用于现场灌砂法测压实度的自动钻孔收集装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种道路施工质检取样装置，尤其涉及一种用于现场灌砂法测压实度的自动钻孔收集装置，属于机电应用技术领域。

背景技术：

2.伴随着国民经济的飞速发展，基础建设也在如火如荼地广泛开展着。其中，道路建设更是基础建设中的重中之重。只有高质量的道路条件，才能为车流通行顺畅和道路使用寿命提供可靠保障。
3.道路质量的好坏，基层和路基质量起到了举足轻重的作用，当前基层、路基的压实度检测是通过人工定点打孔成环、取料后称料，以获得单位体积下的密度，作为评判压实度的参考依据。然而当前该检测法所用工具简陋，需要人工参与的操作较多，非但效率低下，而且人力和耗时成本较高。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的旨在提出一种用于现场灌砂法测压实度的自动钻孔收集装置，解决建成土路的高效定点采样、收集问题。
5.本实用新型实现上述目的的技术解决方案是，用于现场灌砂法测压实度的自动钻孔收集装置，其特征在于：由电源、丝杆、丝杆电机、主吊梁、钻孔电机、集料护筒和带刀片组的钻头组成，其中丝杆垂直于地面固定而设，主吊梁通过丝杆电机相接于丝杆并保持水平，所述集料护筒、钻孔电机及钻头一体组装于主吊梁，并受驱于丝杆电机同步升降，所述钻头受驱于钻孔电机转动且钻孔深度可调，所述刀片组设为独立受驱于钻孔电机转动的钻孔刀片和封底刀片，钻孔状态下两组刀片层叠留出钻槽，集料状态下钻孔刀片保持静止，封底刀片脱离层叠并与钻孔刀片、集料护筒闭合成容器。
6.上述用于现场灌砂法测压实度的自动钻孔收集装置，进一步地，所述丝杆电机和钻孔电机外接用于行程、转速设定的控制器。
7.上述用于现场灌砂法测压实度的自动钻孔收集装置，进一步地，还包括移载推车，装置基于移载推车组装相接，且对应集料护筒和钻头所在位置，所述移载推车的支撑面设有贯通及地的让位孔。
8.上述用于现场灌砂法测压实度的自动钻孔收集装置，进一步地，所述电源为电池组或通过电源线外接市电。
9.上述用于现场灌砂法测压实度的自动钻孔收集装置，进一步地，所述钻头设有同轴嵌套的两根转动轴，其中作为外管的转动轴与钻孔刀片相接成一体，作为内管的转动轴与钻孔电机的输出轴及封底刀片相接成一体，两根转动轴在钻孔状态通过活动键销卡接联动，在集料状态通过撤回活动键销而相分离。
10.上述用于现场灌砂法测压实度的自动钻孔收集装置，更进一步地，所述钻孔刀片设有圆周方向上等间隔分布的三至六片扇形刃叶，所述封底刀片的叶片数量和外形参照钻
孔刀片设置，且两组刀片错位组合成兜底圆面。
11.应用本实用新型自动钻孔收集装置，具备以下进步性：该装置结构简单，便于安装、拆卸、携带，易于操作，能通过自定义钻孔深度和钻孔直径定量取材，且通过改良刀片组外形并配合控制成型底端闭合的容器，为收集土样提供了便利，提高了作业效率和测量数据的准确性。
附图说明
12.图1是本实用新型自动钻孔收集装置优选实施例的总装结构简图。
13.图2是图1所示装置中刀片组配合集料护筒的状态变化示意图。
具体实施方式
14.以下便结合实施例附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详述，以使本实用新型技术方案更易于理解、掌握，从而对本实用新型的保护范围做出更为清晰的界定。
15.本实用新型设计者针对当前现场灌砂法测压实度中多点环状钻孔、挖掘收集土样需要费时费力的不足，仰赖于对质检设备的潜心开发，创新提出了一种用于现场灌砂法测压实度的自动钻孔收集装置，以实现节省人力、提高作业效率和取样完整率。
16.从技术概述来看，该装置用于针对完成压实后的土路定点定量取样，通过测定单位体积下的土质密度评判压实度，其创新结构如图1和图2的优选实施例总装结构及部分细节变化结构所示。该自动钻孔收集装置，由电源8、丝杆2、丝杆电机3、主吊梁4、钻孔电机5、集料护筒7和带刀片组的钻头6组成，其中丝杆2垂直于地面固定而设，主吊梁4通过丝杆电机3相接于丝杆2并保持水平，而集料护筒7、钻孔电机5及钻头6一体组装于主吊梁4，并受驱于丝杆电机3同步升降，该钻头6受驱于钻孔电机5转动且钻孔深度可调，而该刀片组设为独立受驱于钻孔电机5转动的钻孔刀片63和封底刀片64，且其中钻孔刀片63可设有圆周方向上等间隔分布的三至六片扇形刃叶，图示优选是选用四片，而封底刀片64的叶片数量和外形参照钻孔刀片设置，且两组刀片错位组合成兜底圆面。钻孔状态下两组刀片层叠留出钻槽65，集料状态下钻孔刀片63保持静止，封底刀片64脱离层叠并与钻孔刀片63、集料护筒7闭合成容器。
17.基于以上概述方案，需要补充说明的是，该主吊梁主体以内置的丝杆螺母套接于丝杆上，于此同时，该主吊梁在长度方向上在丝杆两侧需配重平衡，且升降过程受导向辅件限制而不会随丝杆螺母转动偏摆。而钻孔电机虽然与钻头非同轴设置，但通过内置于主吊梁中的螺纹轴、角轮等机械传动元件可实现变向驱动，使得钻头可沿竖直轴向转动。在明确两个电机各自的驱动对象和实现功能的前提下，上述主吊梁上所装接的集料护筒、钻头是随之同步升降的，其具体是以钻头向下破土钻探，使打松后的土样自钻槽中向上排出，而随着钻头不断向下移动，集料护筒也随之下沉，将切割后松散的土样与压实状态的土路相隔绝（相当于将松散的土样收集聚拢，使之无法流散至钻头外围）。直至钻头向下钻进至规定深度，则钻孔电机受控减速，再微调封底刀片使之相对钻孔刀片从层叠状态切换为错位闭口状。此时，钻槽消失且两组刀片的边缘与集料护筒之间的缝隙可以忽略不计。
18.从更进一步细化特征来看，上述钻头6设有同轴嵌套的两根转动轴，其中作为外管的转动轴61与钻孔刀片63相接成一体，作为内管的转动轴62与钻孔电机5的输出轴及封底
刀片64相接成一体，两根转动轴在钻孔状态通过活动键销（未图示）卡接联动，在集料状态通过撤回活动键销而相分离。这里该活动键销为本领域技术人员易于实现的常规设置，即通过在转动轴径向有限行程内控制其横向位移，随进给深度实现两转动轴联动或分离、仅转动轴62可受控转动。
19.此外，上述丝杆电机和钻孔电机还外接用于行程、转速设定的控制器，用以装置调试。根据完成压实的土路实际情况，测试人员需选配合适叶片数量、切割直径的刀片组和集料护筒完成机械性的设备组装，而根据压实度检测工艺的取样要求，可自定义设定需要钻土的深度，各电机的输出转速及进行刀片组细节行程控制的时间差值等。这些通过外接控制器可部分取代人工直接进行电机通断操控，提高了操作便利性。
20.而且图示可见，该自动钻孔收集装置还为可移动实施，即还包括移载推车1，则装置基于移载推车1组装相接，且对应集料护筒7和钻头6所在位置，该移载推车的支撑面设有贯通及地的让位孔13，作为电源8一种实施选项的电池组亦可旁置于支撑面一角。该移载推车1底部设有脚轮11且一侧设有扶手12。以便于该装置在短距离范围内的轻松移位。而将各类电机的物理控制开关集成于扶手处，也可以取代上述控制器实现一种可选的实施手段。
21.为了保障该自动钻孔收集装置的可持续作业能力，上述电源8除电池组外，还可以是通过电源线外接市电，或者通过转化太阳能储能的可充电电池组。
22.从该自动钻孔收集装置的具体操作过程来理解：当完成一部分道路压实后，可将该装置通过移载推车送至选定的测试点。而后通过控制器设定钻土的规定深度等控制参数；在刀片组保持层叠状态下启动钻孔电机、带动钻头高速转动；而后启动丝杆电机向下缓缓送出主吊梁，则钻头从接触地面到逐渐破土钻入其中，直达规定深度后钻孔电机减速。并在解除转动轴联动的状态下单独驱动封底刀片继续转动一定角度，使刀片组错位闭合成兜底圆面，并由此与集料护筒拼接成容器。再通过丝杆电机反向驱动主吊梁上升，将特定深度的土样全部（接近95%）带出，余料可人工手动收集合并用于压实度检测。
23.综上关于本实用新型自动钻孔收集装置的方案介绍及结合图示的实施例详述可见，本方案具备实质性特点和进步性：该装置结构简单，便于安装、拆卸、携带，易于操作，能通过自定义钻孔深度和钻孔直径定量取材，且通过改良刀片组外形并配合控制成型底端闭合的容器，为收集土样提供了便利，提高了作业效率和测量数据的准确性。
24.除上述实施例外，本实用新型还可以有其它实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型所要求保护的范围之内。

技术特征：

1.用于现场灌砂法测压实度的自动钻孔收集装置，其特征在于：由电源、丝杆、丝杆电机、主吊梁、钻孔电机、集料护筒和带刀片组的钻头组成，其中丝杆垂直于地面固定而设，主吊梁通过丝杆电机相接于丝杆并保持水平，所述集料护筒、钻孔电机及钻头一体组装于主吊梁，并受驱于丝杆电机同步升降，所述钻头受驱于钻孔电机转动且钻孔深度可调，所述刀片组设为独立受驱于钻孔电机转动的钻孔刀片和封底刀片，钻孔状态下两组刀片层叠留出钻槽，集料状态下钻孔刀片保持静止，封底刀片脱离层叠并与钻孔刀片、集料护筒闭合成容器。2.根据权利要求1所述用于现场灌砂法测压实度的自动钻孔收集装置，其特征在于：所述丝杆电机和钻孔电机外接用于行程、转速设定的控制器。3.根据权利要求1所述用于现场灌砂法测压实度的自动钻孔收集装置，其特征在于：还包括移载推车，装置基于移载推车组装相接，且对应集料护筒和钻头所在位置，所述移载推车的支撑面设有贯通及地的让位孔。4.根据权利要求1所述用于现场灌砂法测压实度的自动钻孔收集装置，其特征在于：所述电源为电池组或通过电源线外接市电。5.根据权利要求1所述用于现场灌砂法测压实度的自动钻孔收集装置，其特征在于：所述钻头设有同轴嵌套的两根转动轴，其中作为外管的转动轴与钻孔刀片相接成一体，作为内管的转动轴与钻孔电机的输出轴及封底刀片相接成一体，两根转动轴在钻孔状态通过活动键销卡接联动，在集料状态通过撤回活动键销而相分离。6.根据权利要求1或5所述用于现场灌砂法测压实度的自动钻孔收集装置，其特征在于：所述钻孔刀片设有圆周方向上等间隔分布的三至六片扇形刃叶，所述封底刀片的叶片数量和外形参照钻孔刀片设置，且两组刀片错位组合成兜底圆面。

技术总结

本实用新型揭示了一种用于现场灌砂法测压实度的自动钻孔收集装置，由电源、丝杆、丝杆电机、主吊梁、钻孔电机、集料护筒和带刀片组的钻头组成，其中丝杆垂直于地面固定而设，主吊梁通过丝杆电机相接于丝杆并保持水平，集料护筒、钻孔电机及钻头一体组装于主吊梁，并受驱于丝杆电机同步升降，钻头受驱于钻孔电机转动且钻孔深度可调，刀片组设为独立受驱于钻孔电机转动的钻孔刀片和封底刀片，钻孔状态下两组刀片层叠留出钻槽，集料状态下钻孔刀片保持静止，封底刀片脱离层叠并与钻孔刀片、集料护筒闭合成容器。应用该钻孔收集装置，结构简单，能自定义定量取材，且通过改良刀片组为收集土样提供了便利，提高了作业效率和测量数据的准确性。性。性。