CN221148391U - 一种击实回弹装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种击实回弹装置，击实回弹装置包括撞击头和装置支座，撞击头的底部具有用于与路面接触配合的撞击头接触部，装置底座包括环设于撞击头接触部外围的用于与路面接触配合的环形接触部，装置底座与撞击头之间设置有用于对撞击头施加朝下方向作用力的弹簧，击实回弹装置还包括用于朝下撞击所述撞击头上端的撞击锤及用于提升所述撞击锤高度的高度提升机构，击实回弹装置还包括用于检测撞击锤碰撞撞击头后回弹高度的高度测量装置。本实用新型提供了一种利用路面回弹量来测量路面压实度的压实度测量方法及该压实度测量方法中使用的击实回弹装置。

Description

一种击实回弹装置

技术领域

本实用新型涉及一种路面压实度测量领域，尤其涉及一种击实回弹装置。

背景技术

压实度是指筑路材料压实后的密度与标准密度之比，以百分比表示，字母k代表。

筑路材料的压实通常依靠现场的压路机来实现，标准密度是指作为指定的最佳配比的筑路材料在实验室标准条件下的最大筑路材料密度。对于含水率比较敏感的现场土质类筑路材料，标准密度是最大干密度。

通常需要在实验室内获得标准密度，具体的获得方式为：将与现场一致配比的筑路材料置于击实筒中，然后通过撞击头对筑路材料进行击实，击实的判断标准可以是筑路材料的体积不会发生变化时称为击实，从而得到击实后的筑路材料的体积，再根据筑路材料的质量，求得筑路材料的标准密度。

筑路材料制成的路基的现场密度获得方式如下：在施工现场，在路面上挖取一定截面积的柱形路坑，然后在柱形路坑内填入沙子，沙子摊平后，取出沙子，沙子用于测量柱形路坑的体积，由柱形路坑挖出的筑路材料称量得到重量，从而计算出现场筑路材料的实际密度，该实际密度与标准密度相比，即得到筑路材料的压实度，实际密度越接近标准密度，说明路基的压实效果越好。

在施工现场，一个路面上需要进行多段测试，也就意味着在每段路面上都需要进行现场挖坑，然后填沙，以及再收集沙子的工作，工作强度大，测量效率低，还有就是路面的挖坑操作是一种对路面的有损检测，不利于路基的结构稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的提供一种用于冲击路面而使路面产生回弹值的击实回弹装置。

为解决上述技术问题，本实用新型中一种击实回弹装置的技术方案如下：

一种击实回弹装置，包括撞击头和装置支座，撞击头的底部具有用于与路面接触配合的撞击头接触部，装置底座包括环设于撞击头接触部外围的用于与路面接触配合的环形接触部，装置底座与撞击头之间设置有用于对撞击头施加朝下方向作用力的弹簧，击实回弹装置还包括用于朝下撞击所述撞击头上端的撞击锤及用于提升所述撞击锤高度的高度提升机构，击实回弹装置还包括用于检测撞击锤碰撞撞击头后回弹高度的高度测量装置。

进一步的，撞击头的重量与撞击锤的重量相同。

进一步的，撞击头冲击路面时对路面产生的应力区域外轮廓处于环形接触部上下方向的投影中。

进一步的，装置支座包括环设于撞击头外围的支座套筒，支座套筒的上端设置有套筒上端内翻沿，撞击头上设置有与套筒上端内翻沿并列布置的撞击头翻沿，撞击头翻沿位于套筒上端内翻沿的下侧，弹簧为顶装于套筒上端内翻沿与撞击头翻沿之间的压簧。

进一步的，支座套筒的下端设置有套筒下端内翻沿，撞击头的底部穿过套筒下端内繁沿的内孔后与地面接触，套筒下端内翻沿的底面构成所述环形接触部。

进一步的，撞击锤的底部为用于实现与撞击头上端点接触撞击的球头结构。

进一步的，装置底座上设置竖向布置的导向杆，撞击锤与导向杆导向移动配合。

进一步的，高度测量装置包括设置于装置支座与撞击锤之间的激光位移传感器。

本实用新型的有益效果为：本实用新型中，撞击锤提升高度后，通过撞击头撞击路面，不同压实度的路面的密度不同，其吸收能量的能力也不同，因此不同压实度的路面能够通过撞击头使得撞击锤的回弹高度也不同，撞击锤的回弹高度就表征了对于路面的密度，因此可以计算得到路面的回弹值，撞击头的撞击头接触部和环形接触部始终与路面接触，避免撞击锤直接冲击路面，导致路面扬尘、开裂等而造成的额外能量损失。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应地标号表示相同或对应地部分，其中：

图1是本实用新型中冲击锤与击实筒的配合示意图；

图2是本实用新型中击实回弹装置的结构示意图；

图3是本实用新型中击实回弹装置与路面的配合示意图；

图4是本实用新型中击实回弹装置与击实筒的配合示意图；

附图标记说明：1、冲击锤；2、路基材料；3、击实筒；4、击实回弹装置；5、撞击锤；6、拉绳；7、提升卷筒；8、导向杆；9、套筒；10、套筒上端内翻沿；11、弹簧；12、撞击头；13、撞击头翻沿；14、激光位移传感器；15、撞击头配合部；16、环形接触部；17、球头结构；18、应力区域；19、路面。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。

本实用新型中一种击实回弹装置的实施例如图1~4所示：包括撞击头12和装置支座，撞击头的底部具有用于与路面接触配合的撞击头接触部15，装置底座包括环设于撞击头接触部外围的用于与路面接触配合的环形接触部16，装置底座与撞击头之间设置有用于对撞击头施加朝下方向作用力的弹簧11，击实回弹装置还包括用于朝下撞击所述撞击头上端的撞击锤5和用于提升撞击锤高度的高度提升机构，击实回弹装置还包括用于检测撞击锤碰撞撞击头后回弹高度的的高度测量装置。

在本实施例中，撞击头12的重量与撞击锤5的重量相同，这样撞击头受路面的回弹动能可以完全传递给撞击锤。撞击头冲击路面时对路面产生的应力区域外轮廓处于环形接触部上下方向的投影中。撞击锤的底部为用于实现与撞击头上端点接触撞击的球头结构，球头结构的球心处于撞击锤的轴线上，球头结构17的最下端为可以与撞击头点接触传力的接触点，从而保证其二者之间传力的稳定性。

装置支座包括环设于撞击头外围的支座套筒9，支座套筒9的上端设置有套筒上端内翻沿10，撞击头上设置有与套筒上端内翻沿并列布置的撞击头翻沿13，撞击头翻沿位于套筒上端内翻沿的下侧，弹簧为顶装于套筒上端内翻沿与撞击头翻沿之间的压簧11。支座套筒的下端设置有套筒下端内翻沿，撞击头的底部穿过套筒下端内繁沿的内孔后与地面接触，套筒下端内翻沿的底面构成所述环形接触部16。

支座套筒的一侧固定有立壁，立壁的顶部固定有横壁，提升机构包括设置于横壁上的提升卷筒7，提升卷筒由减速电机驱动，提升卷筒上缠绕有拉绳6，拉绳与撞击锤相连，提升卷筒转动时，可以通过拉绳提升撞击锤的高度，当减速电机停止驱动提升卷筒上，撞击锤可以依靠重力自由落体而撞击撞击头。

横壁的下端固定有两个间隔布置的导向杆8，导向杆竖向布置，撞击锤与导向杆导向移动配合，导向杆处于球头结构的接触点的一侧。高度测量装置包括设置于装置支座与撞击锤之间的激光位移传感器14。

在使用时，撞击头接触部、环形接触部始终与路面接触，可以避免撞击头直接撞击路面产生扬尘和导致周围路面开裂而造成回弹能量损失的问题。

使用时，第一步，在n个击实筒3中分别放置与被检路面相同的路基材料2，该路基材料是指沙石、混凝土的混合料，没有被压路机压实过。n为不小于3的正整数，比如说本实施例中n可以是5，使用冲击锤1冲击对应击实筒内的路基材料，冲击锤的直径与击实筒的内腔直径匹配，使各击实筒内的路基材料的密度分别为ρ1、ρ2……ρn，其中ρ1＞ρ2＞……ρn，且ρ1为标准密度。具体操作时，为了获得标准密度，当冲击锤连续冲击两次路基材料，路基材料的厚度不再发生变化时，此时路基材料能被继续压缩，该路基材料对应的密度即为标准密度，为获得标准密度，冲击锤对路基材料的冲击功为W1，由于每次冲击锤提升的高度相同，因此该冲击功与冲击次数成对应关系，假设为获得标准密度的，冲击锤对路基材料的冲击次数为12次，则对其他击实筒内的路基材料冲击时，可以逐步的减少冲击次数，从而获得对应击实筒内路基材料的密度。

第二步，使用击实回弹装置测量各击实筒内路基材料的撞击锤回弹值，记各击实筒内的路基材料的撞击锤回弹值分别为A1、A2……An，找出撞击锤回弹值与路基材料的密度的关系曲线；具体操作时，如图4所示，将环形接触部和撞击头头接触部置于击实筒的路基材料表面，将撞击锤提升高度h，然后松开撞击锤，撞击锤通过撞击头撞击路基材料表面，路基材料产生弹性变形，并将能量通过撞击头回传至撞击锤，不同密度的路基材料的能量吸收能量不同，从而使得撞击锤的回弹高度也不同，这样就找出了撞击锤回弹值与路基材料的密度的关系曲线。撞击头对路基材料表面冲击时会产生一个梨形的应力区域，由于环形接触面的存在，该应力区域未延伸至击实筒的筒壁，这样就意味着击实筒的筒壁没有限制撞击头的冲击行为，可以保证随后，撞击头撞击路面时，两者的受力环境是一致的。如果筒壁离撞击头过近的话（即应力区域延伸至筒壁位置），当撞击头撞击路基材料表面时，路基材料会受到筒壁的挤压，而在随后的路面回弹值测量时，没有相应的筒壁限位环境，因此在路基材料表面和路面表面撞击的撞击环境就会发生变化，不利于对应回弹值的关系对比。

第三步，使用击实回弹装置测量被检路面的回弹值，记被检路面的回弹值为A，根据A值找到与其对应的路基材料的密度值ρ，则ρ/ρ1*100为被检路面的压实度。具体操作为，将环形接触部和撞击头头接触部置于路面上，将撞击锤提升高度h，然后松开撞击锤，通过激光位移传感器记录撞击锤的回弹高度。

在本说明书的上述描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“安装”、“相连”或“连接”等术语应该做广义的理解。例如，就术语“连接”来说，其可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。因此，除非本说明书另有明确的限定，本领域技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”、“中心”、“纵向”、“横向”、“顺时针”或“逆时针”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本实用新型的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本实用新型方案的限制。

另外，本说明书中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体的限定。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种击实回弹装置，其特征在于：包括撞击头和装置支座，撞击头的底部具有用于与路面接触配合的撞击头接触部，装置底座包括环设于撞击头接触部外围的用于与路面接触配合的环形接触部，装置底座与撞击头之间设置有用于对撞击头施加朝下方向作用力的弹簧，击实回弹装置还包括用于朝下撞击所述撞击头上端的撞击锤及用于提升所述撞击锤高度的高度提升机构，击实回弹装置还包括用于检测撞击锤碰撞撞击头后回弹高度的高度测量装置。

2.根据权利要求1所述的击实回弹装置，其特征在于：撞击头的重量与撞击锤的重量相同。

3.根据权利要求1所述的击实回弹装置，其特征在于：撞击头冲击路面时对路面产生的应力区域外轮廓处于环形接触部上下方向的投影中。

4.根据权利要求1所述的击实回弹装置，其特征在于：装置支座包括环设于撞击头外围的支座套筒，支座套筒的上端设置有套筒上端内翻沿，撞击头上设置有与套筒上端内翻沿并列布置的撞击头翻沿，撞击头翻沿位于套筒上端内翻沿的下侧，弹簧为顶装于套筒上端内翻沿与撞击头翻沿之间的压簧。

5.根据权利要求4所述的击实回弹装置，其特征在于：支座套筒的下端设置有套筒下端内翻沿，撞击头的底部穿过套筒下端内繁沿的内孔后与地面接触，套筒下端内翻沿的底面构成所述环形接触部。

6.根据权利要求1所述的击实回弹装置，其特征在于：撞击锤的底部为用于实现与撞击头上端点接触撞击的球头结构。

7.根据权利要求1所述的击实回弹装置，其特征在于：装置底座上设置竖向布置的导向杆，撞击锤与导向杆导向移动配合。

8.根据权利要求1~7任意一项所述的击实回弹装置，其特征在于：高度测量装置包括设置于装置支座与撞击锤之间的激光位移传感器。