一种道路基层压实度试验取样装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种取样装置，特别涉及一种道路基层压实度试验取样装置。


背景技术：

2.压实度又称夯实度，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，路基路面压实质量是道路工程施工质量管理最重要的内在指标之一，只有对路基、路面结构层进行充分压实，才能保证路基路面的强度、刚度、稳定性以及平整度，从而延长路基路面的使用寿命。
3.目前大多使用灌砂法和环刀法来检测路基的压实度，使用环刀法时，工人手动将环刀砸入基层，无法保证环刀的竖直度，且环刀砸入后工人需要将环刀周围的土体挖开，取出环刀，操作劳动强度大且对于基层的破坏面积和程度较大，不利于后续施工。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对环刀法对于道路基层破环程度较大的问题，提供一种道路基层压实度试验取样装置。
5.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
6.本实用新型所述的一种道路基层压实度试验取样装置，包括：环刀、套筒、螺杆、内螺纹块和支架；环刀的刀体为一圆管状结构，套筒为有顶无底的圆柱筒状结构且其外表面设置有螺旋切削刃，螺旋切削刃以套筒的轴线为中心沿套筒外周面螺旋设置，环刀和套筒单向啮合传动连接，传动方向为沿套筒正转方向既套筒正转带动环刀转动反转则传动失效，环刀设置于套筒内侧，螺杆、环刀、套筒和套筒外周面的螺旋切削刃的轴线均重合，套筒与螺杆固定连接，螺杆与内螺纹块螺纹连接，内螺纹块固定连接于支架上端，螺杆与螺旋切削刃的旋向相同。
7.采用上述技术方案，环刀的圆管状结构既可以方便压入基层也可以在环刀内部采集到所需取样的基层，保证套筒上的螺旋切削刃可以起到导向传力作用并且将周围土体切割分离，范围精准，相较于手工开挖，对于基层的破坏范围和破坏程度要小得多；由于套筒与环刀单向啮合传动，套筒正转下行的时候可以带动环刀转动使环刀更容易钻入基层，套筒反转上行的时候，套筒则不带动环刀，套筒离开基层后，环刀则留在基层内。
8.较佳的，环刀包括：刀体和刀齿；刀体底边沿圆周等距固定连接多个刀齿。
9.采用上述技术方案，刀齿可以使下钻过程更省力且对于基层取样的压实度影响较小。
10.较佳的，套筒包括：筒体和螺旋切削刃；螺旋切削刃由一顶角为5
°‑
30
°
的等腰三角形截面绕筒体外侧面螺旋扫描形成且其截面顶角相对的底边与套筒的外圆周面重合，螺旋切削刃固定连接于筒体的外周面。
11.采用上述技术方案，螺旋切削刃可以起到切割环刀周围土体的作用。
12.较佳的，支架包括：架框、支腿和滚轮；架框为一矩形框架结构，支腿固定连接于框
架底面的四角处，滚轮为一圆柱筒状结构，滚轮转动连接于两条支腿之间。
13.采用上述技术方案，支架可以起到整体结构支撑的作用，滚轮可以增大与基层表面的接触面积，减小压强，避免破坏基层表面，滚轮自身质量可以起到配重的作用，增强结构的稳定性。
14.较佳的，还包括滑动板；滑动板为一矩形结构，滑动板的四角开有允许支腿穿过的通孔，滑动板与支腿滑动连接，滑动板与螺杆之间转动连接。
15.采用上述技术方案，滑动板与支腿滑动连接起到定位的作用，可以保证套筒和环刀的竖直度，避免发生偏移。
16.较佳的，螺杆上端开有通孔。
17.采用上述技术方案，通孔中可以穿入长条状刚性物体来拧动螺杆做旋转运动。
18.较佳的，所述环刀和套筒的单向啮合传动连接包括啮齿盘和弹性啮齿；啮齿盘为一环状的薄壁空心矮圆柱结构且外侧面设置有多个啮齿，啮齿盘上的啮齿齿形为常用棘轮齿形中的三角形齿，其三角形尖角方向朝向与螺杆旋向相反的方向，啮齿盘固定连接于环刀的刀体上端，弹性啮齿为一弯折弹性片其弯折两边长度不等，弹性啮齿的开口朝向啮齿盘啮齿的尖角，弹性啮齿的短边固定连接于筒体内侧上端，弹性啮齿的长边自由端与啮齿盘啮齿的根部进行啮合，弹性啮齿沿套筒内侧面上端周向设置多个。
19.采用上述技术方案，有利于提高与弹性啮齿啮合可靠度，不容易脱齿，多个弹性啮齿分担载荷，受力条件更好，降低故障率。
20.本实用新型具有以下有益效果：环刀的圆管状结构既可以方便压入基层也可以在环刀内部采集到所需取样的基层，保证套筒上的螺旋切削刃可以起到导向传力作用并且将周围土体切割分离，范围精准，相较于手工开挖，对于基层的破坏范围和破坏程度要小得多；由于套筒与环刀单向啮合传动，套筒正转下行的时候可以带动环刀转动使环刀更容易钻入基层，套筒反转上行的时候，套筒则不带动环刀，套筒离开基层后，环刀则留在基层内。刀齿可以使下钻过程更省力且对于基层取样的压实度影响较小。螺旋切削刃可以起到切割环刀周围土体的作用。支架可以起到整体结构支撑的作用，滚轮可以增大与基层表面的接触面积，减小压强，避免破坏基层表面，滚轮自身质量可以起到配重的作用，增强结构的稳定性。滑动板与支腿滑动连接起到定位的作用，可以保证套筒和环刀的竖直度，避免发生偏移。通孔中可以穿入长条状刚性物体来拧动螺杆做旋转运动。有利于提高与弹性啮齿啮合可靠度，不容易脱齿，多个弹性啮齿分担载荷，受力条件更好，降低故障率。
附图说明
21.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
22.图1是取样装置整体的结构示意图；
23.图2是取样装置整体的主视图；
24.图3是取样装置整体的左视图；
25.图4是套筒和环刀的组合结构示意图；
26.图5是套筒和环刀的组合结构的主视图；
27.图6是套筒和环刀的组合内部结构示意图；
28.图7是弹性啮齿和啮齿盘啮合的结构示意图；
29.图8是环刀的结构示意图；
30.图9是环刀的主视图；
31.图10是环刀的俯视图；
32.附图标记说明，1、环刀；101、刀体；102、刀齿；103、啮齿盘；2、套筒；201、筒体；202、螺旋切削刃；203、弹性啮齿；3、螺杆；4、内螺纹块；5、支架；501、架框；502、支腿；503、滚轮；6、滑动板。
具体实施方式
33.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。
34.一种道路基层压实度试验取样装置，如图1-10所示，包括：环刀1、套筒2、螺杆3、内螺纹块4和支架5；环刀1的刀体101为一圆管状结构，套筒2为有顶无底的圆柱筒状结构且其外表面设置有螺旋切削刃202，螺旋切削刃202以套筒2的轴线为中心沿套筒2外周面螺旋设置，环刀1和套筒2单向啮合传动连接，传动方向为沿套筒2正转方向即套筒2正转带动环刀1转动反转则传动失效，环刀1设置于套筒2内侧，环刀1、套筒2和套筒2外周面的螺旋切削刃202的轴线均重合，套筒2与螺杆3固定连接，螺杆3与内螺纹块4螺纹连接，内螺纹块4固定连接于支架5上端，螺杆3与螺旋切削刃202的旋向相同。环刀1包括：刀体101和刀齿102；刀体101底边沿圆周等距固定连接多个刀齿102。套筒2包括：筒体201和螺旋切削刃202；螺旋切削刃202由一顶角为5
°‑
30
°
的三角形截面绕筒体201外侧面螺旋扫描形成且其截面顶角相对的底边与套筒2的外圆周面重合，螺旋切削刃202固定连接于筒体201的外周面。支架5包括：架框501、支腿502和滚轮503；架框501为一矩形框架结构，支腿502固定连接于框架底面的四角处，滚轮503为一圆柱筒状结构，滚轮503转动连接于两条支腿502之间。本实用新型还包括滑动板6；滑动板6为一矩形板，滑动板6的四角开有允许支腿502穿过的通孔，滑动板6与支腿502滑动连接，滑动板6与螺杆3之间转动连接。螺杆3上端开有通孔。所述环刀1和套筒2的单向啮合传动连接包括啮齿盘103和弹性啮齿203；啮齿盘103为一环状的薄壁空心矮圆柱结构且外侧面设置有多个啮齿，啮齿盘103上的啮齿齿形为常用棘轮齿形中的三角形齿，其三角形尖角方向朝向与螺杆3旋向相反的方向，啮齿盘103固定连接于环刀1的刀体101上端，弹性啮齿203为一弯折弹性片其弯折两边长度不等，弹性啮齿203的开口朝向啮齿盘103啮齿的尖角，弹性啮齿203的短边固定连接于筒体201内侧上端，弹性啮齿203的长边自由端与啮齿盘103啮齿的根部进行啮合，弹性啮齿203沿套筒2内侧面上端周向设置多个。
35.取样时，将装置推动到预定采样的位置，固定好位置后，用钢筋或钢管等刚性物体穿入螺杆3上端的通孔，顺时针转动螺杆3，螺杆3与内螺纹块4配合，螺杆3向下做直线运动，螺杆3同时带动滑动板6、套筒2和环刀1向下运动，螺杆3与滑动板6之间设置轴承，使得螺杆3仅向滑动板6传递向下运动的力而不会传递顺时针旋转运动的力，而滑动板6的作用在于可以保证螺杆3以及其带动的套筒2的竖直度，螺杆3带动套筒2顺时针旋转并向下运动，同时螺杆3外侧面的螺旋切削刃202切入基层对基层结构进行可控范围的切削并对套筒2施加一个向下的辅助力使得钻入动作更为省力，与此同时，套筒2内侧的弹性啮齿203带动环刀1上的啮齿盘103进而带动环刀1整体做顺时针旋转，套筒2的顶带动环刀1向下运动，环刀1底部的刀齿102使环刀1切入得更省力更顺滑，直到环刀1和套筒2整体都钻入基层后，逆时针
转动螺杆3，螺杆3带动滑动板6和套筒2向上运动，而由于套筒2和环刀1是单向啮合传动，环刀1失去动力则留在基层内，待套筒2完全离开基层后，移走装置，清理环刀1周围的土体，再用改锥等工具撬断环刀1底部的土体，取出环刀1，之后采用环刀1法测定基层的压实度。
36.本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制。