一种路基层压实度检测取样机及取样方法与流程

本发明涉及路基层压实度检测，具体为一种路基层压实度检测取样机及取样方法。

背景技术：

1、路基压实度是路基路面施工质量检测的关键指标之一，先取压实前的土样送试验室测定其最佳含水量时的干密度，此为试样最大干密度，再取由压实后的试样测定其实际干密度，用实际干密度除以最大干密度即是土的实际压实度，用此数与标准规定的压实度比较，即可知道土的压实程度是否达到了质量标准；

2、公开号“cn219886764u”公开了一种公路工程路基层压实度检测装置，包括两组底座，两组所述底座的顶部皆设置有侧面板，两组所述侧面板互相靠近的一侧共同设置有路基层取样检测构件。该装置在运行取样时，首先通过开孔环的转动对取样路基层进行环形切割，进而再通过切刀对取样区域的基土进行切削破碎，进而使得取样破碎过程中，通过开孔环的防护和优先环形切割，对孔洞的内壁起到了隔离的作用，进而对路基层孔洞内基土取样不会出现破坏孔洞内壁的现象；

3、但是上述装置还存在以下缺陷：

4、1、上述装置在通过开孔环对取样路基层进行打孔和破碎时，孔洞周围的基土在受到压力后会向孔洞内部移动，这部分基土会在孔洞内部堆叠，影响后续通过环刀进行取样时的取样结果；

5、2、上述装置在使用时是通过底座直接与路基层接触的方式进行固定，但是在一些倾斜的路基面上进行使用时缺乏整体的定位结构，在使用时底座整体会因重力而发生位移，从而导致取样出现误差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种路基层压实度检测取样机及取样方法，以解决松动的基土影响环刀取样的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种路基层压实度检测取样机，包括底座，所述底座的顶部固定设置有支架，所述支架上设置有环刀取样机构，所述环刀取样机构用于切割路基层进行取样，所述底座的底部设置有基土清理机构，所述基土清理机构用于对环刀切割路基层时产生的基土进行清理，所述底座的侧面设置有定位机构，所述定位机构用于提高整体的稳定性，所述定位机构与基土清理机构配合连接，所述定位机构首先对整体进行固定，使所述底座与路基层平行接触，然后通过所述环刀取样机构在底座内部驱使环刀切割路基层，所述环刀取样机构还能通过定位机构驱使基土清理机构动作，以通过所述基土清理机构将环刀切割路基层时产生的基土进行清理，防止基土与样本混合出现误差。

4、优选的，所述基土清理机构包括外齿圈、连杆和刮板，所述外齿圈转动设置于底座的侧面，多个所述连杆等距分布于外齿圈的底部，所述刮板设置于连杆的底部并与底座的底部接触，所述外齿圈在转动时通过连杆驱使刮板同步转动，使得环刀周围的基土被所述刮板以转动的形式进行推动，而所述刮板则通过垂直推动组件将这部分基土向着远离环刀的方向推动，从而防止基土干扰环刀的取样过程。

5、优选的，所述垂直推动组件包括推板、牵引块、滑槽、转轴、导向槽和导向块，所述滑槽开设于刮板的表面，所述推板固定于牵引块的表面，所述牵引块滑动设置于滑槽内部并滑动于转轴的表面，所述转轴转动于滑槽的内壁，所述导向槽呈螺旋状设置于转轴的表面，所述导向块固定于牵引块的内壁并于所述导向槽配合连接，所述转轴转动时通过导向槽和导向块的配合驱使牵引块在滑槽的内部直线移动，进而使得所述牵引块驱使推板同步移动，通过所述推板的推动配合往复结构将刮板所带动的基土向着远离环刀的方向进行推动。

6、优选的，所述往复结构包括扭簧、第一齿轮、凹槽和轮齿，所述第一齿轮固定于转轴的一端并转动于刮板的内部，所述凹槽开设于底座的底部，所述轮齿设置于凹槽的内部并与第一齿轮配合连接，所述扭簧固定于第一齿轮与滑槽之间并套设于转轴的表面，所述刮板在转动时能够驱使第一齿轮在轮齿的表面转动，此时所述第一齿轮在牵引块的内部驱使转轴转动的同时使扭簧形变蓄能，当所述第一齿轮转动至凹槽内部未设置轮齿的区域时，所述扭簧释放能量驱使转轴反向转动，从而实现所述推板的往复移动。

7、优选的，所述定位机构包括电机、驱动轴、套筒、固定脚和第二齿轮，所述电机设置于底座与支架之间并与驱动轴进行花键连接，所述驱动轴的一端转动于底座的表面，且所述驱动轴的另一端连接有可垂直往复移动的套筒，所述第二齿轮固定于套筒的表面，所述固定脚设置于套筒的底部，所述电机通过驱动轴驱使套筒转动，所述套筒驱使固定脚转动，使得所述固定脚逐渐向路基层内部延伸，以实现对整体的固定，直至所述底座的底部与路基层接触。

8、优选的，所述环刀取样机构包括有气缸、挤压块、防护筒、连接板、导杆、推杆、连接臂、隔板和圆形框架，所述气缸设置于支架的顶部，所述挤压块固定于气缸的输出端，所述挤压块的顶部通过连接板固定有多个导杆，所述导杆的一端通过第一弹簧弹性活动设置有推杆，所述连接臂固定于套筒的表面并活动连接于底座的表面，所述连接臂的顶端通过第二弹簧与底座进行弹性活动连接，所述圆形框架固定于多个推杆的底部，且所述防护筒同心设置于圆形框架内，所述隔板固定于防护筒内部并将防护筒分为取样腔和挤压腔，所述第一弹簧的弹性系数大于第二弹簧的弹性系数。

9、优选的，所述驱动轴的表面设置有导向部，所述套筒的内壁设置有与导向部配合的轨道，所述套筒的内壁固定有限位杆，所述驱动轴的内部设置有与限位杆相配合的限位腔。

10、一种取样方法，包括以下步骤：

11、s1、整体定位，首先将底座放置在路基层上，将环刀放入取样腔内部，然后启动电机，电机驱使驱动轴转动，驱动轴则通过导向部和轨道之间的配合驱使套筒转动，套筒驱使固定脚转动，固定脚在转动时会逐渐进入路基层内部对整体进行固定，由于四个固定脚由四个独立的电机进行控制，因此每个固定脚都可以单独工作，从而使得底座能够水平平稳地与路基层接触，以便于环刀的取样；

12、s2、路基层取样，启动气缸，气缸驱使挤压块下移，挤压块在下移时能够通过连接板、导杆和推杆带动圆形框架同步移动，从而通过圆形框架驱使防护筒同步下移，进而使得防护筒带动环刀水平下移，此时挤压块会在挤压腔内部通过隔板推动环刀切割路基层进行取样；

13、s3、基土清理，在挤压块推动环刀进行取样时，圆形框架会挤压连接臂，由于第一弹簧的弹性系数大于第二弹簧的弹性系数，因此首先是第二弹簧形变，使得连接臂通过套筒驱使第二齿轮下移并与外齿圈配合，此时第二齿轮能够驱使外齿圈转动，外齿圈转动时通过连杆驱使刮板在底座的底部转动，从而对环刀周围的基土进行清理。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、1、本发明在底座的底部设置了基土清理机构，通过基土清理机构的设置能够在环刀切割路基层时将因受到环刀压力而松动的基土进行推动清理，并配合基土清理机构中垂直推动组件的设置将这部分基土向着远离环刀的方向推动，防止这部分基土移动到环刀取样时所产生的孔洞内部，从而降低了环刀取样时因基土而产生的误差；

16、2、本发明在底座的侧面设置了定位机构，通过定位机构的设置能够将设备整体在环刀取样前固定在路基层上，能够在任何情况下使得底座的底部与路基层的表面水平贴合，从而保证了环刀切割路基层时的垂直度，而且能够防止在环刀切割路基层设备整体发生移动，进一步降低了环刀取样时的误差；

17、3、本发明通过环刀取样机构的设置，不仅能够下压环刀使其切割路基层进行取样，还能够在环刀刚接触路基层时就驱动基土清理机构动作对环刀四周的基土进行清理，这就使得即使环刀切割路基层时使周围的基土松动，由于环刀的切割过程是缓慢的，导致被切割区域的地势高而被清理的区域地势低，因此这部分松动的基土会向着被清理的区域移动，再次防止基土影响环刀的取样结果。

18、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。