一种沥青路面打孔检测取样装置及方法与流程

本发明属于岩土取样，具体涉及一种沥青路面打孔检测取样装置及方法。

背景技术：

1、在沥青路面铺设完成或者试运行一段时间后，为了对沥青路面铺设层面进行检测，此时，就需要借助钻管取样机构在相应沥青路面区域进行钻孔取芯。检测时，可通过对钻孔内壁以及样芯层面分析。

2、目前，钻管取样机构分为两种，第一种是由手持钻机和钻管组成，使用时，将钻管对准路面，启动手持钻机，钻管旋转，下压钻机，在钻管底部耐磨合金锯齿高速旋转下，钻管不断深入底层，直至钻头至路面土基层，拔出钻管，通过敲击钻管，使得样芯从钻管排出；第二种与第一种不同的是，由电机提供钻管旋转动力，并由伸降平台驱动电机向下匀速移动，钻孔完成后，在进行第一种相同的样芯取出工作。

3、然而，由于第一种采用手持推进的方式，钻管下钻沥青路面过程中稳定性不高，在钻管高速旋转下，容易在钻孔内出现卡管现象；第二种虽然下钻稳定性较高，但是，当钻入层面硬度较高时，由于钻管仍然保持匀速下行，这种情况下就容易造成电机负载较大，严重时，容易造成电机和伸降平台的损坏。两种钻管取样机构在实际操作过程中，将样芯从钻管内取出较为不便。

4、为此，有必要设置一种下钻压力变换灵活，且将样芯从钻管内取出更加方便的沥青路面打孔检测取样装置，以及更好的使用该取样装置进行样芯取样的方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种沥青路面打孔检测取样装置及方法，以解决现有技术中存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种沥青路面打孔检测取样装置，包括底板四侧转动设置的行走轮，所述底板的一侧设置有两块支撑板，所述支撑板之间转动设置有旋柱；

3、所述旋柱上设置有升降驱动机构，所述升降驱动机构上设置有钻入动力机构，所述钻入动力机构的底部连接有钻管，所述钻入动力机构用于为钻管提供旋转动力，所述钻入动力机构上还设置有样芯推抵机构，所述样芯推抵机构用于将钻管内的样芯抵出，所述升降驱动机构用于带动钻入动力机构和样芯推抵机构上下移动；

4、所述样芯推抵机构上设置有压力数据测量机构，所述压力数据测量机构用于实时测量钻管下钻沥青路面的压力；

5、所述底板的另一侧设置有推旋机构，所述推旋机构用于带动旋柱在支撑板内旋转，从而带动升降驱动机构、样芯推抵机构和钻入动力机构翻转；

6、所述推旋机构的顶部设置有撑架，所述撑架的底部一侧设置有把手，所述撑架的顶部设置有控制箱，所述控制箱内设置有运行控制机构，所述运行控制机构用于结合压力数据测量机构实时上传的压力数据，自动控制升降驱动机构、样芯推抵机构和推旋机构运行。

7、为了能够有效带动钻管按照相应的钻入速度向下移动，优选的，所述升降驱动机构包括前后对称设置在旋柱上的支撑杆，所述支撑杆的顶部连接有顶板，所述顶板的顶部设置有电机一，所述电机一的转子轴贯穿顶板并连接有丝杠；

8、所述支撑杆上均套设有滑套，所述滑套之间设置有活动板，所述丝杠螺接活动板一侧设有丝孔。

9、为了实现对钻管提供旋转动力，优选的，所述钻入动力机构包括设置在活动板上的撑板，所述撑板与活动板的夹角处设置有加强板，所述撑板上设置有传动箱，所述撑板的一侧转动设置有旋立管且旋立管的一端贯穿传动箱，所述旋立管位于传动箱的位置设置有齿轮一，所述撑板的另一侧转动设置有旋轴，所述旋轴上设置有齿轮二，所述齿轮一与齿轮二啮合，所述传动箱的顶部一侧设置有电机二，所述电机二的转子轴贯穿传动箱并连接在旋轴的顶部中心位置；

10、所述旋立管的一端插接有滑管，所述滑管的一端连接有钻管。

11、为了实现将钻管内的沥青路面样芯推抵而出，优选的，所述样芯推抵机构包括设置在传动箱上的顶撑，所述顶撑的顶部设置有液压缸一，所述液压缸一的顶杆连接有压杆，所述压杆贯穿旋立管和滑管至钻管内，所述压杆穿入钻管的一端连接有压板。

12、为了能够在钻入动力机构、升降驱动机构和样芯推抵机构高效运行基础上，实现对钻管旋钻压力的实时测量，优选的，所述压力数据测量机构包括连接在活动板一端的支撑盘一，所述支撑盘一套设在旋立管上，所述支撑盘一内设置有轴承一且旋立管贯穿轴承一的内圈；

13、所述滑管上套设有轴承二，所述轴承二上套设有支撑盘二且滑管贯穿支撑盘二，所述滑管上且位于支撑盘一和支撑盘二之间的位置套设有压力传感器，所述压力传感器的底座固定设置在支撑盘二上，所述支撑盘一的底部外缘环向均匀连接有螺柱，所述螺柱贯穿支撑盘二的外缘，所述螺柱穿出支撑盘二的一端套设有垫片并螺接有螺母。

14、为了方便从钻管内推出沥青路面样芯，优选的，所述推旋机构包括设置在支撑板另一侧的支撑架，所述支撑架的一端设置有液压缸二，所述液压缸二顶杆穿出支撑架并连接有顶撑板，所述顶撑板的两侧均连接有齿条；

15、所述旋柱的两端中心位置连接有连接轴，所述连接轴穿出支撑板并连接有齿轮三，所述齿条与齿轮三啮合。

16、为了能够对液压缸一和液压缸二提供运行动力，优选的，所述支撑架的顶部设置有液压泵，所述液压泵的进出液端均连接有三通，三通的两分支端均通过压油管连接有电磁换向阀，电磁换向阀的另一侧进出油端通过压油管连接液压缸一和液压缸二的进出油端。

17、优选的，所述运行控制机构包括设置在控制箱内的驱动器、集成继电器和保护盒，所述保护盒内设置有开发板，所述开发板上设置有实测控制模组。

18、为了高效实现钻管钻入、取出、脱芯和复位的操作，优选的，所述实测控制模组包括压力数值接收模块，所述压力数值接收模块用于实时接收压力数据测量机构上传的信号，并直接转化成压力数值；所述压力数值接收模块传输连接有处理分析模块，所述处理分析模块用于实时分析压力数值，并将上传的压力数值与各控制节点压力阈值对比，获得控制信号的门限； 所述处理分析模块分别传输连接有定量数据输入模块和控制信号处理模块，所述定量数据输入模块用于通过外设电脑向处理分析模块输入各控制节点压力阈值，而控制信号处理模块用于接收处理分析模块通过各门限信息，并通过门限通过情况输出继电控制信号和转向转数控制信号，所述控制信号处理模块传输连接有启动信号接收模块，所述启动信号接收模块用于通过外设电脑实时控制控制信号处理模块的控制信号输出的运行；所述控制信号处理模块传输连接有继电控制模块一、继电控制模块二和转向转数控输模块，所述继电控制模块一用于控制样芯推抵机构运行，所述继电控制模块二用于控制推旋机构运行，所述转向转数控输模块用于控制升降驱动机构运行。

19、为了高效使用上述取样装置，提供了一种使用沥青路面打孔检测取样装置的取样方法，包括以下步骤：

20、步骤一：将沥青路面打孔检测取样装置推移至需要打孔的路面区域；

21、步骤二：运行控制机构控制升降驱动机构带动钻管下移，并控制钻入动力机构带动钻管旋转；

22、步骤三：待钻管钻透沥青路面后，运行控制机构控制升降驱动机构带动钻管上移，并持续控制钻入动力机构带动钻管旋转；

23、步骤四：待钻管上移脱离地面并距离地面10-15厘米后，运行控制机构控制升降驱动机构停止运行，并控制钻入动力机构停止运行；延时10-20秒，运行控制机构控制推旋机构运行，直至钻管与底板呈46度夹角停止；延时10-20秒，运行控制机构控制样芯推抵机构对钻管内沥青路面样芯进行推抵，直至沥青路面样芯完全脱出钻管而停止运行；

24、步骤五：在步骤四完成后，延时20-30秒，运行控制机构控制样芯推抵机构复位运行；样芯推抵机构复位完成后，延时5秒，运行控制机构控制推旋机构复位运行；

25、步骤六：重复上述步骤一至五，完成对下一个沥青路面打孔取样。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

27、该沥青路面打孔检测取样装置，通过升降驱动机构带动钻入动力机构和样芯推抵机构上下移动；在钻管下钻过程中，压力数据测量机构实时测量钻管下钻沥青路面的压力，并将该压力值实时反馈至运行控制机构中，钻管下钻速度会因上反馈压力值变化而受到控制，下钻压力变化灵活，因此钻管下钻取芯过程中稳定性高，对整体设备保护性好；当钻管脱出沥青路面时，推旋机构和样芯推抵机构配合下，能够按照一定的倾斜角度进行样芯的顶推，更好的将样芯推抵出钻管。

28、该使用沥青路面打孔检测取样装置的方法，操作方便，便于重复对沥青路面多个位置进行打孔取样。