CN117516327B - 一种公路铺设用厚度测量设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及测量设备技术领域，具体涉及一种公路铺设用厚度测量设备。一种公路铺设用厚度测量设备包括空心杆、穿刺杆和取样机构。取样机构包括取样针、压环和两个取样组件。当装置向沥青内部深入时，压环被压入路基一部分，并将一部分的土移动到压环的周围并鼓起。穿刺杆继续深入，第一铰接块和第二铰接块之间发生大幅度的转动，第二铰接块和路基之间的夹角逐渐变小，第二铰接块逐渐把压环周围鼓起的土堆下压，并逐渐转动至水平，使得压环下方的土壤的水平面高度尽量与下压之前的高度一致。本发明提供一种公路铺设用厚度测量设备，以解决现有测量设备在测量时，检测棒的末端穿过基层一部分，影响测量的精准度的问题。

Description

一种公路铺设用厚度测量设备

技术领域

本发明涉及测量设备技术领域，具体涉及一种公路铺设用厚度测量设备。

背景技术

公路工程指的是对公路构造物如：路基、路面、桥梁、涵洞、隧道等进行的勘察、测量、设计、施工、养护、管理等工作。公路施工时，需要铺设沥青层，沥青层一般就是公路的最上层，即为路面，路基一般为土壤，所以对于沥青厚度的要求较高，在将沥青铺设完毕后，需要对其进行定点取样和厚度检测。目前，施工工人在对沥青厚度测量时，就地取材，随手使用钢筋铁棒等直接插入目测，精度不高。

如授权公告号为CN116026207B的中国发明专利提供了一种公路工程施工用厚度检测装置，通过多次测量，获取多个指针棘爪之间的偏离角度，以直观的看到公路沥青厚度的差异量，但在每一次的测量时，检测棒的末端穿过基层一部分，导致测量出来的沥青的厚度大于实际沥青的厚度，造成误差，影响测量的精准度。

发明内容

本发明提供一种公路铺设用厚度测量设备，以解决现有测量设备在测量时，检测棒的末端穿过基层一部分，影响测量的精准度的问题。

本发明的一种公路铺设用厚度测量设备采用如下技术方案：一种公路铺设用厚度测量设备，包括空心杆、穿刺杆和取样机构。空心杆沿着第一方向设置，空心杆的一端固定设置有量尺，量尺沿着第一方向设置。穿刺杆沿着第一方向设置，穿刺杆滑动地设置于空心杆内，穿刺杆具有第一端和第二端，穿刺杆的第一端为穿刺杆靠近量尺的一端。

取样机构包括取样针、压环和至少两个取样组件。取样针固定设置于穿刺杆的第二端，取样针沿着第一方向设置，取样针和穿刺杆同轴设置。每个取样组件包括第一铰接块、第二铰接块和固定块。沿着从穿刺杆的第一端到第二端的方向，第一铰接块、第二铰接块和固定块依次设置。第一铰接块的一端铰接于穿刺杆的第二端，第二铰接块的一端铰接于第一铰接块的另一端，第二铰接块的另一端和固定块的一端固定连接，两个固定块的另一端均铰接于压环上。

穿刺杆的第二端固定设置有两个挡板，挡板能够形变，两个挡板沿着穿刺杆的周向分布，且两个挡板和两个取样组件依次交替设置。

进一步地，取样针周壁上开设有取样槽，取样槽呈螺旋状，取样槽沿着第一方向设置。

进一步地，固定块和第二铰接块之间的夹角为钝角，初始状态下，固定块和压环之间的夹角为钝角。

进一步地，穿刺杆的第二端固定设置有两个第一连杆，两个第一连杆沿着穿刺杆的周向分布，每个第一连杆沿着穿刺杆的切向设置。每个第一铰接块靠近穿刺杆的一端转动设置于一个第一连杆上。每个第一铰接块远离穿刺杆的一端固定设置有一个第二连杆，每个第二铰接块靠近穿刺杆的一端转动设置于一个第二连杆上。

进一步地，每个第二连杆上固定设置有一个扭簧，扭簧的一端固定连接于第一铰接块，扭簧的另一端固定连接于第二铰接块。

进一步地，空心杆靠近穿刺杆的第二端的一端固定设置有限位板，限位板沿着第二方向设置，第二方向垂直于第一方向。

进一步地，穿刺杆的第一端固定设置有把手，把手沿着第二方向设置。

进一步地，量尺上开设有刻度，刻度的零点处于量尺远离空心杆的一端。量尺和把手沿着第二方向依次设置，把手靠近量尺的一侧固定设置有三角块，三角块滑动地设置于刻度上。

进一步地，量尺远离空心杆的一端固定设置有限位块，限位块用于和把手远离穿刺杆的一侧相抵。

本发明的有益效果是：本发明的一种公路铺设用厚度测量设备，通过在穿刺杆的第二端设置取样组件，当装置向沥青内部深入时，压环先接触到沥青路面下方的路基，并被压入路基一部分，路基受力变形，将一部分的土移动到压环的周围并鼓起。由于路基的硬度较大，压环受到的阻力变大，穿刺杆继续深入时，压环不再移动。穿刺杆继续深入，第一铰接块和第二铰接块之间发生大幅度的转动，即第二连杆逐渐远离穿刺杆的轴线。第二铰接块和路基之间的夹角逐渐变小，第二铰接块逐渐把压环周围鼓起的土堆下压，并逐渐转动至水平，使得压环下方的土壤的水平面高度尽量与下压之前的高度一致，从而减小误差。

当穿刺杆未穿透压环时，取样组件对沥青进行阻挡，防止过多的沥青和取样针接触，从而影响到后续取样针对土壤的取样。当取样结束后，取出取样针时，取样针被取样组件保护，防止取样针所取出的土壤意外磕碰掉落或土壤被沥青污染。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种公路铺设用厚度测量设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种公路铺设用厚度测量设备的剖视图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为本发明实施例提供的一种公路铺设用厚度测量设备的另一视角的结构示意图；

图5为图4中B处的放大图；

图6为本发明实施例提供的一种公路铺设用厚度测量设备的另一状态的示意图；

图7为图6中C处的放大图。

图中：101、空心杆；102、限位板；103、量尺；104、刻度；105、三角块；106、把手；107、穿刺杆；201、第一连杆；202、第一铰接块；203、第二铰接块；204、第二连杆；205、压环；207、取样针；208、取样槽；209、固定块。

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。

参照图1至图7所示，本发明实施例提供的一种公路铺设用厚度测量设备，包括空心杆101、穿刺杆107和取样机构。空心杆101沿着第一方向设置，空心杆101的一端固定设置有量尺103，量尺103沿着第一方向设置。穿刺杆107沿着第一方向设置，穿刺杆107滑动地设置于空心杆101内，穿刺杆107具有第一端和第二端，穿刺杆107的第一端为穿刺杆107靠近量尺103的一端。

取样机构包括取样针207、压环205和至少两个取样组件。取样针207固定设置于穿刺杆107的第二端，取样针207沿着第一方向设置，取样针207和穿刺杆107同轴设置。两个取样组件关于穿刺杆107的轴线对称设置，每个取样组件包括第一铰接块202、第二铰接块203和固定块209。沿着从穿刺杆107的第一端到第二端的方向，第一铰接块202、第二铰接块203和固定块209依次设置。第一铰接块202的一端铰接于穿刺杆107的第二端，第二铰接块203的一端铰接于第一铰接块202的另一端，第二铰接块203的另一端和固定块209的一端固定连接。两个固定块209的另一端均铰接于压环205上，压环205的中心线和穿刺杆107轴线处于同一直线上，且压环205中部的内圈的直径和取样针207的直径相同。初始状态下，第一铰接块202和第二铰接块203之间靠近穿刺杆107中心线的一侧的的夹角为钝角。

当装置向沥青内部深入时，压环205先接触到沥青路面下方的路基，并被压入路基一部分，路基受力变形，将一部分的土移动到压环205的周围并鼓起，压环205中部内圈处也会鼓起部分土壤。由于路基的硬度较大，压环205受到的阻力变大，穿刺杆107继续深入时，压环205不再移动。穿刺杆107继续深入，第一铰接块202和第二铰接块203之间发生大幅度的转动。第二铰接块203和路基之间的夹角逐渐变小，第二铰接块203逐渐把压环205周围的鼓起的土堆下压，并逐渐转动至水平，使得压环205下方的土壤的水平面高度尽量与下压之前的高度一致，从而减小误差，且由于压环205中部的内圈的直径和取样针207的直径相同，取样针207在深入时能够将压环205中部内圈处鼓起的部分土壤压入土壤内部。

在本实施例中，取样针207周壁上开设有取样槽208，取样槽208呈螺旋状，取样槽208沿着第一方向设置。在测量过程中，取样针207会扎入土壤中一部分，此时土壤会残留在取样槽208中，取样槽208呈螺旋状，连续不间断，即能防止取样槽208内的土壤掉落，还能使得取样时更连续，减小测量误差。

在本实施例中，固定块209和第二铰接块203之间靠近穿刺杆107中心线的一侧的夹角为钝角，初始状态下，固定块209和压环205之间的夹角为钝角。当第二铰接块203转动至水平时，第二铰接块203带动压环205朝远离路基的方向移动一段距离，压环205不再和路基接触。

在本实施例中，穿刺杆107的第二端固定设置有两个第一连杆201，两个第一连杆201沿着穿刺杆107的周向分布，每个第一连杆201沿着穿刺杆107的切向设置。每个第一铰接块202靠近穿刺杆107的一端转动设置于一个第一连杆201上。每个第一铰接块202远离穿刺杆107的一端固定设置有一个第二连杆204，每个第二铰接块203靠近穿刺杆107的一端转动设置于一个第二连杆204上。

在本实施例中，每个第二连杆204上固定设置有一个扭簧，扭簧的一端固定连接于第一铰接块202，扭簧的另一端固定连接于第二铰接块203。当取样组件处于沥青中时，由于扭簧的弹性系数较大，第一铰接块202和第二铰接块203不转动。压环205和路基接触时，由于路基的硬度较大，压环205受到的阻力变大，第一铰接块202和第二铰接块203逐渐克服扭簧的扭力，第一铰接块202和第二铰接块203之间发生大幅度的转动，即第二连杆204逐渐远离穿刺杆107的轴线。

在本实施例中，穿刺杆107的第二端固定设置有两个挡板（图中未示出），两个挡板沿着穿刺杆107的周向分布，且两个挡板和两个取样组件依次交替设置。挡板沿着第一方向设置，挡板远离穿刺杆107的一端和压环205固定连接，且沿着穿刺杆107的周向，挡板的两侧和相邻的取样组件中的第一铰接块202的一侧和第二铰接块203的一侧固定连接，从而使得沥青难以进入取样针207所在的空间内。挡板能够形变，当第一铰接块202和第二铰接块203转动时，使得第一铰接块202和第二铰接块203沿着第一方向的长度变短时，挡板形变，且挡板沿着第一方向的长度变短。当第一铰接块202和第二铰接块203在扭簧的作用下复位时，第一铰接块202和第二铰接块203带动挡板复位。

当穿刺杆107未穿透压环205时，两个挡板和两个取样组件对沥青进行阻挡，防止过多的沥青和取样针207接触，从而影响到后续取样针207对土壤的取样。同时取样结束后，取出取样针207时，取样针207被挡板和取样组件保护，防止取样槽208内的土壤意外磕碰掉落或土壤被沥青污染。

在本实施例中，空心杆101靠近穿刺杆107的第二端的一端固定设置有限位板102，限位板102沿着第二方向设置，第二方向垂直于第一方向。工作开始时，将装置移动到需要测量的位置，之后将空心杆101和穿刺杆107竖直设置，且穿刺杆107的第二端靠近沥青，将空心杆101和穿刺杆107插入沥青中，并使得限位板102紧贴沥青路面。移动穿刺杆107时，由于限位板102被路面支撑，因此穿刺杆107与空心杆101产生相对移动。

在本实施例中，穿刺杆107的第一端固定设置有把手106，把手106沿着第二方向设置。操作人员握住把手106，便于移动穿刺杆107。

在本实施例中，量尺103上开设有刻度104，刻度104的零点处于量尺103远离空心杆101的一端。量尺103和把手106沿着第二方向依次设置，把手106靠近量尺103的一侧固定设置有三角块105，三角块105滑动地设置于刻度104上。初始状态时，三角块105位于刻度104的零点处，取样针207的尖端与限位板102的底面处于同一水平位置。取样结束后，将三角块105在量尺103上移动的长度减去从取样槽208上最上层的土壤到取样针207尖端的长度即为沥青的厚度。

在本实施例中，量尺103远离空心杆101的一端固定设置有限位块（图中未示出），限位块用于和把手106远离穿刺杆107的一侧相抵。当提起把手106时，把手106和限位块相抵，防止穿刺杆107和空心杆101互相脱离。

工作过程：工作开始时，操作人员握住把手106，并将装置移动到需要测量的位置，之后将空心杆101和穿刺杆107竖直设置，且穿刺杆107的第二端靠近沥青，将空心杆101和穿刺杆107插入沥青中，并使得限位板102紧贴沥青路面，此时限位板102处于初始状态。且在初始状态时，三角块105位于刻度104零点所在位置，取样组件处于空心杆101内，取样针207的尖端与限位板102的底面处于同一水平位置。第一铰接块202和第二铰接块203之间的夹角为钝角，且固定块209和压环205之间的夹角为钝角。

由于限位板102被路面支撑，因此穿刺杆107与空心杆101产生相对移动，并带动取样组件相对于空心杆101向下移动。由于扭簧的弹性系数较大，第一铰接块202、第二铰接块203和固定块209接触到沥青时依旧保持初始状态，在穿刺杆107下压过程中给予压环205向下的压力，使得压环205逐渐向下移动并刺破沥青层。

当压环205接触沥青路面下方的路基时，压环205被压入路基一部分，路基受力变形，将一部分的土移动到压环205的周围并鼓起。由于路基的硬度较大，压环205受到的阻力变大，穿刺杆107继续向下移动时，压环205不再向下移动。

穿刺杆107继续向下移动，第一铰接块202和第二铰接块203逐渐克服扭簧的扭力，第一铰接块202和第二铰接块203之间发生大幅度的转动，即第二连杆204逐渐远离穿刺杆107的轴线。第二铰接块203和路基之间的夹角逐渐变小，第二铰接块203逐渐把压环205周围的鼓起的土堆下压，并逐渐转动至水平，使得压环205下方的土壤的水平面高度尽量与下压之前的高度一致，从而减小误差。

随着第二铰接块203逐渐转到水平的过程中，第二铰接块203带动压环205向上移动一段距离，使压环205下方留出一部分空间。同时第一铰接块202和第二铰接块203之间的夹角逐渐变小，使得压环205和穿刺杆107之间的距离逐渐变小。穿刺杆107继续向下移动，取样针207逐渐向下移动，并穿过压环205扎入土壤中，土壤会进入取样槽208内。之后操作人员拉动把手106，将取样针207取出。

初始状态时，三角块105位于刻度104的零点处，取样针207的尖端与限位板102的底面处于同一水平位置。取样结束后，将三角块105在量尺103上移动的长度减去从取样槽208上最上层的土壤到取样针207尖端的长度即为沥青的厚度。

对路面厚度进行检测时，当取样针207扎入沥青中的石块上时，由于取样槽208内没有土壤，因此可以判断本次取样失败，防止错误的取样结果影响最终结果的判断。

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 (9)

1.一种公路铺设用厚度测量设备，其特征在于：

包括空心杆、穿刺杆和取样机构；空心杆沿着第一方向设置，空心杆的一端固定设置有量尺，量尺沿着第一方向设置；穿刺杆沿着第一方向设置，穿刺杆滑动地设置于空心杆内，穿刺杆具有第一端和第二端，穿刺杆的第一端为穿刺杆靠近量尺的一端；

取样机构包括取样针、压环和至少两个取样组件；取样针固定设置于穿刺杆的第二端，取样针沿着第一方向设置，取样针和穿刺杆同轴设置；每个取样组件包括第一铰接块、第二铰接块和固定块；沿着从穿刺杆的第一端到第二端的方向，第一铰接块、第二铰接块和固定块依次设置；第一铰接块的一端铰接于穿刺杆的第二端，第二铰接块的一端铰接于第一铰接块的另一端，第二铰接块的另一端和固定块的一端固定连接，两个固定块的另一端均铰接于压环上；

穿刺杆的第二端固定设置有两个挡板，挡板能够形变，两个挡板沿着穿刺杆的周向分布，且两个挡板和两个取样组件依次交替设置。

2.根据权利要求1所述的一种公路铺设用厚度测量设备，其特征在于：

取样针周壁上开设有取样槽，取样槽呈螺旋状，取样槽沿着第一方向设置。

3.根据权利要求1所述的一种公路铺设用厚度测量设备，其特征在于：

固定块和第二铰接块之间的夹角为钝角，初始状态下，固定块和压环之间的夹角为钝角。

4.根据权利要求1所述的一种公路铺设用厚度测量设备，其特征在于：

穿刺杆的第二端固定设置有两个第一连杆，两个第一连杆沿着穿刺杆的周向分布，每个第一连杆沿着穿刺杆的切向设置；每个第一铰接块靠近穿刺杆的一端转动设置于一个第一连杆上；每个第一铰接块远离穿刺杆的一端固定设置有一个第二连杆，每个第二铰接块靠近穿刺杆的一端转动设置于一个第二连杆上。

5.根据权利要求4所述的一种公路铺设用厚度测量设备，其特征在于：

每个第二连杆上固定设置有一个扭簧，扭簧的一端固定连接于第一铰接块，扭簧的另一端固定连接于第二铰接块。

6.根据权利要求1所述的一种公路铺设用厚度测量设备，其特征在于：

空心杆靠近穿刺杆的第二端的一端固定设置有限位板，限位板沿着第二方向设置，第二方向垂直于第一方向。

7.根据权利要求6所述的一种公路铺设用厚度测量设备，其特征在于：

穿刺杆的第一端固定设置有把手，把手沿着第二方向设置。

8.根据权利要求7所述的一种公路铺设用厚度测量设备，其特征在于：

量尺上开设有刻度，刻度的零点处于量尺远离空心杆的一端；量尺和把手沿着第二方向依次设置，把手靠近量尺的一侧固定设置有三角块，三角块滑动地设置于刻度上。

9.根据权利要求8所述的一种公路铺设用厚度测量设备，其特征在于：

量尺远离空心杆的一端固定设置有限位块，限位块用于和把手远离穿刺杆的一侧相抵。