一种用于路基压实度检测的取坑器的制作方法

本实用新型涉及公路、铁路、机场等基层施工检测工具技术领域，具体地说是一种用于路基压实度检测的取坑器。

背景技术：

在目前的路基压实度灌砂法、灌水法试验检测中，一直是由人工采用简单的铁锤、凿子、长把勺、刷子等工具进行挖坑操作，每个沙坑掏挖需要投入2人及以上，大约耗时20分钟，人工掏坑存在人力投入大、工作效率低、沙坑掏挖形状不规则影响检测结果等缺点，不能满足高效机械化生产需要。

基于此，设计一种用于路基压实度检测的取坑器，实现高效挖坑。

技术实现要素：

本实用新型的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种用于路基压实度检测的取坑器，其具有操作方便、机械代替人工可连续生产、省时省力、工作性能高效、沙坑形状规则的优点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于路基压实度检测的取坑器，其结构包括

用于挖坑的钻头部分，钻头部分包括主电机和连接于主电机输出端的钻头本体，钻头本体为空心结构，钻头本体的底部环形开设有齿口，钻头本体的齿口内侧还设置有破土刀，破土刀沿着钻头本体的直径方向设置，且破土刀的两端反向延伸并固定于钻头本体的内壁，破土刀的刀刃倾斜向下；

用于带动钻头部分进行升降运动的升降部分；

当升降部分带动钻头部分下降、且钻头部分旋转工作时，破土刀同步下降并旋转破碎基层土体，从而掏挖成形状规则的试坑。

优选，破土刀与水平面的夹角为10°-35°；破土刀的刀刃底面不超出钻头本体的齿口底面；破土刀和钻头本体分别采用金刚石材料制成。

在上述结构的基础上，所涉及升降部分具体包括固定支架、齿条、升降支架和次电机。固定支架竖直放置。齿条竖直固定于固定支架侧部。升降支架水平布置，升降支架的一侧滑动连接固定支架，升降支架的相对一侧固定连接主电机。次电机固定于升降支架，次电机的输出端连接有齿轮，该齿轮与固定支架侧部的齿条配合啮合，以驱动升降支架沿着固定支架上下滑动。

优选，固定支架的表面竖直标记有刻度，以通过肉眼快速观察升降支架下降的高度，进而推算破土刀旋转挖坑的深度。

在上述结构的基础上，所涉及取坑器还包括取坑器还包括电源控制部分。电源控制部分包括外交流电接口、蓄电池、变压器、变频器、以及控制面板。控制面板上布置有电源开关、主电机工作开关、主电机调频开关、次电机工作开关、次电机调频开关、升降控制键、电源切换开关、充电开关。外交流电接口连接外部交流电，外交流电接口通过控制面板的充电开关连接蓄电池。蓄电池依次连接变压器、控制面板、变频器，变频器的输出端分别连接上述钻头部分的主电机和升降部分的次电机，以实现钻头部分的升降和旋转。

在上述结构的基础上，所涉及取坑器还包括手推车，上述升降部分或固定支架向下固定于手推车，便于取坑器向检测点的快速搬运。

在上述结构的基础上，所涉及取坑器还包括校正部分，校正部分包括基板和用于调节基板高度的基板调节器。基板通过基板调节器水平连接于固定支架底部或手推车底部，基板的中心位置开设有圆孔，圆孔的直径大于钻头本体直径。升降部分带动钻头部分下降时，钻头本体的底部齿口和破土刀分别向下穿过基板的圆孔。

本实用新型的一种用于路基压实度检测的取坑器与现有技术相比所产生的有益效果是：

本实用新型结构简单，操作方便，搬运快速，使用机械挖坑代替了人工挖坑，省时省力，同时，基于破土刀在钻头本体底部的布局以及破土刀的运动状态，实现了沙坑掏挖快速且形状规则的目的，便于后期取样进行检测。

附图说明

附图1是本实用新型的结构示意图；

附图2是图1中A的放大结构剖视图；

附图3是图1中A的放大结构仰视图。

图中各标号表示：

1、手推车，2、固定支架，3、齿条，4、次电机，5、齿轮，

6、主电机，7、升降支架，8、动力输出轴，9、钻头本体，

10、基板调节器，11、基板，12、蓄电池，13、外交流电接口，

14、变压器，15、变频器，16、控制面板，17、破土刀，18、齿口。

具体实施方式

下面结合附图1、2、3，对本实用新型的一种用于路基压实度检测的取坑器作以下详细说明。

如附图1、2、3所示，本实用新型的一种用于路基压实度检测的取坑器，其结构包括：

用于挖坑的钻头部分，钻头部分包括主电机6和连接于主电机6输出端的钻头本体9，钻头本体9为空心结构，钻头本体9的底部环形开设有齿口18，钻头本体9的齿口18内侧布置有破土刀17，所述破土刀17沿着钻头本体9的直径方向设置，且破土刀17的两端反向延伸并固定于钻头本体9的内壁，破土刀17的刀刃倾斜向下；

用于带动钻头部分进行升降运动的升降部分；

当升降部分带动钻头部分下降、且钻头部分旋转工作时，破土刀17同步下降并旋转破碎基层土体，从而掏挖成形状规则的试坑。

破土刀17与水平面的夹角为30°；破土刀17的刀刃底面不超出齿口18底面，最好破土刀17的刀刃底面最低点距离齿口18底面有3mm；破土刀17和钻头本体9分别采用金刚石材料制成。

所涉及升降部分具体包括固定支架2、齿条3、升降支架7和次电机4。固定支架2竖直放置。齿条3竖直固定于固定支架2侧部。升降支架7水平布置，升降支架7的一侧滑动连接固定支架2，升降支架7的相对一侧固定连接主电机6。次电机4固定于升降支架7，次电机4的输出端连接有齿轮5，该齿轮5与固定支架2侧部的齿条3配合啮合，以驱动升降支架7沿着固定支架2上下滑动。

所涉及固定支架2的表面竖直标记有刻度，以通过肉眼快速观察升降支架7下降的高度，进而推算破土刀17旋转挖坑的深度。

所涉及取坑器还包括电源控制部分，电源控制部分包括外交流电接口13、蓄电池12、变压器14、变频器15、以及控制面板16。控制面板16上布置有电源开关、主电机6工作开关、主电机6调频开关、次电机4工作开关、次电机4调频开关、升降控制键、电源切换开关、充电开关。外交流电接口13连接外部交流电，外交流电接口13通过控制面板16的充电开关连接蓄电池12。蓄电池12依次连接变压器14、控制面板16、变频器15，所述变频器15的输出端分别连接上述钻头部分的主电机6和升降部分的次电机4，以实现钻头部分的升降和旋转。

所涉及取坑器还包括手推车1，上述升降部分或固定支架2向下固定于手推车1，便于取坑器向检测点的快速搬运。

所涉及取坑器还包括校正部分，校正部分包括基板11和用于调节基板11高度的基板调节器10。基板11通过基板调节器10水平连接于固定支架2底部或手推车1底部，基板11的中心位置开设有圆孔，圆孔的直径大于钻头本体9直径。升降部分带动钻头部分下降时，钻头本体9的底部齿口18和破土刀17分别向下穿过基板11的圆孔。

本实用新型工作时：

1）首先，根据基层填料粒径或沙坑尺寸要求选择对应的钻头本体9和基板11，将钻头本体9安装于主电机6的输出端，将基板11安装于基板调节器10，且使基板11的圆孔位于钻头本体9正下方；

2）在试验地点选取一块面积约40*40cm的平坦表面，并将其清扫干净，将手推车1推至检测地点，将基板11通过基板调节器10调整至平坦表面；

3）接通外交流电为主电机6、次电机4工作提供电能，操作控制面板16上的次电机4工作开关及升降控制键，实现升降支架7带动钻头部分的上升和下降，同时还可以通过次电机4调频开关，控制钻头部分的升降速度，当钻头部分下降且钻头本体9底部的破土刀17距地表面1cm左右时停止下降；

4）操作控制面板16上的主电机6工作开关，钻头部分的主电机6驱动钻头本体9旋转，通过控制面板16上的升降控制键，可将钻头部分中钻头本体9及其底部的破土刀17向下穿过基板11圆孔旋转破碎基层土体，通过观看固定支架2表面标记的刻度可以确定钻头本体9的入土深度，当试坑深度达到规范要求时停止下降，在钻头本体9及其底部破土刀17旋转破碎基层土体的过程中，根据填料情况可以通过控制面板16上的主电机6调频开关、次电机4调频开关控制钻头本体9旋转及下降速度，节省工作时间；

5）沙坑深度达到设计要求，关闭主电机6，通过控制面板16上的升降控制键，提升钻头部分至一定高度，通过长把勺和刷子将沙坑内和基板11上的土样装入预先备好的塑料袋或取土盒中，此时标准的沙坑生产完毕；

6）根据试验要求，将样品进行试验。

综上所述，以上内容仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管该具体实施方式部分对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。