一种公路路面施工质量检测取样装置的制作方法

1.本发明涉及公路质量检测领域，特别是涉及一种公路路面施工质量检测取样装置。


背景技术：

2.公路建设过程中，工程材料的自然缺陷、设计缺陷、建造和施工的失误难以避免，因此在建设完成后，对公路进行质量检测十分必要。常见的检测取样方法为钻芯取样法，其通过钻芯机对路面混凝土钻取芯样，再对芯样进行检测。
3.在传统的钻芯机中，钻芯结束后容易产生两个问题：一是样芯容易被留在路面中难以取出；二是样芯从路面取出后，难以再从钻筒中取出。实际操作中工人师傅为了方便，往往采用敲击钻筒，将样芯震出的方法。但这样容易对样芯和钻筒造成损伤，以及对检测结果造成影响。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对目前的路面钻芯结束后钻芯难以取出的问题，提供一种公路路面施工质量检测取样装置。
5.上述目的通过下述技术方案实现：一种公路路面施工质量检测取样装置包括底座、进给机构和转动机构。
6.进给机构包括导柱、安装板、转筒、卡接组件和钻筒；导柱竖直安装在底座上，安装板滑动套设在导柱上；转筒绕一竖直轴线可转动地设置在安装板上，且可沿竖向方向在安装板上滑动；卡接组件用于控制转筒相对于安装板静止或转动；钻筒安装于转筒的底端，且钻筒和转筒连通，且可随安装板移动并贯穿底座；钻筒向下移动用于钻取样芯。
7.转动机构，转动机构包括套筒、活塞杆和转柱；套筒可转动地设置于安装板的上方，且与转筒同轴；活塞杆沿套筒轴向方向滑动设置于套筒中；转柱安装于活塞杆的底端，且转柱与转筒螺纹连接。
8.散热机构，散热机构包括水箱、转板和水道组件，水箱套设在套筒外且安装在安装板上，转板安装于水箱的底部，套筒的顶部开设有转槽，转板转动设置于转槽中，转板的底部开设有与水箱连通的环形凹槽，水道组件设置于套筒和钻筒上，用于将环形凹槽中的水导流到钻筒中；水道组件包括第一水道、第二水道和单向节流阀，第一水道开设在转筒中，且一端和环形凹槽连通；第二水道开设于钻筒的内周面上，且和第一水道连通；单向节流阀安装于第一水道的出水端。
9.优选的，一种公路路面施工质量检测取样装置还包括龙门板和电机，龙门板安装在安装板上，电机安装在龙门板上，且电机的输出轴沿竖向方向设置，套筒的一端安装在电机的输出轴上，套筒的内周面上沿其轴向方向开设有键槽，活塞杆的周面上开设有与键槽配合的凸键。
10.优选的，一种公路路面施工质量检测取样装置还包括散热机构，散热机构包括水
箱、转板和水道组件，水箱套设在套筒外且安装在安装板上，转板安装于水箱的底部，套筒的顶部开设有转槽，转板转动设置于转槽中，转板的底部开设有与水箱连通的环形凹槽，水道组件设置于套筒和钻筒上，用于将环形凹槽中的水导流到钻筒中。
11.优选的，水道组件包括第一水道、第二水道和单向节流阀，第一水道开设在转筒中，且一端和环形凹槽连通；第二水道开设于钻筒的内周面上，且和第一水道连通；单向节流阀安装于第一水道的出水端，用于避免钻筒中的水流向第一水道。
12.优选的，第二水道的底端位于钻筒底端的上方。
13.优选的，一种公路路面施工质量检测取样装置还包括封堵机构，封堵组件包括压缩板、转动板、第二压簧和容纳槽，压缩板沿钻筒轴向方向滑动设置在钻筒中，且压缩板直径与钻筒内经相适配；转动板与压缩板同轴，且转动板转动设置在压缩板上；第二压簧设置于转动板和转筒之间，且两端分别抵接在转筒和转动板上；容纳槽开设于转筒的底端，容纳槽用于容纳第二压簧，使得转动板和转筒可抵接。
14.优选的，压缩板和转动板上开设有连通转筒和钻筒的通孔，且压缩板的底面设有橡胶层。
15.优选的，卡接组件包括转动槽、卡环和扣板；转动槽开设在安装板的上表面，转动槽的底部开设有卡块；卡环安装在转筒的周面上，且卡环转动设置在转动槽中，且可沿转筒轴向方向在转动槽中滑动；卡环的底端开设有卡槽，且卡槽可与卡块周向卡接；扣板安装在安装板上，且位于转动槽上方。
16.优选的，导柱上套设有第一压簧，第一压簧的两端分别与安装板和底座抵接。
17.本发明的有益效果是：钻筒转动可获得检测所需要的样芯；通过第一水道和第二水道的配合，在钻筒钻取样芯时第一水道的水可充分与接触到样芯的周面，使得样芯与钻筒内壁之间产生毛细现象，能够提高样芯与转柱之间的密封性；当转柱相对于转筒转动时，转柱可沿转筒的轴向方向滑动，从而可改变转柱与样芯之间的气体压强，能够将样芯抽离出路面，并推送出钻筒。
附图说明
18.图1为本发明实施例提供的一种公路路面施工质量检测取样装置的结构示意图；图2为本发明实施例提供的一种公路路面施工质量检测取样装置的主视图的剖视图；图3为图2中a处的放大图；图4为图2中b处的放大图；图5为本发明实施例提供的一种公路路面施工质量检测取样装置的安装板的结构示意图；图6为本发明实施例提供的一种公路路面施工质量检测取样装置的转筒的结构示意图；图7为本发明实施例提供的一种公路路面施工质量检测取样装置的样芯抽取完成后的状态图。
19.其中：100、底座；101、龙门板；102、电机；201、导柱；202、安装板；203、转筒；204、钻筒；205、第一压簧；301、套筒；302、活塞杆；303、转柱；401、水箱；402、转板；403、单向节流
阀；404、环形凹槽；405、转槽；406、第一水道；407、第二水道；501、压缩板；502、第二压簧；503、容纳槽；504、转动板；601、转动槽；602、卡环；603、扣板。
具体实施方式
20.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
21.本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本技术所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
22.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
23.如图1-图7所示，本发明实施例提供了一种公路路面施工质量检测取样装置，其适用于对路面取样后样芯的提取。如图1所示，本实施例提供给的一种公路路面施工质量检测取样装置包括底座100、进给机构和转动机构。
24.底座100包括底板和滚轮，滚轮设置在底板上，方便底座的移动。
25.进给机构包括导柱201、安装板202、转筒203、卡接组件和钻筒204；导柱201竖直安装在底座100上，安装板202滑动套设在导柱201上；转筒203绕一竖直轴线可转动地设置在安装板202上，且可沿竖向方向在安装板202上滑动；卡接组件用于控制转筒203相对于安装板202静止或转动；钻筒204安装于转筒203的底端，且钻筒204和转筒203连通，且可随安装板202移动并贯穿底座100；钻筒204向下移动用于钻取样芯。
26.转动机构，转动机构包括套筒301、活塞杆302和转柱303；套筒301可转动地设置于安装板202的上方，且与转筒203同轴；活塞杆302沿套筒301轴向方向滑动设置于套筒301中；转柱303安装于活塞杆302的底端，且转柱303与转筒203螺纹连接；转动机构具有第一工作状态和第二工作状态。
27.第一工作状态，转筒203在卡接组件的作用下相对于安装板202可转动，转柱303沿转筒203螺纹向下转动到预设位置后，转柱303可驱动转筒203转动，使得钻筒204能够对路面进行钻芯；第二工作状态，转筒203在卡接组件的作用下相对于安装板202静止；当转柱303沿转筒203螺纹向上转动远离预设位置时，转柱303可对转柱303底部的空间进行抽取负压；当转柱303沿转筒203螺纹向下转动靠近预设位置时，转柱303可对转柱303底部的空间进行压缩。
28.具体的，转柱303与转筒203的螺纹连接，使得转柱303在与转筒203发生相对转动后，转柱303到达预设位置后，能够驱动转筒203转动，从而对钻筒204提供给驱动力；其中，预设位置为转筒203内螺纹的最低位置；转柱303与转筒203之间的螺纹配合关系能够保持转柱303与转筒203之间的密封性。
29.具体的，在第一工作状态下，该装置可以对路面钻进，以获得检测所需要的样芯；在第二工作状态下时，钻取好的样芯已经处于钻筒204中，且钻筒204在卡接组件的作用下相对于安装板202处于静止状态，当转柱303相对于转筒203转动时，转柱303可沿转筒203的轴向方向滑动，从而可改变转柱303与样芯之间的气体压强，能够将样芯抽离出路面，并推送出钻筒204。
30.在本实施例中，如图1和图2所示，一种公路路面施工质量检测取样装置还包括龙门板101和电机102，龙门板101安装在安装板202上，电机102安装在龙门板101上，且电机102的输出轴沿竖向方向设置，套筒301的一端安装在电机102的输出轴上，套筒301的内周面上沿其轴向方向开设有键槽，活塞杆302的周面上开设有与键槽配合的凸键，使得活塞杆302能够在套筒301中沿套筒301轴向滑动的同时，还能够跟随套筒301转动，当电机102带动套筒301转动时，套筒301可通过活塞杆302带动转柱303转动，转柱303在转筒203中沿转筒203螺纹转动时，可带动活塞杆302沿套筒301的轴向滑动。
31.在本实施例中，如图2和图3所示，一种公路路面施工质量检测取样装置还包括散热机构，散热机构包括水箱401、转板402和水道组件，水箱401套设在套筒301外且安装在安装板202上，转板402安装于水箱401的底部，套筒301的顶部开设有转槽405，转板402转动设置于转槽405中，转板402的底部开设有与水箱401连通的环形凹槽404，水道组件设置于套筒301和钻筒204上，用于将环形凹槽404中的水导流到钻筒204中。
32.具体的，水箱401套设在套筒301和活塞杆302的外部，且水箱401内部不与套筒301和活塞杆302连通，转板402与套筒301之间为滑动密封，水箱401中的水可以通过转板402进入到水道组件中。
33.在本实施例中，如图2所示，水道组件包括第一水道406、第二水道407和单向节流阀403，第一水道406开设在转筒203中，且一端和环形凹槽404连通；第二水道407开设于钻筒204的内周面上，且和第一水道406连通；单向节流阀403安装于第一水道406的出水端，用于避免钻筒204中的水流向第一水道406。
34.具体的，第一水道406中的水可流入到钻筒204中，当钻筒204钻取样芯后，水流可顺着第二水道407流动，单向节流阀403可用来控制第一水道406中的水流入到钻筒204的速度。
35.在本实施例中，第二水道407的底端位于钻筒204底端的上方。
36.具体的，当钻筒204钻取样芯后，冷却水可以顺着第二水道407向钻筒204的底端流动，并从样芯和钻筒204之间的间隙流向钻筒204的端部，当转柱303对样芯和转柱303之间的区域抽负压时，因第二水道407未延伸到钻筒204的底部，第二水道407下方的样芯和钻筒204之间的间隙在水流填充后，可以提高其密封效果。
37.在本实施例中，如图4所示，还包括封堵机构，封堵组件包括压缩板501、转动板504、第二压簧502和容纳槽503，压缩板501沿钻筒204轴向方向滑动设置在钻筒204中，且压缩板501直径与钻筒204内经相适配；转动板504与压缩板501同轴，且转动板504转动设置在
压缩板501上；第二压簧502设置于转动板504和转筒203之间，且两端分别抵接在转筒203和转动板504上；容纳槽503开设于转筒203的底端，容纳槽503可用于容纳第二压簧502，使得转动板504和转筒203可抵接。
38.具体的，在钻筒204完成样芯的钻取后，样芯与压缩板501处于抵接状态，在转柱303对样芯和转柱303之间的区域抽负压时，样芯在负压的作用下推动压缩板501靠近转筒203的底部，压缩板501最终与转筒203抵接，使得第一水道406中的水不再进入到转筒203中。
39.在本实施例中，压缩板501和转动板504上开设有连通转筒203和钻筒204的通孔，且压缩板501的底面设有橡胶层。
40.具体的，橡胶层可以增加压缩板501与样芯之间的密封效果，在冷却水浸润样芯表面后，且样芯与压缩板501接触后，样芯表面的水可降低橡胶层与样芯之间的气体含量，增加两者的接触面积，进一步提高密封效果。
41.在本实施例中，如图5和图6所示，卡接组件包括转动槽601、卡环602和扣板603；转动槽601开设在安装板202的上表面，转动槽601的底部开设有卡块；卡环602安装在转筒203的周面上，且卡环602转动设置在转动槽601中，且可沿转筒203轴向方向在转动槽601中滑动；卡环602的底端开设有卡槽，且卡槽可与卡块周向卡接；扣板603安装在安装板202上，且位于转动槽601上方。
42.具体的，当钻筒204与地面接触后，钻筒204在地面的阻力下停止移动，而工作人员可通过继续下压使得转动槽601与卡环602之间发生相对滑动，从而使得转柱303带动转筒203与安装板202之间相对转动，在需要对转柱303和样芯之间的区域进行抽取真空时，转柱303与转筒203之间要发生相对转动，此时需要对转筒203进行限位，只需将卡环602上的卡槽与转动槽601上的卡块卡接即可。
43.在本实施例中，如图1所示，导柱201上套设有第一压簧205，第一压簧205的两端分别与安装板202和底座100抵接，第一压簧205可使钻筒204位于底座100的上方，有效保护钻筒204，同时在钻芯完成后，有助于工作人员将含有样芯的钻筒204抬起。
44.上述实施例提供的一种公路路面施工质量检测取样装置的工作原理为：通过轮子可将该装置移动路面到需要取样的位置，然后工作人员控制安装板202沿导柱201轴向方向带动钻筒204穿过底座100与路面接触，此时在地面阻力的作用下，安装板202相对于卡环602继续移动，卡环602在转动槽601中向上滑动，与扣板603抵接，此时，卡环602上的卡槽与转动槽601中的卡块脱离，转筒203可沿其轴线带动钻筒204转动。
45.接着启动电机102，电机102带动套筒301转动，套筒301中的键槽通过与活塞杆302上的凸键配合可以带动活塞杆302转动，此时的活塞杆302带动转柱303在转筒203中旋转，且通过转柱303与活塞杆302的螺纹配合，转柱303在旋转的过程中靠近转筒203的底部，直至转柱303移动到预设位置后不能够再相对于转筒203转动，此时电机102继续转动，转柱303带动转筒203转动，转筒203从而带动钻筒204转动，接着工作人员继续下压安装板202，扣板603对卡环602施加向下的作用力，带动转筒203向下移动，使得钻筒204深入混凝土中，取得混凝土样芯。
46.在钻筒204对混凝土进行钻取时，水箱401中的水流经第一水道406，经过单向节流阀403流入到钻筒204中，在钻筒204的转动中，水流向钻筒204的内壁上，最后流向钻筒204
的底端，当钻筒204钻入到路面一定深度后，钻筒204内的样芯与钻筒204内周面的间隙较小，用来冷却的水流不容易向钻筒204底端流动时，便从第二水道407向钻筒204底端流去，对钻筒204进行冷却，同时当第二水道407在样芯周面经过时，对样芯进行湿润，湿润后的样芯上附着的水分又会吸附到钻筒204上，对钻筒204进行降温。
47.当钻筒204钻透混凝土层后，安装板202下移到最低位置，钻筒204中的样芯顶端与压缩板501上的橡胶层接触，样芯顶端的水分将橡胶层与样芯之间的缝隙填满，将气体排出去，压缩板501与样芯之间的摩擦力增加，在钻筒204相对于样芯转动时，压缩板501与样芯相对静止，压缩板501与转动板504之间发生相对转动。
48.由于样芯与压缩板501之间的连接，压缩板501会与样芯严密贴合，形成密封层，提高样芯与转柱303之间的密封性，而样芯周面与钻筒204内周面之间因为水流降温而充有水分，由于样芯与钻筒204之间的间隙较小，所以这些水分在样芯与钻筒204之间会产生毛细现象，将样芯与钻筒204之间的缝隙填满，提高钻筒204内的密封效果。
49.然后停止电机102，工作人员减小对安装板202施加的压力，使得安装板202向上移动移一定的距离，使得卡环602与安装板202卡接，从而使得转筒203与安装板202不会发生相对转动，接着使电机102反向转动，电机102反向转动会带动转柱303在转筒203中顺着螺纹反向转动，转柱303快速远离转筒203的底部，此时，转柱303底部的空腔会形成负压区，该负压区会将第一水道406的水通过节流单向阀抽取到钻筒204中，同时产生的负压也将样芯抽动，推动压缩板501向转筒203靠近，当压缩板501与转筒203的底部抵接时，如图7所示，钻筒204中样芯上方的水分会被挤压到转筒203中，样芯被抽取到钻筒204中，压缩板501也将隔绝第二水道407中的水继续进入到负压区中。
50.然后停止电机102转动，工作人员提拉安装板202，将钻筒204提出路面，此时的安装板202与卡环602仍处于卡接状态，接着再次正向启动电机102，电机102带动转柱303向转筒203的底部靠近，并推动转筒203中的水对样芯产生一个推力，将样芯从钻筒204中推出部分，而后工作人员可将样芯完整取出。
51.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
52.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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。

技术特征：
1.一种公路路面施工质量检测取样装置，其特征在于，包括：底座；进给机构，进给机构包括导柱、安装板、转筒、卡接组件和钻筒；导柱竖直安装在底座上，安装板滑动套设在导柱上；转筒绕一竖直轴线可转动地设置在安装板上，且可沿竖向方向在安装板上滑动；卡接组件用于控制转筒相对于安装板静止或转动；钻筒安装于转筒的底端，且钻筒和转筒连通，且可随安装板移动并贯穿底座；钻筒向下移动用于钻取样芯；转动机构，转动机构包括套筒、活塞杆和转柱；套筒可转动地设置于安装板的上方，且与转筒同轴；活塞杆沿套筒轴向方向滑动设置于套筒中；转柱安装于活塞杆的底端，且转柱与转筒螺纹连接；散热机构，散热机构包括水箱、转板和水道组件，水箱套设在套筒外且安装在安装板上，转板安装于水箱的底部，套筒的顶部开设有转槽，转板转动设置于转槽中，转板的底部开设有与水箱连通的环形凹槽，水道组件设置于套筒和钻筒上，用于将环形凹槽中的水导流到钻筒中；水道组件包括第一水道、第二水道和单向节流阀，第一水道开设在转筒中，且一端和环形凹槽连通；第二水道开设于钻筒的内周面上，且和第一水道连通；单向节流阀安装于第一水道的出水端。2.根据权利要求1所述的一种公路路面施工质量检测取样装置，其特征在于，还包括龙门板和电机，龙门板安装在安装板上，电机安装在龙门板上，且电机的输出轴沿竖向方向设置，套筒的一端安装在电机的输出轴上，套筒的内周面上沿其轴向方向开设有键槽，活塞杆的周面上开设有与键槽配合的凸键。3.根据权利要求1所述的一种公路路面施工质量检测取样装置，其特征在于，第二水道的底端位于钻筒底端的上方。4.根据权利要求1所述的一种公路路面施工质量检测取样装置，其特征在于，还包括封堵机构，封堵组件包括压缩板、转动板、第二压簧和容纳槽，压缩板沿钻筒轴向方向滑动设置在钻筒中，且压缩板直径与钻筒内经相适配；转动板与压缩板同轴，且转动板转动设置在压缩板上；第二压簧设置于转动板和转筒之间，且两端分别抵接在转筒和转动板上；容纳槽开设于转筒的底端，容纳槽用于容纳第二压簧，使得转动板和转筒可抵接。5.根据权利要求4所述的一种公路路面施工质量检测取样装置，其特征在于，压缩板和转动板上开设有连通转筒和钻筒的通孔，且压缩板的底面设有橡胶层。6.根据权利要求1所述的一种公路路面施工质量检测取样装置，其特征在于，卡接组件包括转动槽、卡环和扣板；转动槽开设在安装板的上表面，转动槽的底部开设有卡块；卡环安装在转筒的周面上，且卡环转动设置在转动槽中，且可沿转筒轴向方向在转动槽中滑动；卡环的底端开设有卡槽，且卡槽可与卡块周向卡接；扣板安装在安装板上，且位于转动槽上方。7.根据权利要求1所述的一种公路路面施工质量检测取样装置，其特征在于，导柱上套设有第一压簧，第一压簧的两端分别与安装板和底座抵接。

技术总结
本发明涉及公路质量检测领域，特别是涉及一种公路路面施工质量检测取样装置，包括进给机构和转动机构；进给机构包括安装板、转筒和钻筒，转筒绕一竖直轴线可转动地设置在安装板上，钻筒安装于转筒的底端；转动机构包括转柱；转柱可相对于转筒沿竖向方向滑动。钻筒转动可获得检测所需要的样芯；通过第一水道和第二水道的配合，在钻筒钻取样芯时第一水道的水可充分与接触到样芯的周面，使得样芯与钻筒内壁之间产生毛细现象，能够提高样芯与转柱之间的密封性，当转柱相对于转筒转动时，转柱可沿转筒的轴向方向滑动，从而可改变转柱与样芯之间的气体压强，能够将样芯抽离出路面，并推送出钻筒。筒。筒。


技术研发人员：杨立岐 李旺 袁站东 黄潇 张恒 王鹏 赵建忠 白薇 何子鹏 陈琳 杨越林 王雪冬 张莉 佟冶铮 曹志宇 陈旭 高渤炎 欧阳伟 王天寅
受保护的技术使用者：承德周道路桥有限公司
技术研发日：2023.07.03
技术公布日：2023/8/1