一种公路路面砼抗压检测系统及检测方法与流程

1.本发明属于公路检测相关技术领域，具体涉及一种公路路面砼抗压检测系统及检测方法。


背景技术：

2.混凝土，简称为“砼”，是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料；与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。普通混凝土指以水泥为主要胶凝材料，与水、砂、石子，必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合，经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成的人造石材。混凝土主要划分为两个阶段与状态：凝结硬化前的塑性状态，即新拌混凝土或混凝土拌合物；硬化之后的坚硬状态，即硬化混凝土或混凝土。
3.混凝土强度等级是以立方体抗压强度标准值划分，中国普通混凝土强度等级划分为14级：c15、c20、c25、c30、c35、c40、c45、c50、c55、c60、c65、c70、c75及c80。混凝土质量检验可分为内在质量、表面质量和外形尺寸质量三大方面，表面质量和外形尺寸可以用简单的测量和观察的方法完成，其中抗压强度是混凝土最为重要的指标，在现场浇注混凝土时需要进行抽样送检，在达到28d龄期时在实验室进行抗压强度检测。在达到龄期后，各方仍然需要组织混凝土构件的现场检测，现场检测主要以无损或微破损检测为主，目前常用的检测手段有回弹法、超声-回弹法、钻芯法、后锚固法、剪压法等。通过对目前各种成熟的检测方法进行对比分析，有利于建设工程各方合理选取检测方法。现有用于钻芯法的检测装置取得的砼芯底部极为不平整，严重影响砼抗压强度检测结果，故需对取得的砼芯底部进行补平，极为不便并且检测结果由于补平会与实际公路路面砼抗压强度产生偏差。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种公路路面砼抗压检测系统及检测方法，通过设置钻芯机构与行星齿轮机构，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种公路路面砼抗压检测系统，包括上基座，所述上基座下表面固定连接有后侧支撑柱，所述上基座下表面前侧固定连接有导向杆，所述支撑柱与导向杆的底端固定连接有底座，所述底座底端固定连接有脚轮，所述底座后侧固定连接有手推杆，所述上基座上表面固定连接有电机，所述电机顶端转动连接有传动轴，所述传动轴顶端固定连接有主动带轮，所述主动带轮通过皮带滑动连接有从动带轮，所述底座下方设置有钻芯机构，所述钻芯机构包括限位套筒，所述限位套筒内圈滑动连接有钻头，所述钻头活动镶嵌有三个横齿，所述钻芯机构上方设置有行星齿轮机构，所述行星齿轮机构上方设置有升降机构。
6.优选的，所述限位套筒顶端固定连接有三个伸缩杆，所述限位套筒顶端中部螺纹连接有螺纹杆，所述限位套筒内壁有两种尺寸，内壁上侧尺寸与所述钻头外圈直径相同，内
壁下侧尺寸大于所述钻头外圈直径，所述横齿厚度大于所述钻头壁厚。
7.优选的，所述行星齿轮机构包括转轴，所述转轴中部外圈固定套设有太阳轮，所述太阳轮外圈对称啮合连接有三个行星轮，所述三个行星轮外圈啮合连接有内齿圈。
8.优选的，所述转轴顶端与所述从动带轮固定连接，所述转轴底端与所述钻头上表面固定连接，所述太阳轮与所述螺纹杆转动连接，所述转轴与所述螺纹杆贯穿活动连接，所述三个行星轮底端分别与三个伸缩杆转动连接。
9.优选的，所述升降机构包括内齿棘轮，所述内齿棘轮两端对称固定连接有两个限位块，所述内齿棘轮内齿啮合连接有棘爪，所述棘爪另一端转动连接有圆销，所述圆销另一端固定连接有转动板，所述转动板中部固定连接有升降杆，所述转动板与所述内齿棘轮转动连接，所述棘爪上端固定连接有弹片，所述弹片另一端固定连接有固定销，所述固定销另一端与所述转动板固定连接。
10.优选的，所述内齿棘轮前端与所述内齿圈固定连接，所述限位块与所述导向杆贯穿滑动连接，所述升降杆内部贯穿活动连接有转轴，所述升降杆与所述上基座螺纹连接。
11.本发明还提出一种公路路面砼抗压检测系统的检测方法，其步骤如下：
12.s1：选取公路路面合适的钻芯处，利用所述脚轮与手推杆将装置移植钻芯处；
13.s2：打开所述电机使其带动钻头转动，同时通过升降机构的作用带动所述升降机构做下降运动，开始钻芯；
14.s3：当所述钻头到达预定深度后控制所述电机带动钻头反转，同时使所述限位套筒下降推动所述横齿向内侧移动；
15.s4：移至内侧的所述横齿在所述钻头的带动下切割砼芯底部，完成钻芯过程；
16.s5：手动提出所述钻芯机构取出砼芯进行抗压强度检测。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18.1、本发明通过设置钻芯机构，当钻头钻到预设深度后，控制电机带动传动轴反转，从而使主动带轮通过皮带带动从动带轮反转，使转轴带动钻头反转，钻头反转进一步使砼芯与公路脱离，同时内齿棘轮在内齿圈的带动下反转，从而使棘爪卡住内齿棘轮防止转动板带动钻头上升，此时内齿圈受内齿棘轮的限制停止转动，从而使行星轮绕太阳轮做圆周运动，行星轮的圆周运动将通过伸缩杆带动限位套筒做圆周运动，限位套筒与螺纹杆螺纹连接从而使限位套筒缓慢下降，限位套筒下降到一定深度后内径增大至于钻头外圈贴合，使本受离心力作用紧贴在限位套筒内径较小内壁上的横齿径向运动，由于横齿厚度大于钻头内壁，从而使横齿前端切入砼芯，在钻头的转动作用下，横齿切割砼芯底部，实现了在钻芯结束后通过横齿使砼芯底部较为平整，有利于减少后续的补平工序，并且减少了砼抗压强度检测结果由于补平与实际强度产生的偏差。
19.2、本发明通过设置钻芯机构，实现了在钻芯结束后通过横齿卡住砼芯，使其较为方便的取出，避免了使用提取机进行二次操作，同时有效保护砼芯取出时不会掉落造成断裂。
20.3、本发明通过设置升降装置，实现了在钻芯过程中钻头旋转的同时稳定下降，避免了手动控制钻头机构下降使钻头更易偏移，并且避免了手动控制钻头机构过快下降导致钻头损坏。
附图说明
21.图1为本发明的整体结构示意图；
22.图2位本发明的整体结构后视图；
23.图3为本发明钻芯装置的结构示意图；
24.图4为本发明行星齿轮机构的结构仰视图；
25.图5为本发明升降机构的结构仰视图；
26.图6为本发明实现升降功能的结构示意图；
27.图7为本发明钻芯机构的结构剖视图；
28.图8为本发明限位套筒的正视剖面图；
29.图9为本发明钻芯机构处于钻芯状态的结构剖视图；
30.图10为本发明钻芯机构处于取芯状态的结构剖视图；
31.图中：1、底座；2、脚轮；3、支撑柱；4、导向杆；5、上基座；6、手推杆；7、电机；8、主动带轮；9、从动带轮；10、传动轴；100、行星齿轮机构；101、转轴；102、太阳轮；103、行星轮；104、内齿圈；200、升降机构；201、内齿棘轮；202、转动板；203、棘爪；204、圆销；205、弹片；206、固定销；207、限位块；208、升降杆；300、钻芯机构；301、钻头；302、伸缩杆；303、限位套筒；304、螺纹杆；305、横齿。
具体实施方式
32.下面将结合本发明的实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.现有用于钻芯法的砼抗压检测装置取出的砼芯底部极为不平整，需要额外进行补平后才能进行抗压强度测试，并且取出过程中易发生断裂，此外钻芯过程中需要手动控制钻头下降，极为不便且可能损坏钻头。
34.请参阅图1至图10，本发明提供一种技术方案：一种公路路面砼抗压检测系统，包括上基座5，上基座5下表面固定连接有后侧支撑柱3，上基座5下表面前侧固定连接有导向杆4，支撑柱3与导向杆4的底端固定连接有底座1，底座1底端固定连接有脚轮2，底座1后侧固定连接有手推杆6，上基座5上表面固定连接有电机7，电机7顶端转动连接有传动轴10，传动轴10顶端固定连接有主动带轮8，主动带轮8通过皮带滑动连接有从动带轮9，底座1下方设置有钻芯机构300，钻芯机构300包括限位套筒303，限位套筒303内圈滑动连接有钻头301，钻头301活动镶嵌有三个横齿305，钻芯机构300上方设置有行星齿轮机构100，行星齿轮机构100上方设置有升降机构200。
35.为了使砼芯底部较为平整，并且方便取出，限位套筒303顶端固定连接有三个伸缩杆302，限位套筒303顶端中部螺纹连接有螺纹杆304，限位套筒303内壁有两种尺寸，内壁上侧尺寸与钻头301外圈直径相同，内壁下侧尺寸大于钻头301外圈直径，横齿305厚度大于钻头301壁厚。
36.值得注意的是，行星齿轮机构100包括转轴101，转轴101中部外圈固定套设有太阳轮102，太阳轮102外圈对称啮合连接有三个行星轮103，三个行星轮103外圈啮合连接有内齿圈104。转轴101顶端与从动带轮9固定连接，转轴101底端与钻头301上表面固定连接，太阳轮102与螺纹杆304转动连接，转轴101与螺纹杆304贯穿活动连接，三个行星轮103底端分别与三个伸缩杆302转动连接。
37.为了实现钻头旋转的同时做下降运动，升降机构200包括内齿棘轮201，内齿棘轮201两端对称固定连接有两个限位块207，内齿棘轮201内齿啮合连接有棘爪203，棘爪203另一端转动连接有圆销204，圆销204另一端固定连接有转动板202，转动板202中部固定连接有升降杆208，转动板202与内齿棘轮201转动连接，棘爪203上端固定连接有弹片205，弹片205另一端固定连接有固定销206，固定销206另一端与转动板202固定连接。内齿棘轮201前端与内齿圈104固定连接，限位块207与导向杆4贯穿滑动连接，升降杆208内部贯穿活动连接有转轴101，升降杆208与上基座5螺纹连接。
38.本发明还提出一种公路路面砼抗压检测系统的检测方法，其步骤如下：
39.s1：选取公路路面合适的钻芯处，利用脚轮2与手推杆6将装置移植钻芯处；
40.s2：打开电机7使其带动钻头301转动，同时通过升降机构200的作用带动升降机构200做下降运动，开始钻芯；
41.s3：当钻头301到达预定深度后控制电机7带动钻头301反转，同时使限位套筒303下降推动横齿305向内侧移动；
42.s4：移至内侧的横齿305在钻头301的带动下切割砼芯底部，完成钻芯过程；
43.s5：手动提出钻芯机构300取出砼芯进行抗压强度检测。
44.本发明在使用时，首先确定公路路面合适的钻芯点，推动手推杆6使装置通过脚轮2移动至钻芯点，随后打开电机7使其带动与其转动连接的传动轴10转动，从而使主动带轮8转动，主动带轮8通过皮带带动从动带轮9转动，从而使与从动带轮9固定连接的转轴101转动，转轴101的转动将带动与其底端固定连接的钻头301转动，并且带动与转轴101中部固定连接的太阳轮102转动，太阳轮102的转动带动与其外圈啮合连接的行星轮103自转，从而使与行星轮103外圈啮合连接的内齿圈104转动，内齿圈104的转动带动与其固定连接的内齿棘轮201转动，从而使转动板202在与其螺纹连接的升降杆208上缓慢下降，实现了钻头301钻芯的同时自动下降，无需手动操作并且更加安全保护钻头301不会收到损坏。
45.当钻头301钻到预设深度后，控制电机7带动传动轴10反转，从而使主动带轮8通过皮带带动从动带轮9反转，使转轴101带动钻头301反转，钻头301反转进一步使砼芯与公路脱离，同时内齿棘轮201在内齿圈104的带动下反转，从而使棘爪203卡住内齿棘轮201防止转动板202带动钻头301上升，此时内齿圈104受内齿棘轮201的限制停止转动，从而使行星轮103绕太阳轮102做圆周运动，行星轮103的圆周运动将通过伸缩杆302带动限位套筒303做圆周运动，限位套筒303与螺纹杆304螺纹连接从而使限位套筒303缓慢下降，限位套筒303下降到一定深度后内径增大至于钻头301外圈贴合，使本受离心力作用紧贴在限位套筒303内径较小内壁上的横齿305径向运动，由于横齿305厚度大于钻头301内壁，从而使横齿305前端切入砼芯，在钻头301的转动作用下，横齿305切割砼芯底部，使砼芯底部较为平整，并且在钻芯结束后，横齿305将拖住砼芯使其不会掉落，防止取芯过程中砼芯损坏。
46.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不
脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。