一种公路路面的路基基层测量装置的制作方法

1.本发明涉及公路基层检测技术领域，具体是涉及一种公路路面的路基基层测量装置。


背景技术：

2.在进行公路路基基层检测时，需要在路面上钻取样本，在进行大规模检测时，需要在路面上钻出圆柱形样孔，但是样本仍然处于道路内部，并且由于取样的钻筒厚度较小，使得截取的样本与路面的钻孔位置的内壁紧贴，需要使用额外的夹持设备取出，并且如果路面厚度较高，不仅取出非常麻烦，而且容易使得圆柱形样本断裂。
3.中国专利公告号cn215953029u所述的一种用于道路施工的路面基层测量装置，包括取样筒，电机，调节装置，plc控制板、led显示屏；所述电机的转动轴与所述取样筒的顶部固定连接，所述取样筒顶端的内表面上设置有压力传感器，所述调节装置与所述电机固定连接，所述调节装置用以调节电机的位置高度；所述plc控制板的电控端通过导线与所述电机的电控输入端电性连接，所述plc控制板的信号输出端通过导线与所述led显示屏的信号输入端连接，所述plc控制板的信号输入端通过导线与所述压力传感器的信号输出端连接。本发明的有益效果为：本发明所述的用于道路施工的路面基层测量装置含有可调节取样筒位置高度的调节装置，使所述的测量装置能对不同高低差的路面基层进行取样。
4.上述测量装置在进行取样时，虽然取样套筒仅仅通过螺纹对圆柱型样品进行固定，在向上拔出的过程中样品容易断裂或损坏，造成样品检测结果不准确，无法做到在不损坏样品的同时对样品进行夹持的功能。
5.中国专利公告号cn113624544a所示的一种公路施工技术用路面检测的取样装置，连接座的一侧设有取样钻筒，活动底座的另一侧设有驱动电机，驱动电机与取样钻筒传动连接，储水箱的外表面固定安装有排水管，排水管的端部固定安装有环形喷淋管，排水管的中部固定安装有固定套筒，固定套筒的内部活动插接有活塞杆，活塞杆的端部活动铰接有传动杆，传动杆的另一端转动连接有第三传动齿轮，排水管的内部且位于固定套筒的前后两端均固定安装有单向阀。该公路施工技术用路面检测的取样装置，在进行钻孔取样的同时实现自动喷淋降温。
6.上述取样装置通过四组锥形插片沿着取样钻筒内侧壁的锥形槽向下插入到取样套筒和圆柱形样本之间，供给过盈配合的方式，增大取样钻筒和圆柱形样本之间的摩擦力，然后反向转动转盘，使得取样钻筒带动圆柱形样本向上移动，然后再反向转动螺纹套筒，使得锥形插片从取样钻筒和圆柱形样本之间向上移出，此时圆柱形样本在重力作用下自动从取样钻筒内部落下，完成取样操作。但是上述操作需要将锥形插片完全插入圆柱形样本内，通过过盈配合增大摩擦力，采取此种方式需要插入的锥形插片足够深，以获得足够的摩擦力，但是上述方式会对样品造成较多的不可逆的损坏，容易更改样品内部压实度的检测结果，检测精准度较差，且若样品下方的垫层与基层连接较为紧密时，样品无法从中拔出。
7.因此，有必要设计一种公路路面的路基基层测量装置，用来解决上述问题。


技术实现要素：

8.基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种公路路面的路基基层测量装置。
9.为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：本发明提供了一种公路路面的路基基层测量装置，包括有车体、取样钻筒和旋转传动组件；还包括有卡料拔出组件和下压传动组件；取样钻筒包括有外筒和内筒；外筒和内筒均竖直设置，外筒位于内筒的外部，外筒的顶端与内筒的顶端固定连接，旋转传动组件的输出端与外筒和内筒传动连接；外筒的底部设有环形钻齿；外筒和内筒之间设有避让间隙；卡料拔出组件设有若干组，若干组卡料拔出组件均设置在外筒和内筒之间，若干组卡料拔出组件沿着取样钻筒轴线环形分布；下压传动组件与若干组卡料拔出组件均传动连接；卡料拔出组件包括有能够转动的安装在内筒上的卡料头，卡料头倾斜设置，卡料头倾斜方向为倾斜向上指向取样钻筒中心轴方向，内筒上设有若干个供卡料头安装的第一安装槽，第一安装槽用于将卡料头收回至内筒内。
10.优选的，卡料头整体为弧形结构，卡料头的弧形与取样钻筒的圆心一致，卡料头的顶端为能够插入路基基层的卡料尖端，卡料头的底端为弧形端，弧形端两侧设有铰接杆，铰接杆与弧形端固定连接，铰接杆与第一安装槽的侧壁转动连接；卡料拔出组件还包括有若干个弹性连接构件，弹性连接构件与卡料头一一对应，弹性连接构件位于卡料头靠近外筒的一侧。
11.优选的，弹性连接构件包括有伸缩杆和弹簧，伸缩杆的一端与卡料头的侧壁连接，伸缩杆的另一端与外筒的内侧壁连接，弹簧套设在伸缩杆上。
12.优选的，下压传动组件包括有驱动环，驱动环竖直设置，驱动环位于外筒和内筒之间，驱动环能够在取样钻筒内升降；驱动环的内侧壁上设有驱动齿；弧形端的外侧壁上设有偏转传动齿，驱动齿与偏转传动齿啮合。
13.优选的，下压传动组件还包括有直线驱动器和下压推杆；直线驱动器竖直安装在车体上；下压推杆竖直设置，下压推杆的顶端与直线驱动器的输出端固定连接，下压推杆的底端穿过外筒与内筒之间的缝隙并与驱动环固定连接。
14.优选的，还包括有底部环切组件，底部环切组件设置在外筒的底部，底部环切组件设有若干组，若干组底部环切组件绕着取样钻筒的轴线环形分布，底部环切组件包括有环切刀，环切刀水平滑动设置在外筒的底端，环切刀水平设置；底部环切组件还包括有连杆传动机构，驱动环与连杆传动机构传动连接，连杆传动机构与环切刀传动连接；外筒的底端设有若干个用于安装环切刀的第二安装槽；外筒的底端还设有若干个用于安装连杆传动机构的第三安装槽，若干个第二安装
槽和第三安装槽均与若干个底部环切组件一一对应。
15.优选的，连杆传动机构包括有水平传动杆、滑动座和传动连杆；第三安装槽底部设有水平设置的导轨，导轨的长度方向指向取样钻筒的轴心；滑动座能够滑动的设置在导轨上；水平传动杆水平设置在滑动座和环切刀之间，水平传动杆的一端与环切刀远离内筒的一侧固定连接，水平传动杆的另一端与滑动座固定连接；传动连杆的一端与驱动环的底端轴接，传动连杆的另一端与滑动座轴接。
16.优选的，第二安装槽的槽宽与环切刀在竖直方向上的宽度一致，环切刀靠近水平传动杆的一侧设有用于限制水平位移距离的限位抵触板，第二安装槽靠近水平传动杆一侧的侧壁上开设有供限位抵触板滑动的限位槽。
17.优选的，旋转传动组件包括有旋转驱动器和转轴；旋转驱动器竖直固定安装在车体上；转轴竖直设置，转轴与取样钻筒同轴设置，旋转驱动器的输出端与转轴的顶端传动连接，转轴的底端与取样钻筒传动连接。
18.优选的，还包括有下料组件，下料组件安装在车体上；下料组件包括有第二直线驱动器、第二下压推杆、下料抵推盘和传动环；下料抵推盘水平设置在内筒的内部，下料抵推盘与内筒同轴设置，下料抵推盘位于内筒的上半部；第二直线驱动器竖直安装在车体上；传动环套设在转轴上，传动环能够在转轴上升降；第二直线驱动器的输出端与传动环传动连接；第二下压推杆的顶端与传动环的底端连接，第二下压推杆的底端与下料抵推盘的顶端固定连接。
19.本技术相比较于现有技术的有益效果是：1.本技术通过下压传动组件带动安装在取样钻筒内部的卡料拔出组件对取样钻筒内圆柱型样品进行夹持，通过下压传动组件控制卡料拔出组件，使得卡料头旋转一定角度，对圆柱型样品的外周侧进行夹持，实现完整取料的功能。
20.2.对圆柱型样品的底部进行环切，使得圆柱型样品与底部的垫层或土层等分离，圆柱型样品更容易被完整取出，提高了样品取出的完整度，即保证了测量的准确度。
附图说明
21.图1是一种公路路面的路基基层测量装置的立体结构示意图；图2是一种公路路面的路基基层测量装置的剖视图；图3是一种公路路面的路基基层测量装置的立体剖视图；图4是一种公路路面的路基基层测量装置的主视图；图5是一种公路路面的路基基层测量装置中取样钻筒的立体结构示意图；图6是一种公路路面的路基基层测量装置中卡料拔出组件和底部环切组件的立体结构示意图；图7是一种公路路面的路基基层测量装置中卡料拔出组件和底部环切组件的剖视
图；图8是一种公路路面的路基基层测量装置中卡料拔出组件的立体结构示意图；图9是一种公路路面的路基基层测量装置中底部环切组件的立体结构示意图。
22.图中标号为：1-取样钻筒；2-卡料拔出组件；3-下压传动组件；4-底部环切组件；5-旋转传动组件；6-下料组件；1a-外筒；1a1-环形钻齿；1a2-第二安装槽；1a3-第三安装槽；1a4-限位槽；1b-内筒；1b1-第一安装槽；2a-卡料头；2a1-卡料尖端；2a2-弧形端；2a3-铰接杆；2a4-偏转传动齿；2b-弹性连接构件；2b1-伸缩杆；2b2-弹簧；3a-驱动环；3a1-驱动齿；3b-直线驱动器；3c-下压推杆；4a-环切刀；4a1-限位抵触板；4b-水平传动杆；4c-滑动座；4d-传动连杆；5a-旋转驱动器；5b-转轴；6a-第二直线驱动器；6b-第二下压推杆；6c-下料抵推盘；6d-传动环。
具体实施方式
23.为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
24.如图1至图9所示的一种公路路面的路基基层测量装置，包括有车体、取样钻筒1和旋转传动组件5；还包括有卡料拔出组件2和下压传动组件3；取样钻筒1包括有外筒1a和内筒1b；外筒1a和内筒1b均竖直设置，外筒1a位于内筒1b的外部，外筒1a的顶端与内筒1b的顶端固定连接，旋转传动组件5的输出端与外筒1a和内筒1b传动连接；外筒1a的底部设有环形钻齿1a1；外筒1a和内筒1b之间设有避让间隙；卡料拔出组件2设有若干组，若干组卡料拔出组件2均设置在外筒1a和内筒1b之间，若干组卡料拔出组件2沿着取样钻筒1轴线环形分布；下压传动组件3与若干组卡料拔出组件2均传动连接；卡料拔出组件2包括有能够转动的安装在内筒1b上的卡料头2a，卡料头2a倾斜设置，卡料头2a倾斜方向为倾斜向上指向取样钻筒1中心轴方向，内筒1b上设有若干个供卡料头2a安装的第一安装槽1b1，第一安装槽1b1用于将卡料头2a收回至内筒1b内。
25.在进行公路路基基层检测时，需要在路面上钻取样本，在进行大规模检测时，需要在路面上钻出圆柱形样孔，但是样本仍然处于道路内部，并且由于取样的钻筒厚度较小，使得截取的样本与路面的钻孔位置的内壁紧贴，需要使用额外的夹持设备取出，并且如果路面厚度较高，不仅取出非常麻烦，而且容易使得圆柱形样本断裂，旋转传动组件5安装在车体上，取样钻筒1竖直能够升降的设置在车体上，取样钻筒1与旋转传动组件5传动连接，在钻孔取样时，通过车体带动测量装置运动至预定区域上方，旋转传动组件5与取样钻筒1逐步下降，在取样钻筒1下降的过程中，通过旋转传动组件5输出带动取样钻筒1旋转，进而实现取样钻筒1的取样功能。
26.本技术在取样钻筒1内设置下压传动组件3，通过下压传动组件3带动安装在取样钻筒1内部的卡料拔出组件2对取样钻筒1内圆柱型样品进行夹持，使得取样钻筒1在拔出过
程中完整的将圆柱型样品完整带出，实现完整取料的功能，在取样钻筒1下降钻孔时，卡料拔出组件2中的卡料头2a回缩至内筒1b的第一安装槽1b1内，保证取样钻筒1正常钻孔操作，即卡料头2a不会对取样钻筒1钻孔操作产生干涉，当需要取料时，取样钻筒1向上拔出的同时，通过下压传动组件3控制卡料拔出组件2，使得卡料头2a旋转一定角度，对圆柱型样品的外周侧进行夹持，实现快速取料功能。
27.卡料头2a整体为弧形结构，卡料头2a的弧形与取样钻筒1的圆心一致，卡料头2a的顶端为能够插入路基基层的卡料尖端2a1，卡料头2a的底端为弧形端2a2，弧形端2a2两侧设有铰接杆2a3，铰接杆2a3与弧形端2a2固定连接，铰接杆2a3与第一安装槽1b1的侧壁转动连接；卡料拔出组件2还包括有若干个弹性连接构件2b，弹性连接构件2b与卡料头2a一一对应，弹性连接构件2b位于卡料头2a靠近外筒1a的一侧。
28.通过卡料尖端2a1能够对圆柱型样品的外侧壁进行夹持，在钻孔时，圆柱型样品相对于取样钻筒1向上运动，此时卡料头2a绕着铰接杆2a3偏转，使得卡料尖端2a1回缩至第一安装槽1b1内，不会对钻孔操作产生干涉，保证圆柱型样品正常取样，当需要将取样钻筒1向上取出时，圆柱型样品在重力作用下有向下运动的驱动力，此时圆柱型样品的外侧壁与卡料尖端2a1产生干涉，卡料尖端2a1与圆柱型样品外侧壁增大摩擦力，从而将圆柱型样品与取样钻筒1卡接，弹性连接构件2b保证卡料头2a在初始状态时回缩至第一安装槽1b1内。
29.弹性连接构件2b包括有伸缩杆2b1和弹簧2b2，伸缩杆2b1的一端与卡料头2a的侧壁连接，伸缩杆2b1的另一端与外筒1a的内侧壁连接，弹簧2b2套设在伸缩杆2b1上。
30.通过伸缩杆2b1和弹簧2b2，使得卡料头2a与外筒1a之间弹性连接，弧形端2a2提供弹力，使得卡料头2a在正常状态下始终有回缩的趋势，防止卡料头2a在取样钻筒1钻孔时对钻孔操作产生干涉。
31.下压传动组件3包括有驱动环3a，驱动环3a竖直设置，驱动环3a位于外筒1a和内筒1b之间，驱动环3a能够在取样钻筒1内升降；驱动环3a的内侧壁上设有驱动齿3a1；弧形端2a2的外侧壁上设有偏转传动齿2a4，驱动齿3a1与偏转传动齿2a4啮合。
32.通过驱动环3a下降，带动固定安装在驱动环3a上的驱动齿3a1同步下降，通过驱动齿3a1带动与之啮合的偏转传动齿2a4运动，进而带动卡料头2a偏转一定角度，卡料头2a偏转角度后，卡料尖端2a1远离圆柱型样品，将卡料尖端2a1收缩至第一安装槽1b1内。
33.下压传动组件3还包括有直线驱动器3b和下压推杆3c；直线驱动器3b竖直安装在车体上；下压推杆3c竖直设置，下压推杆3c的顶端与直线驱动器3b的输出端固定连接，下压推杆3c的底端穿过外筒1a与内筒1b之间的缝隙并与驱动环3a固定连接。
34.通过直线驱动器3b输出带动与之固定连接的下压推杆3c进行升降，进而通过下压推杆3c带动驱动环3a进行升降，实现下压传动组件3的驱动功能。
35.还包括有底部环切组件4，底部环切组件4设置在外筒1a的底部，底部环切组件4设有若干组，若干组底部环切组件4绕着取样钻筒1的轴线环形分布，底部环切组件4包括有环切刀4a，环切刀4a水平滑动设置在外筒1a的底端，环切刀4a水平设置；底部环切组件4还包括有连杆传动机构，驱动环3a与连杆传动机构传动连接，连杆
传动机构与环切刀4a传动连接；外筒1a的底端设有若干个用于安装环切刀4a的第二安装槽1a2；外筒1a的底端还设有若干个用于安装连杆传动机构的第三安装槽1a3，若干个第二安装槽1a2和第三安装槽1a3均与若干个底部环切组件4一一对应。
36.在下压传动组件3的驱动下，底部环切组件4还会对圆柱型样品的底部进行环切，使得圆柱型样品与底部的垫层或土层等分离，使得圆柱型样品更容易被完整取出，而不会因为与底部垫层或土层等粘连导致样品断裂，提高了样品取出的完整度，即保证了测量的准确度。
37.连杆传动机构包括有水平传动杆4b、滑动座4c和传动连杆4d；第三安装槽1a3底部设有水平设置的导轨，导轨的长度方向指向取样钻筒1的轴心；滑动座4c能够滑动的设置在导轨上；水平传动杆4b水平设置在滑动座4c和环切刀4a之间，水平传动杆4b的一端与环切刀4a远离内筒1b的一侧固定连接，水平传动杆4b的另一端与滑动座4c固定连接；传动连杆4d的一端与驱动环3a的底端轴接，传动连杆4d的另一端与滑动座4c轴接。
38.在驱动环3a上升时，通过连杆传动机构可以带动环切刀4a向着取样钻筒1的轴线处水平位移，在位移过程中，通过环切刀4a对圆柱型样品与底部进行切断，实现环切操作。
39.驱动环3a带动传动连杆4d运动，进而带动滑动座4c向着环切刀4a方向运动，滑动座4c通过水平传动杆4b带动环切刀4a顶出，环切刀4a在水平传动杆4b的作用下移出第二安装槽1a2，此时底部环切组件4整体跟随取样钻筒1进行旋转，在旋转过程中对圆柱型样品的底部进行环切，提高了取样的便捷程度以及完整度。
40.值得一提的是，在驱动环3a上升时，驱动环3a带动卡料头2a的卡料尖端2a1向着取样钻筒1轴线方向偏转，实现夹持功能，同时，驱动环3a通过连杆传动机构带动环切刀4a实现环切功能，同时伸出的环切刀4a还能够对圆柱型样品的底部起到承托作用，进一步提高取料效果；当圆柱型样品已经被取出后，驱动环3a下降，驱动环3a带动卡料头2a向着第一安装槽1b1内部偏转，同时带动环切刀4a回缩，便于圆柱型样品从取样钻筒1内部下料。
41.第二安装槽1a2的槽宽与环切刀4a在竖直方向上的宽度一致，环切刀4a靠近水平传动杆4b的一侧设有用于限制水平位移距离的限位抵触板4a1，第二安装槽1a2靠近水平传动杆4b一侧的侧壁上开设有供限位抵触板4a1滑动的限位槽1a4。
42.通过限位槽1a4和限位抵触板4a1配合，能够对环切刀4a的伸出方向和长度进行导向和限位。
43.旋转传动组件5包括有旋转驱动器5a和转轴5b；旋转驱动器5a竖直固定安装在车体上；转轴5b竖直设置，转轴5b与取样钻筒1同轴设置，旋转驱动器5a的输出端与转轴5b的顶端传动连接，转轴5b的底端与取样钻筒1传动连接。
44.通过旋转驱动器5a输出带动转轴5b转动，进而通过转轴5b带动与之传动连接的外筒1a和内筒1b同步旋转，实现钻孔时对取样钻筒1的旋转驱动操作。
45.还包括有下料组件6，下料组件6安装在车体上；
下料组件6包括有第二直线驱动器6a、第二下压推杆6b、下料抵推盘6c和传动环6d；下料抵推盘6c水平设置在内筒1b的内部，下料抵推盘6c与内筒1b同轴设置，下料抵推盘6c位于内筒1b的上半部；第二直线驱动器6a竖直安装在车体上；传动环6d套设在转轴5b上，传动环6d能够在转轴5b上升降；第二直线驱动器6a的输出端与传动环6d传动连接；第二下压推杆6b的顶端与传动环6d的底端连接，第二下压推杆6b的底端与下料抵推盘6c的顶端固定连接。
46.通过下料组件6便于将圆柱型样品从取样钻筒1内部取出，无需将圆柱型样品甩出或通过重力自动下料等操作，避免卡料情况的发生。
47.通过第二直线驱动器6a输出带动传动环6d下降，传动环6d带动与之传动连接的第二下压推杆6b同步下降，进而通过第二下压推杆6b带动与之固定连接的下料抵推盘6c同步位移，下料抵推盘6c在下降的过程中将圆柱型样品向下推出。
48.以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。