放大示意图；

图4为本发明提出的挖孔组件与调节组件的安装结构示意图；

图5为图4中安装结构的剖示图；

图6为本发明提出的挖孔组件与调节组件的安装结构在第一位置状态下的立体图；

图7为本发明提出的支架的立体图；

图8为本发明提出的基板的立体图；

图9为本发明提出的支架与基板的安装结构示意图；

图10为本发明提出的传动机构的立体图；

图11为本发明提出的传动机构的正视图；

图12为图11中A-A向剖视图；

图13为本发明提出的第二条传动路线的结构示意图；

图14为本发明提出的调节组件的正视图；

图15为图14中B-B向剖视图；

图16为调节组件的立体图；

图17为铣刀与筒体在安装后的位置示意图。

附图标记说明：

1-基板，2-挖孔组件，3-支架，4-调节组件；

11-标准圆孔，12-底板，13-侧板；

21-驱动部件，22-第一挖孔组件，23-第二挖孔组件，24-传动机构；

211-电机本体；

221-筒体，222-螺旋刀片，223-第一刀刃，224-第二刀刃，225-第一通孔，226-第一挡环，227-定位槽，228-U形口，229-弧面；

231-铣刀，232-第一齿轮，233-第二牛眼轮，234-第一复位弹簧；

241-太阳轮转轴，242-保持架，243-齿圈，244-第二齿轮，245-传动轴， 246-第三齿轮，247-第四齿轮，248-连接筒，249-上端盖，2410-连接环，2411- 第二通孔，2412-螺纹部，2413-滑孔，2414-滑块，2415-安装壳体，2416-隔板，2417-第一安装腔，2418-第二安装腔；

31-支腿，32-第一安装板，33-第二安装板，34-导向孔，35-导向筒；

311-L形槽；

351-导向槽，352-长条形孔，353-刻度，354-支撑环；

41-调节盘，42-螺纹筒，43-推盘；

411-调节筒，412-压紧盘，413-防滑纹；

431-推杆，432-第一牛眼轮，433-第二挡环，434-第二复位弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在现有技术中，通常通过螺旋刀片222或长条形刃口的结构进行挖孔，当遇到压实度较高或者含有石粒的路基时，容易对螺旋刀片222或长条形刃口造成损坏，为此，本发明提出了一种灌砂法测量压实度的挖孔装置，需要指出的是，解决上述问题并不是本用发明唯一的效果，具体将在以下内容中陈明。

实施例1

请参照图1到图17，本实施例提出了一种灌砂法测量压实度的挖孔装置，包括基板1、挖孔组件2和支架3，所述基板1上设有标准圆孔11。

请参照图8，基板1包括底板12和侧板13，所述底板12为矩形板，优选为正方形板，所述侧板13沿所述底板12的四周首尾依次连接设置，且位于所述底板12的同一侧。所述标准圆孔11设置在底板12上，标准圆孔11 的作用主要有两个：一是在挖孔时作为参照，以便于挖出与标准圆孔11的直径相等的圆柱孔；二是便于进行灌砂。设置基板1是为了便于收集挖孔过程中挖出的土，土的精确收集是保证测量精度的关键。

请参照图7到图9，支架3包括四个支腿31和第一安装板32，所述支腿 31的一端与所述第一安装板32固定连接，四个所述支腿31呈矩形分布，且与所述基板1的四个顶角一一对应，所述支腿31远离所述第一安装板32的一端设有L形槽311，所述L形槽311用于与两相邻侧板13的连接处配合，以实现支架3与基板1之间的定位，通过二者之间的定位使挖孔组件2与标准圆孔11之间的中心线相重合，进而达到对挖孔组件2进行定位的目的。

挖孔组件2用于挖孔及修孔，以使挖出的孔为标准的圆柱孔，通常情况下，需要挖出直径为不大于150毫米、深度为150-200毫米的圆柱孔，根据需要挖孔的直径不同，可以设计对应型号和尺寸的挖孔组件2。

具体地，请参照图1到图6，所述挖孔组件2包括驱动部件21、第一挖孔组件22和第二挖孔组件23。所述驱动部件21用于同时驱动所述第一挖孔组件22和所述第二挖孔组件23转动，具体地，所述第一挖孔组件22包括筒体221和螺旋刀片222，所述筒体221的侧面设有第一刀刃223，所述筒体221 的底部设有第二刀刃224；所述螺旋刀片222设置于所述筒体221的底部，且所述螺旋刀片222的下边沿与所述筒体221的底面位于同一平面内；所述筒体221的外周与所述标准圆孔11相适配。所述第一挖孔组件22的作用在于对侧壁进行修整，形成圆柱面，对底部进行修整，使孔的底部平整，同时，对于孔的侧面与底部的连接处进行修整。

请参照图6和图17，所述第二挖孔组件23包括至少两个平行设置的铣刀 231，各所述铣刀231的底部齐平；所述铣刀231能够绕所述筒体221的旋转中心线转动，且所有所述铣刀231在绕所述筒体221的旋转中心线转动时，扫过的面积不小于所述标准圆孔11的面积的70％。所述第二挖孔组件23的作用在于对地面进行铣削，通过铣削达到对于地面快速挖孔的目的，在工作过程中，由于铣刀231的深度大于筒体221，且铣刀231绕筒体221转动时，扫过和面积不小于所述标准圆孔11面积的70％，因此，通过铣刀231的铣削，能够对中间较大区域内的路基进行挖孔，减小了螺旋刀片222切削的面积，尤其是的减少了螺旋刀片222远离支撑位置处的切削强度，能够大大减少螺旋刀片222的损坏。优选地，以铣刀231绕筒体221转动时，扫过和面积不小于所述标准圆孔11面积的90％为佳。

具体地，请参照图17，为了实现螺旋刀片222与铣刀231的协同配合工作，还作了进一步设置，即，所述螺旋刀片222上设有供所述铣刀231穿过的第一通孔225，具体实施时，所述螺旋刀片222上的第一通孔225可以是一个，也可以是多个，用于供所有的铣刀231穿过，且铣刀231与对应的第一通孔225的侧壁之间具有间隙。具体地，所述铣刀231具有两种位置状态：

请参照图6，第一位置状态下，所述铣刀231的底面向下伸出于所述筒体 221的底部。需要指出的是，在本申请中，“上”“下”分别指使用状态下的方向。具体实施时，第一位置状态为挖孔的状态，此时，铣刀231自转的同时绕筒体221的中心线公转，通过铣刀231来实现初步挖孔。由于铣刀231 首先进行了挖孔，减少了螺旋刀片222的受力，能够大大减小对于螺旋刀片 222的损坏。

第二位置状态下，所述铣刀231的底面与所述筒体221的底部齐平。在此状态下，主要作用在于对圆柱孔进行修整，以保证所挖的孔能够成为标准圆柱孔。

所述第一挖孔组件22和所述第二挖孔组件23均由所述驱动部件21驱动。

在具体使用时，以待挖的孔为直径150毫米、深150毫米的圆柱孔为例，所选的基板1为标准圆孔11直径为150毫米，筒体221的直径应为150毫米。操作过程如下：

步骤S1，对待测路基进行清理，整理出一片水平的区域作为待测试点，将基板1放置于该水平区域，然后将支架3及第一挖孔组件22、第二挖孔组件23安装于基板1上，并使支腿31与基板1相互配合，使第一挖孔组件22、第二挖孔组件23均能够与标准圆孔11定位。

步骤S2，调节铣刀231的位置状态，使其位于第一位置状态，即，铣刀 231的底端向下伸出所述筒体221的底部，且伸出的距离记为第一距离。

步骤S3，启动所述驱动装置，并下压驱动装置，使第一挖孔组件22、第二挖孔组件23同步下移第二距离，第二距离为小于150毫米。具体实施时，第二距离与第一距离之和为150毫米。对于下压距离的控制，可以通过在第一挖孔组件22的外表上设置刻度353来实现。在此过程中，下压速度应满足如下条件：筒体221每旋转一周，驱动装置下移的距离为螺旋刀片222的一个螺距，第一距离为螺旋刀片222的一个螺距。在此过程中，当下压阻力过大或第二挖孔组件23无法转动时，说明遇到石粒，可以根据需要选择放弃继续下挖，重新选择测试点，或者尝试选择上移驱动装置后重新下移驱动装置。在使用时，由于铣刀231突出于筒体221的底部，铣刀231首先与下方的土接触，首先遇到石粒，铣刀231可以破碎部分石粒或者在石粒的阻碍下转动，相比于螺旋刀片222，铣刀231具有较大的强度，不易被损坏，退一步讲，即便是在铣刀231损坏的情况下，也不影响圆柱孔的成形。

步骤S4，当下移到位后，使筒体221至少旋转一周，停止驱动所述第一挖孔组件22和第二挖孔组件23。使筒体221至少旋转一周，能够使挖出的圆柱孔的底面被螺旋刀片222修整，以保证圆柱孔底面齐平。

步骤S5，调节铣刀231的位置状态，使其处于第二位置状态，即，铣刀 231的底面与筒体221的底端齐平，继续下压驱动装置，使第一挖孔组件22 和第二挖孔组件23同步下移，直到挖孔的深度达到150毫米，保持该深度，使第二挖孔组件23至少旋转5周。

步骤S6，取出挖孔装置，将挖出的泥土收集起来，挖孔及修孔同步完成。

在上述步骤S3，挖孔的过程中，通过铣刀231的自转向下挖土，利用铣刀231的公转周向挖掘，随着驱动装置的下压，筒体221从标准圆孔11中向下继续移动并同时转动，设置在筒体221上的第二刀刃224不断下挖，在下挖过程中，使新产生的底面与侧壁垂直；与筒体221固定设置的螺旋刀片222 在筒体221的带动下，由于部分土经过铣刀231挖掘后，不再太过于紧实，能够极大地减小对于螺旋刀片222刀口处的损坏。由于筒体221每旋转一周，驱动装置下移的距离为螺旋刀片222的一个螺距，第一距离为螺旋刀片222 的一个螺距，使得不大于螺旋刀片222的螺距的颗粒物能够顺利进入到螺旋刀片222的上方。

为了实现上述过程，首先要解决的问题是，如何实现上述转动过程，是本申请需要解决的又一个重要问题。为此，本实施例改进了行星齿轮的结构及用法，具体如下：

所述挖孔组件2还包括传动机构24，所述传动机构24为行星齿轮副；所述行星齿轮副的太阳轮转轴241的一端穿过所述行星齿轮副的保持架242，并与所述驱动部件21连接；所述保持架242应设置为不能与支架3作相对转动，即，通过保持架242与支架3的连接来限制保持架242的转动；所述太阳轮转轴241的另一端通过一齿轮副与所述铣刀231连接；所述行星齿轮副的齿圈243与所述筒体221固定连接。具体地，通过太阳轮驱动齿圈243转动，进一步利用太阳轮转轴241带动铣刀231转动，从而实现铣刀231在筒体221 内实现公转与自转同步进行。在本申请中，所指的铣刀231的公转，是指铣刀231绕所述筒体221的转动中心转动。

更具体地，为了保证多个铣刀231均能够实现公转与自转相配合，本实施例还作了如下改进，具体地，所述铣刀231的数量为三个；铣刀231的数量可以根据需要来设置，如2个、3个或4个等，以三个为最佳。

三个所述铣刀231上端的外周均安装有第一齿轮232。所述行星齿轮副的太阳轮转轴241的下端设有第二齿轮244；所述传动机构24还包括传动轴245，所述传动轴245的一端设有第三齿轮246，另一端设有第四齿轮247；所述传动轴245的中心线位置位于一圆柱面的中心线处，所述圆柱面过三个所述铣刀231的中心线。具体实施时，三个所述第一齿轮232结构、尺寸及形状均相同，以便于实现多个铣刀231被同时驱动。具体地，所述第三齿轮246与三个所述第一齿轮232均啮合，所述第四齿轮247与所述第二齿轮244啮合。所述第一齿轮232和所述第二齿轮244均为直齿轮；将所述第一齿轮232和所述第二齿轮244均设置为直齿轮，是为了保证铣刀231能够沿竖直方向上有一定的移动量，以便于实现铣刀231在第一位置状态与第二位置状态之间的切换。更进一步地，所述第一齿轮232在轴向尺寸上的厚度小于所述第三齿轮246在轴向上的尺寸。如此设置，是为了保证铣刀231在第一位置状态与第二位置状态之间进行切换时，能够保持第一齿轮232与第三齿轮246之间始终保持啮合。

在实施时，除保持挖出的孔为圆柱孔以外，精确收集挖出的土，是保证灌砂法测量精度的另一关键步骤，收集挖出的土包括两个方面，一是土要尽量收集全，二是尽量避免土内的水分流失。

由于传动机构24较为复杂，在实施时，应尽量避免挖出的土进入到传动部件内，以防止不便于收集土的情况发生，为此，本申请中，所公开的筒体 221内的容积应当大于待挖圆柱孔容积的1.2倍。将挖出的土存于筒体221内，相比于现有手动挖孔的方式，能够避免水分流失。同时，应当避免将传动机构24设置于筒体221内，因而，本实施例又公开了连接筒248。具体地，所述传动机构24还包括连接筒248。

所述连接筒248为圆筒状，其上端与所述齿圈243固定连接，下端与所述筒体221连接，所述齿圈243的中心线、所述筒体221的中心线和所述连接筒248的中心位于同一直线上。

还包括调节组件4；所述调节组件4用于控制所述铣刀231在所述第一位置状态与所述第二位置状态之间的切换，并保持在所述第一位置状态或所述第二位置状态。调节组件4是本发明实现第一位置状态与第二位置状态切换的关键部件，其具体结构在后文中详述。

所述筒体221为圆筒；所述筒体221的一端设有第一挡环226，所述第一挡环226的外径大于所述筒体221的外径，所述第一刀刃223由远离所述筒体221的一端延伸至所述第一挡环226处；所述第一刀刃223的数量为至少两个，且所述第一刀刃223绕所述筒体221的中心线呈圆周阵列分布；所述第一刀刃223与所述第二刀刃224的朝向同为逆时针方向或同为顺时针方向。筒体221作用主要有四个，第一，在挖土的过程中存储被挖下的泥土，避免光照风吹等，防止泥土水分丢失；第二，对圆柱孔的侧壁进行修整，以使圆柱孔为标准圆柱孔；第三，对圆柱孔底部边沿处进行修整；第四，为旋转刀片提供支撑。

具体地，为了便于收土，本实施例对于筒体221作了进一步的如下设计：所述传动机构24还包括上端盖249和连接环2410，所述上端盖249与所述连接筒248的下端固定连接，所述上端盖249的下端与所述筒体221连接；所述上端盖249上设有供所述铣刀231穿过的第二通孔2411；所述第一挡环226 远离所述筒体221的一侧设有若干定位槽227，所述上端盖249靠近所述第一挡环226的一侧设有若干与所述定位槽227相适配的定位块；当所述定位块与所述定位槽227相适配时，所述铣刀231从所述第二通孔2411内穿过；所述上端盖249的外周设有螺纹部2412，所述连接环2410包括第一环体和第二环体，所述第二环体的内径小于所述第一环体的内径；所述第二环体抵靠在所述第一挡环226靠近所述筒体221的一侧上，所述第一环体与所述螺纹部 2412螺接。如此设置，可以通过连接环2410将筒体221与上端盖249连接在一起。在挖孔前，通过连接环2410将筒体221与上端盖249连接起来，挖孔完成后，将筒体221拆卸下来。再将筒体221内的土收集下来，并将筒体221 内各处粘附的土清理下来，然后将圆柱孔内剩余的土取出后完成挖孔及取土。

具体实施时，对于第二刀刃224的设置，主要起到对圆柱体外周处进行深度挖掘及进行修整。具体地，所述筒体221的下端设有U形口228，所述U 形口228沿从上到下的方向，向所述第一刀刃223的刃口方向倾斜，形成第二刀刃224。如此设置，在使用时，容易将切掉的土堵在U形口228内，从而导致第二刀刃224的切削能力减弱。为了防止这种情况的产生，本实施例还作了近一步的改进，具体地，所述U形口228的内侧边线处设有倒圆角；所述U形口228背离所述第一刀刃223的刃口处设有弧面229，以在所述U形口 228的第一刀刃的外侧形成刃尖；所述弧面229为部分球面，该弧面229用于将切削下来的泥土向内翻。如此，在挖孔及修孔的过程中，通过该弧面229，能够使刃尖切割下来的泥土能够沿该弧面229向内翻，能够避免被刃尖切削下的土堵在U形口228内。

所述螺旋刀片222的下端，起始于一所述弧面229处。具体地，所述螺旋刀片222的刃口靠近筒体221内壁的一端起始于弧面229的下后方处，此处所说的后，是指背离所述第二刀刃224的方向。如此，当挖孔时，随着筒体221的转动，通过第二刀刃224切下土在弧面229的挤压下向内后方翻起，直接位于螺旋刀片222上，避免堵在U形口228内。

具体实施时，螺旋刀片222的设置主要起到三个作用，一是对未被铣刀 231铣削的部分进行切削，以保证筒体221内对应的部分均被下挖成形；二是在下挖到位后，对圆柱孔的底面进行修平；三是通过旋转将切削后的土堆至螺旋刀片222的上方，以防止在挖孔的过程中，螺旋刀片222下土过多而影响铣刀231的下挖及螺旋刀片222的对圆柱孔底部的修整。在具体设置时，所述螺旋刀片222的对应的旋转角度为340度到360度。之所以将螺旋刀片222的对应旋转角度设置在340度到360度之间，主要是为了便于将筒体221 内的土完全清理出来。

实施例2

本发明是在实施例1的基础上所作出的改进，相同之处不再赘述，以下仅对不同之处予以说明。

在实施例1所公开的内容中，如何实现铣刀231在第一位置状态与第二位置状态之间的切换，是实现实施例1中所公开效果的关键部件，为此，本实施例对调节组件4作了进一步设计。

具体实施时，驱动部件21为驱动电机，对于驱动电机的供电及电路连接方式及类型均为本领域常规技术手段，本领域技术人员均能够获知并实现，在此不再赘述。

所述保持架242上设有滑孔2413，所述滑孔2413的数量与行星齿轮的数量相等，较佳地，所述行星齿轮的数量为三个或四个。以行星齿轮为3个为例，所述滑孔2413的数量为3个，3个滑孔2413与3个行星齿轮间隔设置。

所述驱动部件21包括电机本体211和电机输出轴；所述电机本体211包括电机壳体、定子组件等，均为电机的常规组件，在此不再赘述。需要指出的是，电机输出轴的输出端与行星齿轮副的太阳轮传动连接，即，通过电机输出轴驱动所述太阳轮转动。通过太阳轮的转动来驱动齿圈243和第二齿轮 244转动，以将动力分为两条传动路线，第一条传动路线为：太阳轮—行星轮—齿圈243—筒体221；第二条传动路线为：太阳轮—第二齿轮244—第四齿轮247—第三齿轮246—第一齿轮232—铣刀231。

为了实现前述的两条传动路线，本实施例所提出的保持架242与支架3 之间为滑动连接，具体地，保持架242与支架3之间应当以滑动连接设置，即，保持架242能够沿支架3作竖直方向的滑动。为此，本实施例在支架3 上还设置了第二安装板33，所述第二安装板33与所述第一安装板32平行设置，具体地，第二安装板33位于所述第一安装板32的下方。所述第二安装板33上设有导向孔34，所述第二安装板33上还设有导向筒35，所述导向筒 35的下端固定安装在所述第二安装板33上，且与所述导向孔34的中心线重合，所述导向筒35的内径与所述导向孔34的直径相等。所述导向筒35的侧壁上设有导向槽351，所述导向槽351沿所述导向筒35的长度方向设置。所述保持架242的外周设有滑块2414，所述滑块2414与所述导向槽351一一对应且滑动配合连接。为了保证较好的滑动效果，所述保持架242的外周与所述导向筒35的内壁滑动配合连接。

在整个实施的过程中，对于下挖深度的控制，是控制所挖圆柱孔深度的关键之一，为了便于直观准确地控制下压深度，在本实施例中，作了进一步的改进，具体地，沿所述导向槽351的长度方向，设有与所述导向槽351连通的长条形孔352，所述滑块2414能够凸出于所述长条形孔352，在所述长条形孔352的边沿片沿所述导向槽351的长度方向设有用于表示长度值的刻度353，以便于直观地记录挖孔组件2被下压的深度。

在具体实施时，所述导向筒35的上端设有支撑环354，所述支撑环354 的外径大于所述滑块2414距离所述保持架242中心线的最大距离。如此，通过设置支撑环354，能够使导向筒35形成一个整体，从而保证导向筒35的形状保持不变，有利于保证保持架242能够始终与导向筒35相适配。

为了实现对于的第一位置状态和第二位置状态之间的切换，本实施例作了如下进一步设计：

所述调节组件4包括调节盘41、螺纹筒42和推盘43。

所述保持架242的中心处设有通孔以供太阳轮转轴241穿过，所述螺纹筒42为外周设有螺纹的螺纹筒42，所述螺纹筒42的下端与所述保持架242 靠近所述驱动部件21的一侧固定连接。

所述调节盘41包括调节筒411和压紧盘412，所述压紧盘412上设有供太阳轮转轴241穿过的中心孔，所述调节筒411的内壁上设有能够与所述螺纹筒42外周相螺接的螺纹部2412，所述调节筒411的一端与所述压紧盘412 固定连接，且二者之间中心线重合。所述调节筒411的外周设有防滑纹413，通过转动调节筒411来改变压紧盘412与保持架242之间的距离。

所述推盘43的中部设有用于穿过所述太阳轮转轴241的孔，所述推盘43 位于所述行星齿轮副远离所述调节盘41的一侧。所述推盘43上设有推杆431，所述推杆431与所述滑孔2413一一对应，所述推杆431穿过对应的所述滑孔 2413，且与对应的所述滑孔2413滑动配合连接。

所述推杆431远离所述推盘43的一端设有第一牛眼轮432，所述第一牛眼轮抵靠在所述调节盘41上。所述铣刀231的上端设有第二牛眼轮233，所述第二牛眼轮233抵靠在所述推盘43远离所述推杆431的一侧。

通过上述结构，能够利用调节盘41将推盘43下压，进而将铣刀231由第二位置状态切换到第一位置状态。

为了实现将铣刀231由第一位置状态切换到第二位置状态，可以在铣刀 231上套设第一复位弹簧234，当调节盘41向远离行星齿轮副的方向调节后，铣刀231可以在第一复位弹簧234的作用下向第二位置状态恢复。因此，通过上述结构即能够实现铣刀231在第一位置状态与第二位置状态之间切换的问题。具体地，由于第一复位弹簧234的两端所抵靠的部件具有相对转动的关系，因而，可以加设止推轴承，这对于本领域技术人员来讲能够实现，在此不再赘述。第一复位弹簧234可以是通过压缩产生弹力，也可以是通过拉伸产生弹力，本领域技术人员可以根据需要进行选择，在此不再赘述。

上述结构虽然达到了能够实现铣刀231在第一位置与第二位置之间切换的问题，但仍存在以下问题：当铣刀231处于第二位置状态时，调节盘41与推盘43之间存在间隙，在重力的作用下，推盘43抵靠到第二牛眼轮233上，由于推盘43能够上下滑动且与铣刀231之间存在相对转动，长时间处于第二位置状态下时，容易导致推盘43的间隙变大，进而使推杆431与滑孔2413 之间的配合精度降低。为了解决这一问题，本实施例作了进一步的改进：

所述推杆431远离所述推盘43的一端的外周设有第二挡环433，所述推杆431上套设有第二复位弹簧434，所述第二复位弹簧434的一端抵靠在所述第二挡环433上，另一端抵靠在所述保持架242上。所述第二复位弹簧434 用于产生一个使推盘43向所述行星齿轮靠近的作用力，以保证在第二位置状态下，推盘43与第二牛眼轮233不接触。

实施例3

本实施例是在实施例2的基础上所作的进一步改进，相同之处不再赘述，以下仅对不同之处进行描述。

在实施例2中所记述的方案，已经能够解决背景技术中所记载的问题，但在上述方案实现的过程中，仍需要以赖于对铣刀231的安装及传动。本实施例中，对铣刀231及其传动方式的设置。

具体地，在上端盖249的上侧还设有安装壳体2415，所述安装壳体2415 内设有隔板2416，所述隔板2416将所述安装壳体2415分隔成第一安装腔2417 和第二安装腔2418，所述第一安装腔2417位于所述第二安装腔2418的上方，第二齿轮244和所述第四齿轮247位于所述第一安装腔2417内。所述铣刀231 贯穿所述安装壳体2415及所述隔板2416。

所述第一齿轮232、所述第三齿轮246和所述第一复位弹簧234均位于所述第二安装腔2418内。

在具体实施时，第一位置状态下，筒体221转动，同时，安装壳体2415、铣刀231也绕筒体221的中心线转动，此外，铣刀231还在驱动第三齿轮246 的驱动下绕自身的轴线转动；在第二位置状态下，筒体221转动，同时，安装壳体2415、铣刀231也绕筒体221的中心线转动，此外，铣刀231还在驱动第三齿轮246的驱动下绕自身的轴线转动。两种位置状态之间的区别仅在于铣刀231下端与筒体221的下端位置不同。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种灌砂法测量压实度的挖孔装置，包括基板和挖孔组件，所述基板上设有标准圆孔；其特征在于：所述挖孔组件包括驱动部件、第一挖孔组件和第二挖孔组件；

所述第一挖孔组件包括筒体和螺旋刀片，所述筒体的侧面设有第一刀刃，所述筒体的底部设有第二刀刃；所述螺旋刀片设置于所述筒体的底部，且所述螺旋刀片的下边沿与所述筒体的底面位于同一平面内；所述筒体的外周与所述标准圆孔相适配；

所述第二挖孔组件包括至少两个平行设置的铣刀，各所述铣刀的底部齐平；所述铣刀能够绕所述筒体的旋转中心线转动，且所有所述铣刀在绕所述筒体的旋转中心线转动时，扫过的面积不小于所述标准圆孔的面积的70％；

所述螺旋刀片上设有供所述铣刀穿过的第一通孔，所述铣刀具有两种位置状态：

第一位置状态下，所述铣刀的底面向下伸出于所述筒体的底部；

第二位置状态下，所述铣刀的底面与所述筒体的底部齐平；

所述第一挖孔组件和所述第二挖孔组件均由所述驱动部件驱动。

2.根据权利要求1所述的灌砂法测量压实度的挖孔装置，其特征在于：所述挖孔组件还包括传动机构，所述传动机构为行星齿轮副；

所述行星齿轮副的太阳轮转轴的一端穿过所述行星齿轮副的保持架，并与所述驱动部件连接；所述太阳轮转轴的另一端通过一齿轮副与所述铣刀连接；

所述行星齿轮副的齿圈与所述筒体固定连接。

3.根据权利要求2所述的灌砂法测量压实度的挖孔装置，其特征在于：所述铣刀的数量为三个；

三个所述铣刀上端的外周均安装有第一齿轮；

所述行星齿轮副的太阳轮转轴的下端设有第二齿轮；

所述传动机构还包括传动轴，所述传动轴的一端设有第三齿轮，另一端设有第四齿轮；

所述传动轴的位置位于一圆柱面的中心线处，所述圆柱面过三个所述铣刀的中心线；

所述第三齿轮与三个所述第一齿轮均啮合，所述第四齿轮与所述第二齿轮啮合；

所述第一齿轮和所述第二齿轮均为直齿轮；

所述第一齿轮在轴向尺寸上的厚度小于所述第二齿轮在轴向上的尺寸。

4.根据权利要求3所述的灌砂法测量压实度的挖孔装置，其特征在于：所述传动机构还包括连接筒；

所述连接筒为圆筒状，其上端与所述齿圈固定连接，下端与所述筒体连接，所述齿圈的中心线、所述筒体的中心线和所述连接筒的中心位于同一直线上；

还包括调节组件；所述调节组件用于控制所述铣刀在所述第一位置状态与所述第二位置状态之间的切换，并保持在所述第一位置状态或所述第二位置状态。

5.根据权利要求4所述的灌砂法测量压实度的挖孔装置，其特征在于：所述筒体为圆筒；

所述筒体的一端设有第一挡环，所述第一挡环的外径大于所述筒体的外径，所述第一刀刃由远离所述第一挡环的一端延伸至所述第一挡环处；

所述第一刀刃的数量为至少两个，且所述第一刀刃绕所述筒体的中心线呈圆周阵列分布；

所述第一刀刃与所述第二刀刃的朝向同为逆时针方向或同为顺时针方向。

6.根据权利要求5所述的灌砂法测量压实度的挖孔装置，其特征在于：所述传动机构还包括上端盖和连接环，所述上端盖与所述连接筒的下端固定连接，所述上端盖的下端与所述筒体连接；

所述上端盖上设有供所述铣刀穿过的第二通孔；

所述第一挡环远离所述筒体的一侧设有若干定位槽，所述上端盖靠近所述第一挡环的一侧设有若干与所述定位槽相适配的定位块；当所述定位块与所述定位槽相适配时，所述铣刀从所述第二通孔内穿过；

所述上端盖的外周设有螺纹部，所述连接环包括第一环体和第二环体，所述第二环体的内径小于所述第一环体的内径；

所述第二环体抵靠在所述第一挡环靠近所述筒体的一侧上，所述第一环体与所述螺纹部螺接。

7.根据权利要求5所述的灌砂法测量压实度的挖孔装置，其特征在于：所述筒体的下端设有U形口，所述U形口沿从上到下的方向，向所述第一刀刃的刃口方向倾斜；

所述U形口的内侧边线处设有倒圆角；

所述U形口背离所述第一刀刃的刃口处设有弧面，以在所述U形口的第一刀刃的外侧形成刃尖；

所述弧面为部分球面，该弧面用于将切削下来的泥土向内翻。

8.根据权利要求7所述的灌砂法测量压实度的挖孔装置，其特征在于：所述螺旋刀片的下端，起始于一所述弧面处。

9.根据权利要求1-8任一项所述的灌砂法测量压实度的挖孔装置，其特征在于：所述螺旋刀片的对应的旋转角度为340度到360度。

Images