一种路基压实度现场检测装置

1.本发明涉及道路施工技术领域，特别是一种路基压实度现场检测装置。


背景技术：

2.路基压实度，指的是土或其他筑路材料压实后的干密度与标准最大干密度之比，以百分率表示，路基压实度是路基路面施工质量检测的关键指标之一，表征现场压实后的密度状况，压实度越高，密度越大，材料整体性能越好，在对路基压实度进行检测时，通常采用环刀法，灌砂法和核子密度仪法等。
3.其中环刀法在进行操作的过程中，需要将环刀打入压实层中，用镐将环刀及试样挖出，再用修土刀削平环刀两端余土，称取质量，求得试样湿密度，最后从环刀中取出代表性试样测得含水率，计算压实度。但是现有的环刀法所使用的装置结构简单，取样时剪切阻力大，对土样扰动大、环刀容易变形、取样效率低，且由于无法保证环刀所切取的土体样本刚好是压实层中间的土体，环刀法测得的土体密度准确性不高。


技术实现要素：

4.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
5.鉴于上述或现有技术中存在的问题，提出了本发明。
6.因此，本发明的目的是提供一种路基压实度现场检测装置，其能解决传统环刀取样时阻力大、过程繁琐和效率低的问题，取样后，土体样品完整度低导致的测得的土体密度不准确的问题。
7.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种路基压实度现场检测装置，其包括取样单元，包括支撑组件、设置于所述支撑组件中间的传动组件、设置于所述传动组件下方的工作组件、以及设置于所述工作组件两侧的一对挖掘组件。
8.作为本发明所述路基压实度现场检测装置的一种优选方案，其中：所述支撑组件包括传动平台、设置于所述传动平台下方的一组立柱、设置于所述立柱下方的固定平台，以及设置于所述固定平台下方的一组支撑腿；所述传动平台与所述立柱固定连接；所述立柱与所述固定平台固定连接；所述固定平台与所述支撑腿固定连接。
9.作为本发明所述路基压实度现场检测装置的一种优选方案，其中：所述传动平台包括贯通设置于其中心的螺纹孔；所述固定平台包括贯通设置于其中心的活动口、设置于所述固定平台下方的环形导槽，以及设置于所述环形导槽下方的限位座；所述支撑腿包括设置于其一侧的桩套、设置于所述桩套一侧的紧固螺栓，以及设置于所述桩套内部的桩钉；所述紧固螺栓与所述桩套螺纹连接；所述桩钉与所述桩套活动连接。。
10.作为本发明所述路基压实度现场检测装置的一种优选方案，其中：所述传动组件包括传动杆，以及设置于所述传动杆下方的拨动盘；所述传动杆与所述拨动盘固定连接。。
11.作为本发明所述路基压实度现场检测装置的一种优选方案，其中：所述传动杆包括设置于其上端的转动盘，以及设置于所述传动杆杆身的螺纹；所述拨动盘包括设置于其下端的一对拨动杆；所述拨动盘与所述拨动杆固定连接；所述转动盘与所述传动杆固定连接。
12.作为本发明所述路基压实度现场检测装置的一种优选方案，其中：所述工作组件包括一对半圆套筒，以及设置于所述半圆套筒内侧的环刀。
13.作为本发明所述路基压实度现场检测装置的一种优选方案，其中：所述半圆套筒包括设置于其上端的端面、设置于所述端面表面的开合槽、设置于所述半圆套筒内壁的环刀座、设置于所述半圆套筒一侧的的限位杆，以及贯通设置于所述半圆套筒一侧的活动槽；所述环刀包括上环刀和下环刀；所述上环刀包括设置于其一侧的固定条，以及设置于所述上环刀下端的外螺纹环；所述下环刀包括设置于其上端的内螺纹环，以及设置于所述下环刀下端的刀口；所述端面与所述半圆套筒固定连接；所述限位杆与所述半圆套筒固定连接；所述上环刀与所述下环刀螺纹连接；所述固定条和外螺纹环分别与所述上环刀固定连接；所述内螺纹环与所述下环刀固定连接。
14.作为本发明所述路基压实度现场检测装置的一种优选方案，其中：所述挖掘组件包括伸缩臂、设置于所述伸缩臂内部的伸缩杆，以及设置于所述伸缩杆下方的挖掘机构；所述伸缩臂与所述伸缩杆活动连接；所述挖掘机构与所述伸缩杆固定连接。
15.作为本发明所述路基压实度现场检测装置的一种优选方案，其中：所述伸缩臂包括设置于其顶端的滑块、设置于所述伸缩臂内侧的活动腔、设置于所述活动腔腔壁的一对限位条、设置与所述活动腔下端的限位台，以及设置于所述活动腔上壁的弹簧；所述伸缩杆包括设置于其顶端的凸台、设置于所述凸台两侧的限位槽、设置于所述伸缩杆下端的伸缩台、贯通设置于所述伸缩台一侧的通孔；所述滑块与所述伸缩臂固定连接；所述限位条与所述活动腔固定连接；所述限位台与所述活动腔固定连接；所述的凸台与所述伸缩杆固定连接；所述伸缩台与所述伸缩杆固定连接；所述活动腔上壁和凸台上端分别与弹簧固定连接。
16.作为本发明所述路基压实度现场检测装置的一种优选方案，其中：所述挖掘机构包括挖掘臂，以及设置于所述挖掘臂下方的一组犁形刀；所述犁形刀与所述挖掘臂固定连接。
17.本发明的有益效果：本发明能够简化环刀法取样过程，保证了土样的完整度，大幅提高了取样效率和样品数据的准确性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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它的附图。其中：
19.图1为路基压实度现场检测装置的取样单元三维视图。
20.图2为路基压实度现场检测装置的支撑组件三维视图。
21.图3为路基压实度现场检测装置的支撑组件剖面视图。
22.图4为路基压实度现场检测装置的传动组件、工作组件和挖掘组建的连接示意图。
23.图5为路基压实度现场检测装置的半圆套筒三维示意图。
24.图6为路基压实度现场检测装置的环刀三维示意图。
25.图7为路基压实度现场检测装置的挖掘组件三维示意图。
26.图8为路基压实度现场检测装置的伸缩臂和伸缩杆三维示意图。
27.图9为路基压实度现场检测装置的挖掘机构三维示意图。
具体实施方式
28.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
29.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
30.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
31.实施例1
32.参照图1～9，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种路基压实度现场检测装置，其包括取样单元100，包括支撑组件101、设置于支撑组件101中间的传动组件102、设置于传动组件102下方的工作组件103、以及设置于工作组件103两侧的一对挖掘组件104。
33.需要说明的是，支撑组件101与传动组件102螺纹连接，传动组件102与工作组件103活动连接，挖掘组件104与支撑组件101活动连接并于工作组件103活动连接。
34.取样单元100是为了取代传统的环刀法取土样，相对于传统环刀法的费时费力，提升了工作效率，保证了土体样本的完整性。支撑组件101则其到固定支撑作用，也可用于调平。传动组件102输出扭矩使取样单元顺利进行工作。工作组件103则用于土体取样以及保障土体的完整性。挖掘组件104则是破碎土样周围的土，形成围绕土样的圆环，使土样提取过程更便捷。
35.使用时，将取样单元100置于取样点，调整并固定支撑组件101，而后旋转传动组件102，使传动组件102带动工作组件103以及挖掘组件104进行工作，工作组件103截取土样保障土样完整性，挖掘组件104则破碎边缘形成土环，完成后，反向旋转传动组件102并将土环内碎土清理出去，土样被保留，最后取走取样单元100并进行土样的提取工作。
36.综上，该取样单元能够简化环刀法取样过程，保证了土样的完整度，大幅提高了取样效率和样品数据的准确性。
37.实施例2
38.参照图1～9，为本发明第二个实施例，其不同于第一个实施例的是：还包括支撑组件101包括传动平台101a、设置于传动平台101a下方的一组立柱101b、设置于立柱101b下方的固定平台101c，以及设置于固定平台101c下方的一组支撑腿101d；传动平台101a与立柱101b固定连接；立柱101b与固定平台101c固定连接；固定平台101c与支撑腿101d固定连接。
39.进一步的，传动平台101a包括贯通设置于其中心的螺纹孔101a-1；
40.固定平台101c包括贯通设置于其中心的活动口101c-1、设置于固定平台101c下方
的环形导槽101c-2，以及设置于环形导槽101c-2下方的限位座101c-3；
41.支撑腿101d包括设置于其一侧的桩套101d-1、设置于桩套101d-1一侧的紧固螺栓101d-2，以及设置于桩套101d-1内部的桩钉101d-3；
42.紧固螺栓101d-2与桩套101d-1螺纹连接；桩钉101d-3与桩套101d-1活动连接。
43.进一步的，传动组件102包括传动杆102a，以及设置于传动杆102a下方的拨动盘102b；
44.传动杆102a与拨动盘102b固定连接。
45.进一步的，传动杆102a包括设置于其上端的转动盘102a-1，以及设置于传动杆102a杆身的螺纹102a-2；
46.拨动盘102b包括设置于其下端的一对拨动杆102b-1；
47.拨动盘102b与拨动杆102b-1固定连接；转动盘102a-1与传动杆102a固定连接。
48.进一步的，工作组件103包括一对半圆套筒103a，以及设置于半圆套筒103a内侧的环刀103b
49.进一步的，半圆套筒103a包括设置于其上端的端面103a-1、设置于端面103a-1表面的开合槽103a-2、设置于半圆套筒103a内壁的环刀座103a-3、设置于半圆套筒103a一侧的的限位杆103a-4，以及贯通设置于半圆套筒103a一侧的活动槽103a-5；
50.环刀103b包括上环刀103b-1和下环刀103b-2；
51.上环刀103b-1包括设置于其一侧的固定条103b-11，以及设置于上环刀103b-1下端的外螺纹环103b-12；
52.下环刀103b-2包括设置于其上端的内螺纹环103b-21，以及设置于下环刀103b-2下端的刀口103b-22；
53.端面103a-1与半圆套筒103a固定连接；限位杆103a-4与半圆套筒103a固定连接；上环刀103b-1与下环刀103b-2螺纹连接；固定条103b-11和外螺纹环103b-12分别与上环刀103b-1固定连接；内螺纹环103b-21与下环刀103b-2固定连接。
54.进一步的，挖掘组件104包括伸缩臂104a、设置于伸缩臂104a内部的伸缩杆104b，以及设置于伸缩杆104b下方的挖掘机构104c；
55.伸缩臂104a与伸缩杆104b活动连接；挖掘机构104c与伸缩杆104b固定连接。
56.进一步的，伸缩臂104a包括设置于其顶端的滑块104a-1、设置于伸缩臂104a内侧的活动腔104a-2、设置于活动腔104a-2腔壁的一对限位条104a-3、设置与活动腔104a-2下端的限位台104a-4，以及设置于活动腔104a-2上壁的弹簧104a-5；
57.伸缩杆104b包括设置于其顶端的凸台104b-1、设置于凸台104b-1两侧的限位槽104b-2、设置于伸缩杆104b下端的伸缩台104b-3、贯通设置于伸缩台104b-3一侧的通孔104b-4。
58.滑块104a-1与伸缩臂104a固定连接；限位条104a-3与活动腔104a-2固定连接；限位台104a-4与活动腔104a-2固定连接；的凸台104b-1与伸缩杆104b固定连接；伸缩台104b-3与伸缩杆104b固定连接；活动腔104a-2上壁和凸台104b-1上端分别与弹簧104a-5固定连接。
59.进一步的，挖掘机构104c包括挖掘臂104c-1，以及设置于挖掘臂104c-1下方的一组犁形刀104c-2；
60.犁形刀104c-2与挖掘臂104c-1固定连接。
61.需要说明的是，传动平台101a通过均匀阵列在其下方的一组立柱101b与固定平台101c固定连接，其中间的螺纹孔101a-1与传动杆102a杆身的螺纹102a-2配合，保证传动杆102a能够进行旋转向下的动作。固定平台101c中间活动口101c-1为传动杆102a预留同时也便于观察工作状况，避免阻碍传动杆102a工作，环形导槽101c-2与限位座101c-3相互协同，并与滑块104a-1配合，使滑块104a-1围绕环形导槽101c-2做圆周运动并对滑块104a-1进行限位。支撑腿101d均匀阵列在固定平台101c下方，数量至少为三个，此处数量为三个，便于取样单元的调平，支撑腿101d侧边桩套101d-1与桩钉101d-3配合，便于桩钉101d-3的活动和限位，桩钉101d-3角度以环形导槽101c-2为圆偏向其圆心位置，向圆心收拢，收拢的桩钉101d-3可以保证固定平台101c的稳定及可靠性，桩钉101d-3在桩套101d-1内通过活动起调平作用，在紧固螺栓101d-2的作用下，对桩钉101d-3起最终的固定，需要注意的是，桩钉101d-3可直接进行调平后放置于地面用于支撑，或者在必要时将三个桩钉101d-3插入地面进一步稳固整个取样单元100。
62.传动组件102输出扭矩，传动杆102a两端分别与拨动盘102b和转动盘102a-1固定连接，传动杆102a一端的转动盘102a-1方便人员旋转操作传动组件102，拨动盘102b下方固定连接了一对拨动杆102b-1，拨动杆102b-1对称分布，分别与两个开合槽103a-2配合，为活动连接，拨动杆102b-1通过旋转在开合槽103a-2活动，可以使两个半圆套筒103a进行开合动作。
63.工作组件103是整个取样单元100完成取样工作的重要组成部分，半圆套筒103a与传动组件102协同工作，两者活动连接，半圆套筒103a呈半圆状，其真实弧长要小于半圆的弧长，在两个半圆套筒103a包裹住环刀103b时，留有余量，其余量空隙与固定条103b-11配合，起限位作用，使环刀103b能够旋转下降，增强环刀103b切土的效率，半圆套筒103a有两个，呈对称分布，其上端的端面103a-1可以挤压固定住相应的环刀103b，继而带动环刀103b下降到压实层中完成取样工作，端面103a-1下方有环刀座103a-3，其内径与环刀103b内径一致且正好抵住环刀103b，主要作用是为了环刀103b切出的土样向上能留出一定的余量，开合槽103a-2在端面103a-1之上，其带动半圆套筒103a进行开合动作的原理及具体结构是本领域人员应当知晓的，单个半圆套筒103a单侧固定连接有限位杆103a-4，限位杆103a-4与通孔104b-4配合并且活动连接，需要注意的是，为了保证半圆套筒103a横向移动的稳定性，限位杆103a-4其柱状结构应常采用正多边形柱，半圆套筒103a一侧的活动槽103a-5则是根据挖掘臂104c-1侧边的形状预留的活动口，保证半圆套筒103a在开合过程中不会收到影响，同时对半圆套筒103a进行限位，半圆套筒103a下方桶口外延应进行全面倒角，使半圆套筒103a向下行进时拨开碎土从而不被碎土阻碍。环刀103b用于土样的切取，其由上环刀103b-1和下环刀103b-2通过螺纹连接构成，下环刀103b-2切取的土样为整个土样下方留出的余量，因此在检测土样密度时，上环刀103b-1除了其本体切得得土样还在其上下两端都留有土样的余量，保证了测得的土体密度得准确性。
64.挖掘组件104用于土样周围的碎土工作，便于土样的取出，伸缩臂104a与伸缩杆104b配合，两者分别通过弹簧104a-5固定连接，滑块104a-1的与环形导槽101c-2的槽环配合，且完全贴合环形导槽101c-2的槽环的形状，使伸缩臂104a能够被带动旋转，并使通孔104b-4方向始终朝向环形导槽101c-2的圆心位置，进一步对半圆套筒103a进行限位，活动
腔104a-2与凸台104b-1配合活动，限位条104a-3和限位槽104b-2配合，使伸缩杆104b只能上下活动而无法转动，伸缩杆104b使得挖掘组件104和工作组件103能向下运动，限位台104a-4防止伸缩杆104b脱离伸缩臂104a，限位杆103a-4与通孔104b-4配合能使半圆套筒103a进行通孔104b-4轴向的移动，弹簧104a-5在传动组件102回旋后脱离工作组件103时，带动伸缩杆104b向上复位，在伸缩臂104a旋转时，带动挖掘臂104c-1以及犁形刀104c-2进行旋转，伸缩杆104b则使其向下活动，因此犁形刀104c-2能够向下旋转进行碎土工作，挖掘机构104c数量为两个，呈中心对称，其上端与伸缩台104b-3固定连接，需要注意的使靠近环刀103b-2一侧的犁形刀104c-2需要贴合环刀103b-2外壁，保证贴合环刀103b-2外壁的土被破碎，挖掘臂104c-1一侧贴合环刀103b-2外壁并始终与活动槽103a-5配合，保证半圆套筒103a的限位效果，犁形刀104c-2的外形为现有技术本领域技术人员可参考现有农耕犁的原理及布局来实现其效果，犁形刀104c-2均匀阵列在挖掘臂104c-1下方，其呈密集排布，保证扫掠的区域能够充分破碎，最外端的犁形刀104c-2扫掠范围要长于挖掘臂104c-1的最外侧宽度，防止挖掘臂104c-1被扫掠形成的土环外壁卡死，犁形刀104c-2要始终略高于环刀103b-2刀口103b-22部分，使土样先被环刀103b-2切出保护再破碎土样周围区域，保证土样外壁的完整性。
65.使用时，先将提前放置好环刀103b取样单元100置于取样区，根据需要调整桩钉101d-3进行调平，再通过紧固螺栓101d-2固定桩钉101d-3，必要时可将桩钉101d-3打入地面，旋转转动盘102a-1，拨动杆102b-1使半圆套筒103a紧紧包裹住环刀103b后进行旋转下降，挖掘机构104c同步进行旋转下降，环刀103b切下土样，犁形刀104c-2将环刀103b周围的土破碎，直至下降至最大下降极限，清理掉碎土，反转转动盘102a-1，半圆套筒103a立即松开，此时取下取样单元100，环刀103b被留在圆柱形土样中间，此时连带环刀103b掰断圆柱形土样，取下下环刀103b-2，下方的土样余量为掰断圆柱形土样过程中的断面所留，上方土样已被留出，最后根据正常土体密度测定流程进行测定。
66.综上，本发明能够简化环刀法取样过程，保证了土样的完整度，大幅提高了取样效率和样品数据的准确性
67.重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本技术的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
68.此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或与实现本发明不相关的
那些特征)。
69.应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
70.应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。