CN117418524B - 一种电石渣路基性能检测装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及公路检测技术领域，具体为一种电石渣路基性能检测装置及其使用方法，包括底座、支架、锥筒、电机、取土灌砂装置和升降机构，底座上设有基板，基板上设有灌砂孔，锥筒拆卸固定连接在基板上，支架固定连接在底座上，升降机构固定安装在支架上，电机固定安装在升降结构上，取土灌砂装置包括钻孔储土机构、顶盖和储砂筒，顶盖固定连接在电机的输出端，储砂筒拆卸连接在顶盖下，储砂筒的下端设有漏砂口，储砂筒上设有启闭机构，钻孔储土机构包括钻筒和螺旋起土结构，螺旋起土结构设置在钻筒内，钻筒拆卸固定连接在储砂筒的下端，螺旋起土结构内设有竖向的通道，通道与漏砂口相连通。解决了目前的灌砂设备操作较为繁琐的问题。

Description

一种电石渣路基性能检测装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及公路检测技术领域，具体为一种电石渣路基性能检测装置及其使用方法。

背景技术

电石渣是电石水解获取乙炔气后的以氢氧化钙为主要成分的废渣，由于具有高碱性，长期堆放易造成土地钙化、污染周边水土。同时，湿陷性黄土是一种常见的土工材料，通常在道路、铁路等基础工程中被广泛使用。然而，由于湿陷性黄土的特性，其在施工过程中容易发生沉降、挤压等问题，进而影响道路的使用寿命和安全性。为了解决这一问题，通过电石渣改良湿陷性黄土路基施工工法被提出并广泛应用。该工法通过添加电石渣等掺合料，可以有效改善湿陷性黄土的工程性能，提高其承载力、抗沉降和抗挤压能力，从而保证道路的稳定和安全，同时利于节能减排、保护环境，而且具有良好的工程应用前景和显著的社会经济效益。

而道路路基施工完毕后，要对其性能进行检测，路基性能要求的主要指标有承载能力、稳定性、耐久性和平整度等，其中路基的承载能力要满足强度和刚度的要求，那么就要使路基的压实度满足规范要求。路基压实度的检测方法有环刀法和灌砂法等。目前，灌砂法是最通用的方法，可用于测试各种土或路面材料的密度，现有技术中所常使用的灌砂法如附图15所示，在待测路基12上进行人工挖孔，将土挖出，并放入塑料袋或容器中，然后称量挖出的土M1，称量装有标准砂13的灌砂筒14，并记录灌砂筒14和标准砂13的质量M2，然后将装有标准砂13的灌砂筒14放在挖好的检测孔121上，打开灌砂筒14的开关，标准砂13进入检测孔121内，待灌砂筒14内的标准砂13静止后，关闭灌砂筒14开关，将灌砂筒14提起，并称量筒内剩余标准砂13和灌砂筒14的质量M3,因为，目前的灌砂筒14底部设有倒置的漏斗,所以进入检测孔121内标准砂13的质量还需要将漏斗内标准砂13的质量M4减去，因此，土的湿密度为ρ1＝（M1×ρ2）/(M2-M3-M4)，其中ρ2为标准砂13的密度，土的干密度ρ3＝ρ1/（1+w），其中w为土的含水率，最后计算得到路基的压实度为ρ3/ρ4，ρ4为土的最大干密度。

虽然上述方法已相对成熟，但采用上述灌砂设备检测路基压实度的测试整体过程较慢，操作较为繁琐，而且在人工挖土的过程中，土容易洒出，为了满足检测精度要求，还需要将洒出的土重装回塑料袋或容器内，费时费力。

发明内容

解决的技术问题

本发明提出一种电石渣路基性能检测装置及其使用方法，以解决了现有技术中灌砂法所用设备整体使用过程较慢，且性能测试操作较为繁琐的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种电石渣路基性能检测装置，包括底座、支架、锥筒、电机、取土灌砂装置和升降机构，所述底座上设有基板，所述基板上设有灌砂孔，所述锥筒拆卸固定连接在所述基板上且位于所述灌砂孔处，所述锥筒的小端朝上，所述支架固定连接在所述底座上，所述升降机构固定安装在所述支架上，所述电机固定安装在所述升降机构顶端且其输出端竖直向下，所述取土灌砂装置包括钻孔储土机构、顶盖和储砂筒，所述顶盖固定连接在所述电机的输出端，所述储砂筒拆卸连接在所述顶盖下，所述储砂筒的下端设有漏砂口，所述储砂筒上设有能够开启和关闭所述漏砂口的启闭机构，所述钻孔储土机构包括钻筒和螺旋起土结构，所述螺旋起土结构设置在所述钻筒内，所述钻筒拆卸固定连接在所述储砂筒的下端，所述螺旋起土结构内设有竖向的通道，通道尺寸与所述锥筒的小端相匹配，所述螺旋起土结构内的通道与所述储砂筒的漏砂口相连通。

较佳的，所述顶盖的侧壁上开设有倒L形的固定槽一，所述储砂筒的顶部周侧设有U形的提手，所述提手与所述固定槽一相适配，所述提手的两侧连接端上设有固定组件。

较佳的，所述螺旋起土结构包括输砂管和螺旋输送板，所述螺旋输送板沿所述输砂管的周向设置且固定连接在输砂管外侧，所述螺旋输送板和所述输砂管插入所述钻筒内，所述螺旋输送板的外侧与所述钻筒的内侧滑动接触，所述螺旋起土结构内的通道为输砂管，所述输砂管的上部周侧设有限位块，所述输砂管的下端拆卸连接有破土锥，所述钻筒顶部周侧设有所述提手，所述提手两侧的连接端上设有所述固定组件。

较佳的，所述固定组件包括垫块和紧固件，所述垫块和所述紧固件转动连接，所述紧固件与所述提手螺纹连接，与所述钻筒对应的垫块设置在所述紧固件和所述钻筒之间，与所述储砂筒对应的垫块设置在所述紧固件和所述储砂筒之间。

较佳的，所述储砂筒的底端设有连接槽，所述连接槽的侧壁上开设有倒L形的固定槽二，所述提手分别与所述固定槽一和所述固定槽二都适配，所述储砂筒的底面设有固定孔，所述固定孔的周侧设有限位槽，所述限位槽与所述限位块相适配，所述限位槽的上部设有环形卡槽，所述环形卡槽与所述限位槽相连通，所述储砂筒的底部内侧为漏斗状的漏砂部，所述漏砂口设置在所述漏砂部的下端且与所述固定孔相连通。

较佳的，所述启闭机构包括启闭板、支撑板、顶块、导向杆和弹簧，所述启闭板为L形，所述启闭板的水平部从所述储砂筒的侧面插入且抵在所述漏砂口下，所述启闭板的竖直部位于所述储砂筒外，所述储砂筒的外侧面上开设有滑槽一，所述漏砂部对应的侧壁内开设有导向槽，所述导向槽与所述启闭板水平部插入储砂筒侧壁的插孔相连通，所述导向杆固定连接在所述导向槽内，所述顶块与所述导向杆滑动连接，所述顶块与所述启闭板的水平部固定连接，所述弹簧套设在所述导向杆外且固定连接在所述顶块和所述导向槽外侧壁之间，所述启闭板的竖直部内侧设有竖向的滑槽二，所述启闭板水平部靠近所述储砂筒外侧的部分上设有槽孔，所述槽孔的内侧壁上设有滑槽三，所述滑槽三与所述滑槽一相适配，所述支撑板通过所述滑槽二和所述滑槽三竖向滑动连接在所述槽孔内，当所述启闭板从所述储砂筒侧壁拉出时，所述滑槽一与所述滑槽三相连通。

较佳的，所述底座上设有升降移动机构，所述升降移动机构包括移动轮、连接块和升降器一，所述升降器一固定连接在所述支架侧面，所述升降器一的输出端朝下，所述连接块固定连接在所述升降器一的输出端，所述连接块的内侧与所述底座侧面滑动连接，所述移动轮转动连接在所述连接块外侧。

较佳的，所述支架为倒U形，所述所述升降机构包括升降架和升降器二，所述升降架滑动连接在所述支架内，所述电机固定安装在所述升降架上，所述升降器二固定安装在所述支架顶部和所述升降架之间，所述底座为U形，所述底座的开口端与所述支架的开口端固定连接，所述底座内设有底框，所述底框与所述底座滑动连接，所述基板设置在所述底框内，所述基板与所述底框滑动连接，所述基板在所述底框内的滑动方向与所述底框在所述底座内的滑动方向垂直，所述基板上开设有灌砂孔，所述灌砂孔上固定连接有导向环，所述导向环的内径与所述钻筒的外径相同。

较佳的，所述锥筒的小端上设有连接套，所述连接套的内径与所述输砂管的外径相同，所述连接套的内侧下端设有环形的限位楞一，所述锥筒的大端外侧设有环形的支撑台，所述支撑台的外径与所述导向环的内径相同，所述支撑台的外侧设有环形的限位楞二。

上述电石渣路基性能检测装置的使用方法，包括如下步骤：

S1:将该装置移动到指定位置，分别滑动底框(4)和基板(10),使基板(10)上的灌砂孔(101)对准钻筒(851)；

S2:操作升降器一下降，升降器一带动连接块和移动轮上升，此时，底座(1)相对与连接块和移动轮下降，使底座的底面与路基表面接触；

S3:拧送顶盖外侧的紧固件，将储砂筒和钻筒拆下，并在储砂筒内灌满标准砂，记录储砂筒、标准砂和钻孔储土机构的质量M1；

S4:将下端安装有钻筒的储砂筒装回顶盖下，并拧紧紧固件；

S5:操作升降器二，使钻筒下端插入导向环内；

S6:启动电机，同时，操作升降器二带动钻筒继续向下，开始钻孔；

S7:钻进到预设试验深度后，操作升降器二将钻筒提起，然后拧开顶盖外侧的紧固件，将储砂筒和钻筒拆下，记录储砂筒、标准砂、钻孔储土机构和土的质量M2，再用M2-M1得出土的质量M3；

S8:将破土锥拆下，将锥筒插入导向环内，在将上端安装有储砂筒的钻筒放在锥筒周侧的支撑台上，使输砂管插入连接套内，完成输砂管与锥筒的对接；

S9:拉出启闭板，并向上滑动支撑板将启闭板顶住，标准砂从储砂筒内流出，并通过输砂管进入检测孔内；

S10:储砂筒内标准砂静止后，向下滑动支撑板，启闭板回位，关闭漏砂口；

S11:将储砂筒和钻筒提起，记录储砂筒、剩余标准砂、钻孔储土机构和土的质量M4；

S12:最后根据输砂管内标准砂和锥筒内标准砂质量之和M5，储砂筒、标准砂、钻孔储土机构和土的质量M2，储砂筒、剩余标准砂、钻孔储土机构和土的质量M4，计算出检测孔内标准砂质量M6＝M2-M4-M5；

S13:根据土的质量M3，检测孔内标准砂的质量M6，推算出土的湿密度ρ1＝（M3×ρ2）/M6，其中ρ2为标准砂的密度，土的干密度ρ3＝ρ1/（1+w），其中w为土的含水率，

S14:推算出路基的压实度为ρ3/ρ4，ρ4为土的最大干密度。

本发明具有以下有益效果：

钻筒在进行钻孔时，与基板配合，可以防止土洒出，钻筒内部设置的螺旋输送板可以将土铲起并向钻筒上端方向输送，而且钻筒向下钻进的同时，进入筒内的土会挤压，使土稳定的储存在钻筒内，因此，该装置整体性强，将挖土和灌砂工作集成于一体，不必再用人工挖孔，也不必收集洒出的土，直接将土、标准砂、钻孔储土机构和储砂筒一并称量记录，就可以得出土的质量，操作简单，方便实用，节省了人力，提高了工作效率；

破土锥可以将路基表面破开，方便钻筒向下钻进，也方便螺旋输送板将土铲起；

当需要将清理钻筒内的土时，可以轻松地将输砂管和螺旋输送板从钻筒中取出，然后对输砂管、螺旋输送板和钻筒内分别进行清理，因此该装置清理较为方便，防止上次压实度检测钻筒内残留的土影响下次检测的精度；

启闭机构操作简单方便，而且弹簧可以通过顶块来支撑启闭板，防止储砂筒在受到震动或在移动时，启闭板向储砂筒外滑出，使标准砂从储砂筒内漏出，还可以防止在电机带动储砂筒转动时，启闭板受离心力作用向外甩出，使标准砂从储砂筒内漏出，从而影响检测精度；

可以滑动底框和基板，使基板上的灌砂孔对准钻筒，导向环可以使钻筒保持竖直，提高检测孔的竖直度，保证检测精度，导向环还可以稳定钻筒，防止钻筒在钻进时发生抖动，而且和基板配合，可以防止土洒出，避免影响检测精度；

6、锥筒周侧的支撑台能都对钻筒和储砂筒起支撑作用。

附图说明

图1为本发明所述的一种电石渣路基性能检测装置的整体结构示意图；

图2为图1中A处放大图；

图3为本发明所述的一种电石渣路基性能检测装置的底部结构示意图；

图4为本发明所述的一种电石渣路基性能检测装置中取土灌砂装置的分解示意图；

图5为图4中B处放大图；

图6为本发明所述的一种电石渣路基性能检测装置中储砂筒的结构示意图；

图7为本发明所述的一种电石渣路基性能检测装置中钻孔储土机构的示意图；

图8为本发明所述的一种电石渣路基性能检测装置中储砂筒的内部结构示意图；

图9为图8中C处放大图；

图10为本发明所述的一种电石渣路基性能检测装置中储砂筒与启闭机构的连接示意图；

图11为图10中D处放大图；

图12为本发明所述的一种电石渣路基性能检测装置中基板与底框的连接示意图；

图13为本发明所述的一种电石渣路基性能检测装置中锥筒的结构示意图；

图14为本发明所述的一种电石渣路基性能检测装置中锥筒与基板的连接示意图；

图15为背景技术中提到的现有的灌砂法及常用的灌砂筒底部的结构示意图。

图中1、底座；2、支架；3、升降移动机构；31、移动轮；32、连接块；33、升降器一；4、底框；5、升降器二；6、升降架；7、电机；8、取土灌砂机构；81、顶盖；811、固定槽一；82、储砂筒；821、固定槽二；822、固定孔；823、限位槽；824、连接槽；825、导向槽；826、滑槽一；827、环形卡槽；828、漏砂部；829、漏砂口；83、提手；84、启闭机构；841、启闭板；8411、滑槽二；8412、槽孔；8413、滑槽三；842、支撑板；843、顶块；844、导向杆；845、弹簧；85、钻孔储土机构；851、钻筒；852、输砂管；853、限位块；854、螺旋输送板；855、破土锥；9、锥筒；91、连接套；92、限位棱一；93、支撑台；931、限位棱二；10、基板；101、灌砂孔；102、导向环；11、固定组件；111、垫块；112、紧固件；12、路基；121、检测孔；13、标准砂；14灌砂筒。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本发明提出一种电石渣路基性能检测装置，如图1和图3所示，包括底座1、支架2、锥筒9、电机7、取土灌砂装置和升降机构，底座1上设有基板10，基板10上设有灌砂孔101，锥筒9拆卸固定连接在基板10上且位于灌砂孔101处，锥筒9的小端朝上，支架2固定连接在底座1上，升降机构固定安装在支架2上，电机7固定安装在升降机构上且其输出端竖直向下，取土灌砂装置包括钻孔储土机构85、顶盖81和储砂筒82，顶盖81固定连接在电机7的输出端，储砂筒82拆卸连接在顶盖81下，储砂筒82的下端设有漏砂口829，储砂筒82上设有能够开启和关闭漏砂口829的启闭机构84，钻孔储土机构85包括钻筒851和螺旋起土结构，螺旋起土结构设置在钻筒851内，钻筒851拆卸固定连接在储砂筒82的下端，螺旋起土结构内设有竖向的通道，通道尺寸与锥筒9的小端相匹配，螺旋起土结构内的通道与储砂筒82的漏砂口829相连通。当检测路基12压实度时，在储砂筒82内装满标准砂13，并记录储砂筒82、标准砂13和钻孔储土结构的质量M1，然后将钻孔储土机构85和储砂筒82安装在顶盖81下，将该检测装置移动到待检测位置，基板10贴紧路基12表面，并将锥筒9取下，启动电机7，电机7带动储砂筒82转动，储砂筒82带动钻孔储土机构85转动，然后升降机构带动电机7下降，取土灌砂装置随之下降，钻筒851下端穿过基板10上的灌砂孔101与路基12表面接触开始钻孔，土通过螺旋起土结构进入钻筒851内，钻筒851钻到试验深度后，操作升降机构上升，电机7和取土灌砂装置随之上升，路基12上形成检测孔121，再将钻孔储土机构85和储砂筒82拆下，并记录储砂筒82、标准砂13、钻孔储土机构85和土的质量M2，此时，钻孔储土机构85内土的质量M3＝M2-M1，然后将锥筒9安装在基板10上灌砂孔101的位置，将取土灌砂装置放在检测孔121上，使螺旋起土结构内的通道与锥筒9的小口端相连通，打开启闭机构84，储砂筒82内的标准砂13通过钻孔储土机构85中的通道进入检测孔121内，储砂筒82内的标准砂13静止后，关闭启闭机构84，将钻孔储土机构85和储砂筒82提起，然后记录储砂筒82、剩余标准砂13、钻孔储土机构85和土质量的M4，检测孔121的孔口以上会形成砂堆，砂堆的质量M5为锥筒9内标准砂13和通道内标准砂13的质量之和，如果要使标准砂13完全灌满检测孔121，那么检测孔121的孔口以上会形成锥形的砂堆，此时就要将砂堆收集并称量，记录砂堆质量M5，在基板10的漏砂孔处设置锥筒9，一是为了能够使标准砂13灌满检测孔121，二是通过在锥筒9里灌入标准砂13，可以直接在试验室内得出锥筒9内标准砂13的质量，同理，螺旋起土结构中通道内的标准砂13质量也能够成为已知数，那么锥筒9内标准砂13和通道内标准砂13的质量和M5就成为已知数，不必再对砂堆进行称量，因此，检测孔121内的标准砂13质量M6＝M2-M4-M5，因此，土的湿密度ρ1＝（M3×ρ2）/M6，其中ρ2为标准砂13的密度，ρ2为已知数，土的干密度ρ3＝ρ1/（1+w），其中w为土的含水率，路基12的压实度为ρ3/ρ4，ρ4为土的最大干密度，ρ4和w在试验室内测得，为已知数。钻筒851在进行钻孔时，与基板10配合，可以防止土洒出，钻筒851内部设置的螺旋起土结构可以将土铲起并向钻筒851上端方向输送，而且钻筒851向下钻进的同时，进入筒内的土会挤压，使土稳定的储存在钻筒851内，因此，该装置整体性强，将挖土和灌砂工作集成于一体，不必再用人工挖孔，也不必收集洒出的土，直接将土、标准砂13、钻孔储土机构85和储砂筒82一并称量记录，就可以得出土的质量，操作简单，方便实用，节省了人力，提高了工作效率。

如图4所示，顶盖81的侧壁上开设有倒L形的固定槽一811，储砂筒82的顶部周侧设有U形的提手83，提手83与固定槽一811相适配，提手83的两侧连接端上设有固定组件11。将储砂筒82的顶端插入顶盖81内，并使储砂筒82上的把手两侧连接端卡入固定槽一811的竖直部内，然后转动储砂筒82使把手两侧连接端卡入固定槽一811的水平部内，然后通过固定组件11将储砂筒82和顶盖81固定。

如图7所示，螺旋起土结构包括输砂管852和螺旋输送板854，螺旋输送板854沿输砂管852的周向设置且固定连接在输砂管852外侧，螺旋输送板854和输砂管852插入钻筒851内，螺旋输送板854的外侧与钻筒851的内侧滑动接触，螺旋起土结构内的通道为输砂管852，向检测孔121内灌砂完毕后，砂堆的质量M5为锥筒9内标准砂13和输砂管852内标准砂13的质量之和，输砂管852的上部周侧设有限位块853，输砂管852的下端拆卸连接有破土锥855，钻筒851顶部周侧设有提手83，提手83两侧的连接端上设有固定组件11。破土锥855可以将路基12表面破开，方便钻筒851向下钻进，也方便螺旋输送板854将土铲起，螺旋输送板854将土铲起后，随着钻筒851转动并向下钻进，螺旋输送板854铲起的土相对于钻筒851向上输送，而且钻筒851向下钻进的同时，进入筒内的土会挤压，使土稳定的储存在钻筒851内，这样就不必再用人工挖孔，也不必收集洒出的土，节省了人力，提高了工作效率。

如图5所示，固定组件11包括垫块111和紧固件112，垫块111和紧固件112转动连接，紧固件112与提手83螺纹连接，与钻筒851对应的垫块111设置在紧固件112和钻筒851之间，与储砂筒82对应的垫块111设置在紧固件112和储砂筒82之间。

如图6、图8和图10所示，储砂筒82的底端设有连接槽824，连接槽824的侧壁上开设有倒L形的固定槽二821，固定槽二821与提手83相适配，储砂筒82的底面设有固定孔822，固定孔822的周侧设有限位槽823，限位槽823与限位块853相适配，限位槽823的上部设有环形卡槽827，环形卡槽827与限位槽823相连通，储砂筒82的底部内侧为漏斗状的漏砂部828，漏砂口829设置在漏砂部828的下端且与固定孔822相连通。将钻筒851的顶端插入储砂筒82底端的连接槽824内，并使钻筒851上的把手两侧连接端卡入固定槽二821的竖直部内，此时，输砂管852的上端插入固定孔822内，输砂管852上部的限位块853穿过限位槽823进入环形卡槽827内，然后转动钻筒851使把手两侧连接端卡入固定槽二821的水平部内，此时，钻筒851带动输砂管852转动，输砂管852带动限位块853转动，使限位块853与限位槽823的上下位置错开，这样就可以防止输砂管852顶端从固定孔822内拔出，然后拧紧紧固件112，紧固件112推动垫块111贴紧储砂筒82下部侧壁，将钻筒851和储砂筒82固定，同理，储砂筒82与顶盖81的紧固方式与上述紧固方式相同，此处不在阐述；当需要将清理钻筒851内的土时，将紧固件112拧松，然后反向转动钻筒851，钻筒851上的把手两侧连接端从固定槽二821的水平部转动到竖直部，限位块853也随着输砂管852转动到与限位槽823上下相对的位置，将储砂筒82提起，再将输砂管852和螺旋输送板854从钻筒851中取出，将储砂筒82从顶盖81上拆下的方法与上述方法相同，此处不在阐述，然后对输砂管852和螺旋输送板854进行清理，因此该装置清理较为方便，防止上次压实度检测钻筒851内残留的土影响下次检测的精度。

如图9和图11所示，启闭机构84包括启闭板841、支撑板842、顶块843、导向杆844和弹簧845，启闭板841为L形，启闭板841的水平部从储砂筒82的侧面插入且抵在漏砂口829下，启闭板841的竖直部位于储砂筒82外，储砂筒82的外侧面上开设有滑槽一826，漏砂部828对应的侧壁内开设有导向槽825，导向槽825与启闭板841水平部插入储砂筒82侧壁的插孔相连通，导向杆844固定连接在导向槽825内，顶块843与导向杆844滑动连接，顶块843与启闭板841的水平部固定连接，弹簧845套设在导向杆844外且固定连接在顶块843和导向槽825外侧壁之间，启闭板841的竖直部内侧设有竖向的滑槽二8411，启闭板841水平部靠近储砂筒82外侧的部分上设有槽孔8412，槽孔8412的内侧壁上设有滑槽三8413，滑槽三8413与滑槽一826相适配，支撑板842通过滑槽二8411和滑槽三8413竖向滑动连接在槽孔8412内，当启闭板841从储砂筒82侧壁拉出时，滑槽一826与滑槽三8413相连通。在向检测孔121内灌砂时，先向外拉出启闭板841，启闭板841带动顶块843向外滑动，顶块843将弹簧845压缩，导向杆844可以防止弹簧845发生弯曲，此时漏砂口829打开，标准砂13从漏砂口829流出进入输砂管852，启闭板841拉出后使滑槽三8413和滑槽一826对齐，然后向上推动支撑板842，使支撑板842的内侧从滑槽三8413滑到滑槽以内，支撑板842的外侧滑到滑槽二8411的顶端，这样支撑板842就将启闭板841顶住，工作人员就可以松开手等待，灌砂结束后，向下滑动支撑板842，使支撑板842的内侧滑动到滑槽三8413内，支撑板842的外侧滑动到滑槽二8411的底端，然后弹簧845恢复，将顶块843向储砂筒82内部顶进，顶块843带动启闭板841向储砂筒82内滑动，直到启闭板841将漏砂口829封闭，操作简单方便，而且弹簧845可以通过顶块843来支撑启闭板841，防止储砂筒82在受到震动或在移动时，启闭板841向储砂筒82外滑出，使标准砂13从储砂筒82内漏出，还可以防止在电机7带动储砂筒82转动时，启闭板841受离心力作用向外甩出，使标准砂13从储砂筒82内漏出，从而影响检测精度。

如图9和图11所示，顶块843的横截面为梯形且大面朝下。这样可以使顶块843与启闭板841水平部连接更加稳定，防止因长时间使用导致顶块843与启闭板841水平部断开。

如图1和图2所示，底座1上设有升降移动机构3，升降移动机构3包括移动轮31、连接块32和升降器一33，升降器一33固定连接在支架2侧面，升降器一33的输出端朝下，连接块32固定连接在升降器一33的输出端，连接块32的内侧与底座1侧面滑动连接，移动轮31转动连接在连接块32外侧。将该检测装置移动到指定地点后，操作升降器一33下降，升降器一33带动底座1下降，使底座1的底面与路基12表面接触，当检测完毕后，操作升降器一33上升，升降器一33带动底座1上升，此时，底座1与路基12表面分离，移动轮31与路基12表面接触，这样就可以将该检测装置移动到其他检测点，因此，具有移动和搬运方便的优点。

如图1和图3所示，支架2为倒U形，所述升降机构包括升降架6和升降器二5，升降架6滑动连接在支架2内，电机7固定安装在升降架6上，升降器二5固定安装在支架2顶部和升降架6之间。

如图1和图3所示，底座1为U形，底座1的开口端与支架2的开口端固定连接。

如图1、图3和图12所示，底座1内设有底框4，底框4与底座1滑动连接，基板10设置在底框4内，基板10与底框4滑动连接，基板10在底框4内的滑动方向与底框4在底座1内的滑动方向垂直，基板10上开设有灌砂孔101，灌砂孔101上固定连接有导向环102，导向环102的内径与钻筒851的外径相同。这样可以方便调整基板10上灌砂孔101的位置，如果灌砂孔101轴线没有与钻筒851轴线重合，就可以滑动底框4和基板10，使基板10上的灌砂孔101对准钻筒851，导向环102可以使钻筒851保持竖直，提高检测孔121的竖直度，保证检测精度，导向环102还可以稳定钻筒851，防止钻筒851在钻进时发生抖动，而且和基板10配合，可以防止土洒出，影响检测精度。

如图3所示，底座1的下表面为锯齿状的防滑面。这样可以防止该装置在工作时移动，影响检测精度。

如图13和图14所示，锥筒9的小端上设有连接套91，连接套91的内径与输砂管852的外径相同，连接套91的内侧下端设有环形的限位棱一92，锥筒9的大端外侧设有环形的支撑台93，支撑台93的外径与导向环102的内径相同，支撑台93的外侧设有环形的限位棱二931。在向检测孔121内灌砂时，将锥筒9插入导向环102内，支撑台93外侧面与导向环102内壁相抵，锥筒9的底端与检测孔121的孔口接触后，限位棱二931抵在导向环102顶端，这样就可以使锥筒9安装更加稳定，将输砂管852下端的破土锥855拆下，然后将顶部安装有储砂筒82的钻筒851放在锥筒9上，锥筒9周侧的支撑台93能都对钻筒851和储砂筒82起支撑作用，输砂管852下端插入连接套91内并与限位棱一92相抵，然后将启闭机构84打开，开始向检测孔121内灌砂。

本申请提出的电石渣路基性能检测装置的使用方法包括如下步骤：

S1:将该装置移动到指定位置，分别滑动底框4和基板10,使基板10上的灌砂孔101对准钻筒851；

S2:操作升降器一33下降，升降器一33带动连接块32和移动轮31上升，此时，底座1相对与连接块32和移动轮31下降，使底座1的底面与路基12表面接触；

S3:拧送顶盖81外侧的紧固件112，将储砂筒82和钻筒851拆下，并在储砂筒82内灌满标准砂13，记录储砂筒82、标准砂13和钻孔储土机构85的质量M1；

S4:将下端安装有钻筒851的储砂筒82装回顶盖81下，并拧紧紧固件112；

S5:操作升降器二5，使钻筒851下端插入导向环102内；

S6:启动电机7，同时，操作升降器二5带动钻筒851继续向下，开始钻孔；

S7:钻进到试验深度后，操作升降器二5将钻筒851提起，然后拧送顶盖81外侧的紧固件112，将储砂筒82和钻筒851拆下，记录储砂筒82、标准砂13、钻孔储土机构85和土的质量M2，再用M2-M1得出土的质量M3；

S8:将破土锥855拆下，将锥筒9插入导向环102内，在将上端安装有储砂筒82的钻筒851放在锥筒9周侧的支撑台93上，使输砂管852插入连接套91内，完成输砂管852与锥筒9的对接；

S9:拉出启闭板841，并向上滑动支撑板842将启闭板841顶住，标准砂13从储砂筒82内流出，并通过输砂管852进入检测孔121内；

S10:储砂筒82内标准砂13静止后，向下滑动支撑板842，启闭板841回位，关闭漏砂口829；

S11:将储砂筒82和钻筒851提起，记录储砂筒82、剩余标准砂13、钻孔储土机构85和土的质量M4；

S12:最后根据输砂管852内标准砂13和锥筒9内标准砂13质量之和M5，储砂筒82、标准砂13、钻孔储土机构85和土的质量M2，储砂筒82、剩余标准砂13、钻孔储土机构85和土的质量M4，计算出检测孔121内标准砂13质量M6＝M2-M4-M5；

S13:根据土的质量M3，检测孔121内标准砂13的质量M6，推算出土的湿密度ρ1＝（M3×ρ2）/M6，其中ρ2为标准砂13的密度，土的干密度ρ3＝ρ1/（1+w），其中w为土的含水率，

S14:推算路基12的压实度为ρ3/ρ4，ρ4为土的最大干密度。

采用本发明，将该检测装置移动到指定地点后，操作升降器一33下降，升降器一33带动底座1下降，使底座1的底面与路基12表面接触并贴紧，在储砂筒82内装满标准砂13，并记录储砂筒82、标准砂13和钻孔储土结构的质量M1，然后将钻孔储土机构85和储砂筒82安装在顶盖81下，并将锥筒9取下，启动电机7，电机7带动储砂筒82转动，储砂筒82带动钻孔储土机构85转动，然后升降器二5带动电机7下降，钻孔储土机构85和储砂筒82随之下降，钻筒851下端穿过导向环102和基板10上的灌砂孔101与路基12表面接触开始钻孔，土通过螺旋输送板854进入钻筒851内，钻筒851钻到试验深度后，操作升降器二5上升，电机7和取土灌砂装置随之上升，路基12上形成检测孔121，再将钻孔储土机构85和储砂筒82拆下，并记录储砂筒82、标准砂13、钻孔储土机构85和土的质量M2，计算钻孔储土机构85内土的质量M3＝M2-M1，然后将锥筒9安装在基板10上灌砂孔101的位置，并使支撑台93与导线环贴紧，限位棱二931抵在导向环102顶端，将钻孔储土机构85和储砂筒82放在检测孔121上，使螺旋起土结构内的输砂管852与锥筒9上的连接套91相连通，拉出启闭板841，储砂筒82内的标准砂13通过输砂管852进入检测孔121内，然后向上推动支撑板842，使支撑板842的内侧从滑槽三8413滑到滑槽以内，支撑板842的外侧滑到滑槽二8411的顶端，这样支撑板842就将启闭板841顶住，储砂筒82内的标准砂13静止后，向下滑动支撑板842，使支撑板842的内侧滑动到滑槽三8413内，支撑板842的外侧滑动到滑槽二8411的底端，然后弹簧845恢复，将顶块843向储砂筒82内部顶进，顶块843带动启闭板841向储砂筒82内滑动，直到启闭板841将漏砂口829封闭，然后将钻孔储土机构85和储砂筒82提起，然后记录储砂筒82、剩余标准砂13、钻孔储土机构85和土质量的M4，记录检测孔121内的标准砂13质量M6＝M2-M4-M5，然后再根据M3和M6推算出路基12的压实度。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种电石渣路基性能检测装置，其特征在于，包括底座(1)、支架(2)、锥筒(9)、电机(7)、取土灌砂装置和升降机构，所述底座(1)上设有基板(10)，所述基板(10)上设有灌砂孔(101)，所述锥筒(9)拆卸固定连接在所述基板(10)上且位于所述灌砂孔(101)处，所述锥筒(9)的小端朝上，所述支架(2)固定连接在所述底座(1)上，所述升降机构固定安装在所述支架(2)上，所述电机(7)固定安装在所述升降机构顶端且其输出端竖直向下，所述取土灌砂装置包括钻孔储土机构(85)、顶盖(81)和储砂筒(82)，所述顶盖(81)固定连接在所述电机(7)的输出端，所述储砂筒(82)拆卸连接在所述顶盖(81)下，所述储砂筒(82)的下端设有漏砂口(829)，所述储砂筒(82)上设有能够开启和关闭所述漏砂口(829)的启闭机构(84)，所述钻孔储土机构(85)包括钻筒(851)和螺旋起土结构，所述螺旋起土结构设置在所述钻筒(851)内，所述钻筒(851)拆卸固定连接在所述储砂筒(82)的下端，所述螺旋起土结构内设有竖向的通道，通道尺寸与所述锥筒(9)的小端相匹配，所述螺旋起土结构内的通道与所述储砂筒(82)的漏砂口(829)相连通；

所述顶盖(81)的侧壁上开设有倒L形的固定槽一(811)，所述储砂筒(82)的顶部周侧设有U形的提手(83)，所述提手(83)与所述固定槽一(811)相适配，所述提手(83)的两侧连接端上设有固定组件(11)；

所述螺旋起土结构包括输砂管(852)和螺旋输送板(854)，所述螺旋输送板(854)沿所述输砂管(852)的周向设置且固定连接在输砂管(852)外侧，所述螺旋输送板(854)和所述输砂管(852)插入所述钻筒(851)内，所述螺旋输送板(854)的外侧与所述钻筒(851)的内侧滑动接触，所述螺旋起土结构内的通道为输砂管(852)，所述输砂管(852)的上部周侧设有限位块(853)，所述输砂管(852)的下端拆卸连接有破土锥(855)，所述钻筒(851)顶部周侧设有所述提手(83)，所述提手(83)两侧的连接端上设有所述固定组件(11)；

所述固定组件(11)包括垫块(111)和紧固件(112)，所述垫块(111)和所述紧固件(112)转动连接，所述紧固件(112)与所述提手(83)螺纹连接，与所述钻筒(851)对应的垫块(111)设置在所述紧固件(112)和所述钻筒(851)之间，与所述储砂筒(82)对应的垫块(111)设置在所述紧固件(112)和所述储砂筒(82)之间；

所述储砂筒(82)的底端设有连接槽(824)，所述连接槽(824)的侧壁上开设有倒L形的固定槽二(821)，所述提手(83)分别与所述固定槽一(811)和所述固定槽二(821)都适配，所述储砂筒(82)的底面设有固定孔(822)，所述固定孔(822)的周侧设有限位槽(823)，所述限位槽(823)与所述限位块(853)相适配，所述限位槽(823)的上部设有环形卡槽(827)，所述环形卡槽(827)与所述限位槽(823)相连通，所述储砂筒(82)的底部内侧为漏斗状的漏砂部(828)，所述漏砂口(829)设置在所述漏砂部(828)的下端且与所述固定孔(822)相连通。

2.根据权利要求1所述的电石渣路基性能检测装置，其特征在于，所述启闭机构(84)包括启闭板(841)、支撑板(842)、顶块(843)、导向杆(844)和弹簧(845)，所述启闭板(841)为L形，所述启闭板(841)的水平部从所述储砂筒(82)的侧面插入且抵在所述漏砂口(829)下，所述启闭板(841)的竖直部位于所述储砂筒(82)外，所述储砂筒(82)的外侧面上开设有滑槽一(826)，所述漏砂部(828)对应的侧壁内开设有导向槽(825)，所述导向槽(825)与所述启闭板(841)水平部插入储砂筒(82)侧壁的插孔相连通，所述导向杆(844)固定连接在所述导向槽(825)内，所述顶块(843)与所述导向杆(844)滑动连接，所述顶块(843)与所述启闭板(841)的水平部固定连接，所述弹簧(845)套设在所述导向杆(844)外且固定连接在所述顶块(843)和所述导向槽(825)外侧壁之间，所述启闭板(841)的竖直部内侧设有竖向的滑槽二(8411)，所述启闭板(841)水平部靠近所述储砂筒(82)外侧的部分上设有槽孔(8412)，所述槽孔(8412)的内侧壁上设有滑槽三(8413)，所述滑槽三(8413)与所述滑槽一(826)相适配，所述支撑板(842)通过所述滑槽二(8411)和所述滑槽三(8413)竖向滑动连接在所述槽孔(8412)内，当所述启闭板(841)从所述储砂筒(82)侧壁拉出时，所述滑槽一(826)与所述滑槽三(8413)相连通。

3.根据权利要求1所述的电石渣路基性能检测装置，其特征在于，所述底座(1)上设有升降移动机构(3)，所述升降移动机构(3)包括移动轮(31)、连接块(32)和升降器一(33)，所述升降器一(33)固定连接在所述支架(2)侧面，所述升降器一(33)的输出端朝下，所述连接块(32)固定连接在所述升降器一(33)的输出端，所述连接块(32)的内侧与所述底座(1)侧面滑动连接，所述移动轮(31)转动连接在所述连接块(32)外侧。

4.根据权利要求1所述的电石渣路基性能检测装置，其特征在于，所述支架(2)为倒U形，所述升降机构包括升降架(6)和升降器二(5)，所述升降架(6)滑动连接在所述支架(2)内，所述电机(7)固定安装在所述升降架(6)上，所述升降器二(5)固定安装在所述支架(2)顶部和所述升降架(6)之间，所述底座(1)为U形，所述底座(1)的开口端与所述支架(2)的开口端固定连接，所述底座(1)内设有底框(4)，所述底框(4)与所述底座(1)滑动连接，所述基板(10)设置在所述底框(4)内，所述基板(10)与所述底框(4)滑动连接，所述基板(10)在所述底框(4)内的滑动方向与所述底框(4)在所述底座(1)内的滑动方向垂直，所述基板(10)上开设有灌砂孔(101)，所述灌砂孔(101)上固定连接有导向环(102)，所述导向环(102)的内径与所述钻筒(851)的外径相同。

5.根据权利要求4所述的电石渣路基性能检测装置，其特征在于，所述锥筒(9)的小端上设有连接套(91)，所述连接套(91)的内径与所述输砂管(852)的外径相同，所述连接套(91)的内侧下端设有环形的限位棱一(92)，所述锥筒(9)的大端外侧设有环形的支撑台(93)，所述支撑台(93)的外径与所述导向环(102)的内径相同，所述支撑台(93)的外侧设有环形的限位棱二(931)。

6.一种利用权利要求1-5中任一项所述的电石渣路基性能检测装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:将该装置移动到指定位置，分别滑动底框(4)和基板(10),使基板(10)上的灌砂孔(101)对准钻筒(851)；

S2:操作升降器一(33)下降，升降器一(33)带动连接块(32)和移动轮(31)上升，此时，底座(1)相对与连接块(32)和移动轮(31)下降，使底座(1)的底面与路基(12)表面接触；

S3:拧送顶盖(81)外侧的紧固件(112)，将储砂筒(82)和钻筒(851)拆下，并在储砂筒(82)内灌满标准砂(13)，记录储砂筒(82)、标准砂(13)和钻孔储土机构(85)的质量M1；

S4:将下端安装有钻筒(851)的储砂筒(82)装回顶盖(81)下，并拧紧紧固件(112)；

S5:操作升降器二(5)，使钻筒(851)下端插入导向环(102)内；

S6:启动电机(7)，同时，操作升降器二(5)带动钻筒(851)继续向下，开始钻孔；

S7:钻进到预设试验深度后，操作升降器二(5)将钻筒(851)提起，然后拧开顶盖(81)外侧的紧固件(112)，将储砂筒(82)和钻筒(851)拆下，记录储砂筒(82)、标准砂(13)、钻孔储土机构(85)和土的质量M2，再用M2-M1得出土的质量M3；

S8:将破土锥(855)拆下，将锥筒(9)插入导向环(102)内，在将上端安装有储砂筒(82)的钻筒(851)放在锥筒(9)周侧的支撑台(93)上，使输砂管(852)插入连接套(91)内，完成输砂管(852)与锥筒(9)的对接；

S9:拉出启闭板(841)，并向上滑动支撑板(842)将启闭板(841)顶住，标准砂(13)从储砂筒(82)内流出，并通过输砂管(852)进入检测孔(121)内；

S10:储砂筒(82)内标准砂(13)静止后，向下滑动支撑板(842)，启闭板(841)回位，关闭漏砂口(829)；

S11:将储砂筒(82)和钻筒(851)提起，记录储砂筒(82)、剩余标准砂(13)、钻孔储土机构(85)和土的质量M4；

S12:最后根据输砂管(852)内标准砂(13)和锥筒(9)内标准砂(13)质量之和M5，储砂筒(82)、标准砂(13)、钻孔储土机构(85)和土的质量M2，储砂筒(82)、剩余标准砂(13)、钻孔储土机构(85)和土的质量M4，计算出检测孔(121)内标准砂(13)质量M6＝M2-M4-M5；

S13:根据土的质量M3，检测孔(121)内标准砂(13)的质量M6，推算出土的湿密度ρ1＝（M3×ρ2）/M6，其中ρ2为标准砂(13)的密度，土的干密度ρ3＝ρ1/（1+w），其中w为土的含水率，

S14:推算出路基(12)的压实度为ρ3/ρ4，ρ4为土的最大干密度。