一种路基压实度注水式挖坑体积检测装置的制作方法

1.本发明属于检测技术领域，特别涉及一种路基压实度注水式挖坑体积检测装置。


背景技术：

2.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。对于路基、路面半刚性基层及粒料类柔性基层而言，压实度是指工地上实际达到的干密度与室内标准实验所得最大干密度的比值；对沥青面层、沥青稳定基层而言，压实度是指现场达到的密度与室内标准密度的比值。压实度越高，密度越大，材料整体性能越好。因此路基压实度的测定主要包括室内标准密度（最大干密度）确定和现场密度试验。
3.路基压实度检测方法大致分为灌沙法和灌水法两种，特别是灌水法是最近才兴起的检测方法之一，不仅成本低廉，也便于后期整理。
4.传统的灌水法检测装置在工作时，需要人工手动控制灌水与停水，还要人员时刻贯穿用水量的变化，不仅增加了劳动强度，也会因为人工差异造成灌水量的偏差。
5.众所周知，水会因为温度的变化而出现密度的变化，在+4℃
±
0.5℃的范围内，水的密度通常为最大值，也就是传统的标准值1g/ml。超过此范围就会造成水的密度下降。在户外作业时，水温极易收到环境温度的影响，传统的检测装置并不具备恒温功能。导致检测用水的密度发生了变化，从而造成用水体积的准确度下降。
6.传统的检测装置在检测工作完成后，无法将检测用水从坑中排出，需要人工手动排水，大大增加了工作量。


技术实现要素：

7.针对上述问题，本发明提供了一种路基压实度注水式挖坑体积检测装置，所述检测装置包括水箱组件、固定组件、水囊组件、防水组件和底座；所述水箱组件包括电子秤、水箱本体、导热板、陶瓷加热器和冷凝器；所述电子秤安装在所述底座上，所述水箱本体安装在所述电子秤上；所述导热板和冷凝器均固定安装在所述水箱本体内，所述冷凝器位于所述导热板上方；所述陶瓷加热器固定安装在所述导热板下表面上，所述水箱本体底部开设有出水口，所述出水口上连通有电动球阀，所述电动球阀另一端连通有第一送水管；所述固定组件包括水流感应机构、薄膜压板和压板位移机构；所述压板位移机构包括第二壳体和第三壳体，所述薄膜压板两端分别位于所述第二壳体和第三壳体内；所述水流感应机构包括第一壳体和两组液位传感器；所述第一壳体固定安装在所述薄膜压板上，两组所述液位传感器均固定安装在所述第一壳体的底部内壁上；所述第一壳体底部连通有出线管；所述防水组件包括第二防水薄膜，所述第二防水薄膜贴合在所述薄膜压板的下表面上；所述水囊组件包括防爆布套和恒温布套，所述防爆布套位于所述第二防水薄膜下方，
所述恒温布套固定安装在所述防爆布套的内侧壁上；所述出线管底部贯穿至所述恒温布套内；所述第一送水管另一端通过所述出线管贯穿至所述恒温布套内。
8.优选的，所述水箱组件还包括抽水泵和第一抽水管；所述水箱本体侧壁上开设有注水口和回水口，所述抽水泵一端与所述回水口连通，且所述抽水泵另一端与所述第一抽水管连通，所述水箱本体外壁上固定安装有温度计，所述温度计的探头贯穿至所述水箱本体内部。
9.优选的，所述固定组件还包括两组压板固定板，两组所述压板固定板分别固定安装在所述第二壳体和第三壳体远离薄膜压板的一侧外壁上。
10.优选的，所述压板位移机构还包括螺纹杆、第一滑块、滑杆和第二滑块；所述第二壳体顶部开设有螺纹通孔，所述螺纹杆螺纹连接在所述螺纹通孔内；所述螺纹杆一端贯穿至所述第二壳体上方，且所述螺纹杆另一端通过轴承座与所述第二壳体的底部内壁转动连接；所述第一滑块一端螺纹连接在所述螺纹杆上；所述滑杆上下两端分别固定安装在所述第三壳体的顶部和底部内壁上；所述第二滑块一端滑动连接在所述滑杆上，所述第一滑块和第二滑块另一端分别固定安装在所述薄膜压板的两端。
11.优选的，所述第一壳体顶部开设有第一进管口和第二进管口。
12.优选的，所述防水组件还包括第一防水薄膜；所述第一防水薄膜贴合在测试坑的内壁上，所述第二防水薄膜盖装在测试坑的顶部，所述第二防水薄膜顶部与所述薄膜压板的下表面贴合。
13.优选的，所述第一防水薄膜和第二防水薄膜之间可构成密封式空腔。
14.优选的，所述水囊组件还包括防水密封圈和出管口限位环；所述出线管底部贯穿至所述恒温布套内；所述第一送水管和第一抽水管分别通过第一进管口、第二进管口贯穿至所述第一壳体内，且所述第一送水管和第一抽水管远离水箱本体的一端通过出线管贯穿至所述恒温布套内，所述防爆布套顶部固定安装在所述出线管上；所述防水密封圈套装在所述出线管上，且所述防水密封圈位于所述出线管和防爆布套的结合处；所述出管口限位环在所述出线管底部端面上，所述防爆布套顶部固定安装有若干组距离传感器。
15.优选的，所述水囊组件还包括第二送水管和第二抽水管；所述第二送水管和第二抽水管均安装在所述恒温布套内，且所述第二送水管和第二抽水管顶部分别与所述第一送水管和第一抽水管连通。
16.优选的，所述检测装置还包括控制面板，所述控制面板通过电线分别与所述水箱组件和固定组件电性连接。
17.本发明具有以下优点：1、通过水箱组件和固定组件与控制面板的电性连接，实现了自动注水的功能，避免了人工手动操作，不仅降低了劳动强度，也避免了人工操作所带来的注水量出现偏差的问题。
18.2、利用水箱组件和水囊组件使检测用水始终保持在4℃
±
0.5℃的水平内。使水流不会因为水温升降而对水的密度造成影响，保证了检测的准确性。
19.3、利用在水箱组件和水囊组件之间所连通的抽水管可实现检测用水的回收功能，在检测工作完成后，水囊组件内的水可以回到水箱组件中，不仅节省了水资源，也减少了检测后的整理工作。
20.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、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1示出了根据本发明实施例的检测装置的结构示意图；图2示出了根据本发明实施例的水箱组件的结构示意图；图3示出了根据本发明实施例的固定组件的结构示意图；图4示出了根据本发明实施例的压板位移机构的结构示意图；图5示出了根据本发明实施例的水流感应机构的俯视示意图；图6示出了根据本发明实施例的水囊组件的结构示意图；图7示出了根据本发明实施例的防水组件的结构示意图。
23.图中：1、水箱组件；101、抽水泵；102、电子秤；103、水箱本体；104、导热板；105、陶瓷加热器；106、冷凝器；107、第一抽水管；108、注水口；109、出水口；110、电动球阀；111、第一送水管；112、回水口；113、温度计；2、固定组件；201、水流感应机构；2011、第一壳体；2012、第一进管口；2013、第二进管口；2014、液位传感器；2015、出线管；202、薄膜压板；203、压板位移机构；2031、第二壳体；2032、螺纹通孔；2033、螺纹杆；2034、第一滑块；2035、第三壳体；2036、滑杆；2037、第二滑块；204、压板固定板；3、水囊组件；301、防爆布套；302、恒温布套；303、防水密封圈；304、出管口限位环；305、第二送水管；306、第二抽水管；307、距离传感器；4、防水组件；401、第一防水薄膜；402、第二防水薄膜；403、空腔；5、控制面板；6、底座。
具体实施方式
24.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
25.本发明实施例提出了一种路基压实度注水式挖坑体积检测装置，所述检测装置包括水箱组件1、固定组件2、水囊组件3、防水组件4和限位底座6。示例性的，如图1所示，所述水箱组件1安装在所述限位底座6上。水箱组件1可用于储存、输送和回收体积检测作业时的用水，同时利用水箱组件1的恒温功能保证了水箱组件1内的检测用水不会因为温度的上升或下降影响水的密度。提高了检测的准确度。
26.所述防水组件4贴合在检测坑的内壁上，且所述防水组件4顶部位于检测坑的上方。防水组件4可避免检测用水通过检测坑的内壁渗透进路基中。
27.所述固定组件2贴合在所述防水组件4上表面上，且所述固定组件2固定机构通过螺钉固定安装在检测坑的两侧地表上。所述固定组件2底部贯穿至所述防水组件4内。固定
组件2可用于对防水组件4进行限位，并防止检测时有水流从检测坑中溢出。
28.所示水囊组件3位于所述防水组件4内，且所述水囊组件3与所述固定组件2连通。水囊组件3在检测时用于存放检测用水，通过水囊组件3的恒温功能可保证在检测过程中，水囊组件3内检测用水的密度不会因为环境温度的升降而发生变化。进一步提高了检测质量。
29.所述检测装置还包括控制面板5，所述控制面板5通过电线分别与所述水箱组件1和固定组件2电性连接。通过控制面板5可直接操作水箱组件1和固定组件2的工作状态。
30.通过水箱组件1和固定组件2与控制面板5的电性连接，实现了自动注水的功能，避免了人工手动操作，不仅降低了劳动强度，也避免了人工操作所带来的注水量出现偏差的问题。利用水箱组件1的加热和冷却机构，以及水囊组件3的保温机构，使检测用水始终保持在4℃
±
0.5℃的水平内，使水流不会因为水温升降而对水的密度造成影响，保证了检测的准确性。利用在水箱组件1和水囊组件3之间所连通的抽水管可实现检测用水的回收功能，在检测工作完成后，水囊组件3内的水可以回到水箱组件1中，不仅节省了水资源，也减少了检测后的整理工作。
31.所述水箱组件1包括电子秤102、水箱本体103、导热板104、陶瓷加热器105和冷凝器106。示例性的，如图2所示，所述电子秤102安装在所述底座6上，所述水箱本体103安装在所述电子秤102上。所述导热板104固定安装在所述水箱本体103内，所述陶瓷加热器105固定安装在所述导热板104下表面上，所述冷凝器106固定安装在所述水箱本体103内壁上，且所述冷凝器106位于所述导热板104上方。所述水箱本体103外壁上固定安装有温度计113，所述温度计113的探头贯穿至所述水箱本体103内部。
32.所述水箱组件1还包括抽水泵101、电动球阀110、第一抽水管107和第一送水管111。所述水箱本体103侧壁上开设有注水口108和回水口112，且所述水箱本体103底部开设有出水口109，所述电动球阀110一端与所述出水口109连通，且所述电动球阀110另一端与所述第一送水管111连通，所述抽水泵101一端与所述回水口112连通，且所述抽水泵101另一端与所述第一抽水管107连通。所述电子秤102、陶瓷加热器105、冷凝器106、电动球阀110、抽水泵101和温度计113均通过电线与所述控制面板5电性连接。
33.在进行检测工作时，首先通过注水口108将温度为4℃
±
0.5℃的清水注入水箱本体103中，并通过温度计113时刻检测水箱本体103内水的温度。当温度计113感应到水温低于3.5℃时，会给控制面板5发送信号，并通过控制面板5启动陶瓷加热器105对水进行加热，直到温度达到规定范围内为止。当温度计113感应到水温高于4.5℃时，会给控制面板5发送信号，并利用控制面板5启动冷凝器106对水进行冷却，直到温度达到规定范围内。使水的密度一直保持在1g/ml的标准值，从而保证了检测的准确性。
34.在注水前，先记录电子秤102上数值，需要灌水时，先启动电动球阀110，使水流可以通过第一送水管111进入水囊组件3中，灌水完毕后，再将现在的数值与事先记录的数值进行对比，以此得出坑道内的用水量，并利用1g=1ml的公式算出用水的体积，从而得到检测坑的初始体积。检测完毕后，通过控制面板5启动抽水泵101，将水囊组件3内的水抽回水箱本体103内。不仅节省了水资源，也减少了检测后的整理工作。
35.所述防水组件4包括第一防水薄膜401和第二防水薄膜402。示例性的，如图7所示，所述第一防水薄膜401贴合在测试坑的内壁上，所述第二防水薄膜402盖装在测试坑的顶
部，所述第二防水薄膜402顶部与所述薄膜压板202的下表面贴合。所述第一防水薄膜401和第二防水薄膜402之间可构成密封式的空腔403。
36.在铺设第一防水薄膜401和第二防水薄膜402时，要将第一防水薄膜401完全覆盖在检测坑的内壁上，而第二防水薄膜402要完全将检测坑顶部覆盖，以防止水流溢出。
37.所述固定组件2包括水流感应机构201、薄膜压板202、压板位移机构203和两组压板固定板204。示例性的，如图3和图4所示，所述压板位移机构203包括第二壳体2031和第三壳体2035，所述薄膜压板202两端分别贯穿至所述第二壳体2031和第三壳体2035内，且所述薄膜压板202可在第二壳体2031和第三壳体2035内上下滑动。所述水流感应机构201安装在所述薄膜压板202上。两组所述压板固定板204分别固定安装在所述第二壳体2031和第三壳体2035远离薄膜压板202的一侧外壁上。
38.所述压板位移机构203还包括螺纹杆2033、第一滑块2034、滑杆2036和第二滑块2037。示例性的，如图5所示，所述第二壳体2031顶部开设有螺纹通孔2032，所述螺纹杆2033螺纹连接在所述螺纹通孔2032内。所述螺纹杆2033一端贯穿至所述第二壳体2031上方，且所述螺纹杆2033另一端通过轴承座与所述第二壳体2031的底部内壁转动连接。所述第一滑块2034一端螺纹连接在所述螺纹杆2033上。所述滑杆2036上下两端分别固定安装在所述第三壳体2035的顶部和底部内壁上。所述第二滑块2037一端滑动连接在所述滑杆上，所述第一滑块2034和第二滑块2037另一端分别固定安装在所述薄膜压板202的两端。
39.所述水流感应机构201包括第一壳体2011和两组液位传感器2014。示例性的，如图5所示，所述第一壳体2011固定安装在所述薄膜压板202上，所述第一壳体2011顶部开设有第一进管口2012和第二进管口2013，且所述第一壳体2011底部开设有出线管2015，两组所述液位传感器2014均固定安装在所述第一壳体2011的底部内壁上，两组所述液位传感器2014分别位于所述出线管2015两侧，且两组所述液位传感器2014均通过电线与所述控制面板5电性连接。所述出线管2015另一端贯穿至所述水囊组件3内。所述第一送水管111和第一抽水管107分别通过第一进管口2012、第二进管口2013贯穿至所述第一壳体2011内，且所述第一送水管111和第一抽水管107远离水箱本体103的一端通过出线管2015贯穿至所述。
40.当防水组件4安装完毕后，将固定组件2通过两组压板固定板204和若干组固定螺栓安装在检测坑的上方。然后转动螺纹杆2033，使第一滑块2034和第二滑块2037带动薄膜压板202下降，直到薄膜压板202的下表面可以完全贴合在第二防水薄膜402的顶部位置，起到了对第二防水薄膜402的限位作用。在灌水过程中，当水囊组件3的水流注满水囊组件3，并且使水囊组件3膨胀至完全贴合在第一防水薄膜401和第二防水薄膜402上以后，水流会通过出线管2015回流进第一壳体2011内，当液位传感器2014接触并感应到第一壳体2011内有水流时，会立刻给控制面板5发送信号，并且通过控制面板5控制电动球阀110关闭，以此停止灌水工作。实现了自动灌水的功能，无需再手动控制，降低了劳动强度。
41.所述水囊组件3包括防爆布套301、恒温布套302、防水密封圈303和出管口限位环304。示例性的，如图7所示，所述防爆布套301位于所述空腔403内，所述恒温布套302固定安装在所述防爆布套301的内侧壁上，所述出线管2015底部贯穿至所述恒温布套302内。所述第一送水管111和第一抽水管107分别通过第一进管口2012、第二进管口2013贯穿至所述第一壳体2011内，且所述第一送水管111和第一抽水管107远离水箱本体103的一端通过出线管2015贯穿至所述恒温布套302内，所述防爆布套301顶部固定安装在所述出线管2015上。
所述防水密封圈303套装在所述出线管2015上，且所述防水密封圈303位于所述出线管2015和防爆布套301的结合处。
42.所述水囊组件3还包括第二送水管305和第二抽水管306。所述第二送水管305和第二抽水管306均安装在所述恒温布套302内，且所述第二送水管305和第二抽水管306顶部分别与所述第一送水管111和第一抽水管107连通。所述防爆布套301顶部固定安装有若干组距离传感器307，若干组所述距离传感器307通过电线分别与所述控制面板5电性连接。
43.在进行检测工作的时候，水流会通过第一送水管111和第二送水管305进入恒温布套302中，防爆布套301的材质采用但不限于聚氯乙烯聚合物；恒温布套302的材质采用但不限于聚四氟乙烯聚合物。当防爆布套301因注水与空腔403内壁完全贴合后，若干组距离传感器307也会与上方的第二防水薄膜402贴合。当检测坑底部因压实度不佳被注满水的防爆布套301下压，从而发生下陷时，位于防爆布套301顶部的距离传感器307就会与第二防水薄膜402脱离，脱离后，距离传感器307就会给控制面板5发送信号，利用控制面板5启动电动球阀110，重新开始注水工作，直到液位传感器2014再次感应到检测用水回流为止。同时，距离传感器307也会再次贴合在第二防水薄膜402的下表面上。然后在规定检测时间后，将实时用水量与初次注水后的用水量进行对比，并以此得出路基压实度数值。路基压实度的计算公式为：100%—v2÷v1
×
100%=压实度。（v1代表初次用水体积，v2代表后续灌水体积）。
44.初次灌水时，当水流注满恒温布套302，并且让防爆布套301完全填满空腔403以后，水流会通过出线管2015进入第一壳体2011内，并被液位传感器2014感应到，然后通过液位传感器2014给控制面板5发送信号，并利用控制面板5关闭电动球阀110。当检测坑下陷时，位于防爆布套301顶部的距离传感器307会脱离第二防水薄膜402，并通过距离传感器307给控制面板5发送信号，再利用控制面板5再次开启电动球阀110进行注水，直到有水回流进第一壳体2011内位置。全程无需手动控制，实现了自动注水的功能，不仅降低了劳动强度，也提高了检测准确性。
45.通过温度计113时刻检测水箱本体103内水的温度。当温度计113感应到水温低于3.5℃时，会给控制面板5发送信号，并通过控制面板5启动陶瓷加热器105对水进行加热，直到温度达到规定范围内为止。当温度计113感应到水温高于4.5℃时，会给控制面板5发送信号，并利用控制面板5启动冷凝器106对水进行冷却，直到温度达到规定范围内。并且利用恒温布套302对检测过程中的水温进行保护。使水的密度一直保持在1g/ml的标准值，避免了因为水温影响水的密度，从而导致灌水体积的测量出现偏差，保证了检测的准确性。
46.在检测工作完成后，通过控制面板5启动抽水泵101，将水囊组件3内的水抽回水箱本体103内。不仅节省了水资源，也减少了检测后的整理工作。
47.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。