一种高速公路建设的地理测绘用路面取芯机的制作方法

本发明涉及公路建设，具体是一种高速公路建设的地理测绘用路面取芯机。

背景技术：

1、在高速公路定期检测、病害修复及路面重铺工程中，需通过路面取芯机对既有路面基材钻芯取样，以此检测路面结构与材料性能，为后续施工方案制定提供数据支撑；目前常规取芯机配套的圆筒式钻筒完成钻切作业后，向上抬升钻筒带出样芯时，受路面基材材质、密实度差异影响，样芯脱离状态不可预判且存在两种情况：一是致密性较好的基材样芯，与钻筒内壁摩擦阻力较大，随钻筒同步抬升带出，作业人员需敲击钻筒外壁方可卸出样芯；二是松散类基材样芯，与钻筒内壁摩擦力不足，钻筒提升后样芯滞留于钻孔内部，需人工借助钢夹等工具夹取取出；由于钻筒提升前无法预判样芯脱离形式，作业人员需提前兼顾两种作业准备，工序冗余繁琐，大幅降低了取样作业整体效率，此外，两种工况下取出的样芯均需人工单独冲洗清理表面泥浆杂质，增加了人工投入与施工成本；为此，本发明提供一种高速公路建设的地理测绘用路面取芯机。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高速公路建设的地理测绘用路面取芯机，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明的技术方案是：一种高速公路建设的地理测绘用路面取芯机，包括移动底座和钻筒，所述移动底座顶部固定安装有电动伸缩杆一，所述电动伸缩杆一伸缩端固定安装有滑动设置在移动底座顶部的底板，所述底板顶部固定安装有立柱和承接框，所述立柱主体上转动连接有转动框，所述转动框内侧等角度固定安装有若干个弧形板，每相邻两个所述弧形板之间均固定安装有弧形安装座，每个所述弧形安装座中心轴杆上均转动连接有活动杆，每个所述活动杆端部均转动连接有安装框，每个所述安装框内侧均转动连接有滚轮，本装置可自适应不同路面基材的取芯工况，省去人工夹取、敲击卸芯、单独冲洗等冗余工序，简化现场作业流程，大幅降低人工劳动强度与施工人力成本，显著提升路面取样整体作业效率与取样合格率。

3、优选的，每个所述弧形安装座上均固定安装有对称的两个环形滑杆，每个所述活动杆两端侧壁上均固定安装有端块，且若干个活动杆分别滑动设置在对应端块，每个所述环形滑杆杆体上均绕设有弹簧一和弹簧二，且若干个端块分别位于对应弹簧一和弹簧二之间。

4、优选的，每个所述活动杆内腔均固定安装有弯管，每个所述弯管两侧端口分别滑动设置有滑杆三和滑杆四，每个所述滑杆三与对应弯管管内壁之间均连接有弹簧三，每个所述滑杆四与对应弯管管内壁之间均连接有弹簧四，每个所述弧形安装座弧形面上均焊接有压板，每个所述滑杆四端部均固定安装有推杆，每个所述推杆杆体上均焊接有对称的两个凸块。

5、优选的，每个所述安装框位于活动杆内腔的一侧均固定安装有转筒，每个所述转筒内腔均开设有螺旋限位滑槽，且若干个凸块分别滑动设置在对应螺旋限位滑槽内，需要注意的是，图中所示的是样芯向下轻微推挤活动杆以及滚轮时的滚轮状态；在样芯未推挤滚轮而只是与滚轮弹性接触时，也就是图中所示的活动杆以及滚轮略微向上翻转，此时在压板的推挤作用下，设置的滑杆三向弯管内滑动，使得滑杆四带动推杆和凸块进行移动，使得凸块沿着螺旋限位滑槽的轨迹带动转筒旋转，进而带动安装框和滚轮进行小角度旋转；此时，样芯旋转时会带动位于其底部的滚轮进行低速旋转，由于样芯底部的不平整性以及滚轮转速越快阻尼阻力越大的结构特性，使得滚轮施加反向摩擦阻力效果不变的情况下有效减缓滚轮的磨损。

6、优选的，每个所述安装框两端侧壁上均固定安装有摩擦环，每个所述滚轮两端侧壁上均等角度开设有若干个安装槽，每个所述安装槽槽体内均滑动设置有抵接块，每个所述抵接块与安装槽槽体底部之间均连接有抵接弹簧，每个所述摩擦环侧壁上均固定安装有盖板，样芯下移必然带动滚轮快速旋转，滚轮旋转产生的离心力使得抵接块外移并与摩擦环内侧抵接，以此来对滚轮进行降速；依托滚轮转速越快阻尼阻力越大的结构特性，随样芯下落联动旋转，逐级缓冲下落速度、削减冲击载荷，有效避免样芯磕碰破损，保障芯样完整降落至承接框内部；针对基材致密、筒壁摩擦力偏大的工况：设置的主驱动组件带动钻筒低速旋转并带动样芯同步转动，由于样芯底部的不平整性，且设置的滚轮弹性抵接在样芯底部，使得与其底部接触的滚轮形成反向摩擦阻力，抵消样芯扭转惯性、削弱筒壁抱紧摩擦力。

7、优选的，每个所述弧形安装座弧形面上均焊接有安装架，每个所述安装架上均螺纹连接有限位螺杆，工人还可针对不同尺寸的样芯调节限位螺杆的位置，避免活动杆以及滚轮过度外翻失去对样芯的缓冲效果。

8、优选的，所述移动底座顶部固定安装有对称的两个竖向杆，两个所述竖向杆顶部之间固定安装有顶板，所述移动底座与顶板之间固定安装有对称的两个支撑杆，所述顶板顶部固定安装有驱动电机，所述驱动电机输出端固定安装有传动丝杆，所述传动丝杆杆体上螺纹连接有活动座，所述活动座上设置有主驱动组件，且钻筒螺纹连接在主驱动组件底部旋转端上。

9、优选的，所述钻筒顶部等角度弹性滑动设置有四个夹板，所述主驱动组件两端侧壁上均固定安装有侧板，每个所述侧板上均固定安装有电动伸缩杆二，每个所述电动伸缩杆伸缩端均固定安装有弧形推板。

10、本发明通过改进在此提供一种高速公路建设的地理测绘用路面取芯机，与现有技术相比，具有如下改进及优点：

11、1.本方案设计的新型高速公路地理测绘用路面取芯机，在钻取作业完成后，可通过钻筒顶部夹板夹持样芯上端侧壁，强制约束固定样芯，不受路面基材特性限制，确保各类材质样芯均可随钻筒同步抬升取出；

12、2.取芯提升到位后，活动杆顶端滚轮预先抵接于样芯底部，随即解除夹板夹持约束；针对基材松散、筒壁摩擦力偏小的工况：样芯自然下落，滚轮由底部贴合过渡至侧壁接触，依托滚轮转速越快阻尼阻力越大的结构特性，随样芯下落联动旋转，逐级缓冲下落速度、削减冲击载荷，有效避免样芯磕碰破损，保障芯样完整度；针对基材致密、筒壁摩擦力偏大的工况：钻筒低速旋转并带动样芯同步转动，底部接触的滚轮形成反向摩擦阻力，抵消样芯扭转惯性、削弱筒壁抱紧摩擦力；

13、3.同时持续向钻筒内部通入冷却水，自上而下的水流可冲刷筒壁与样芯表面粉尘、泥浆，进一步减小接触摩擦，并同步完成芯样与钻筒内壁清洁，使样芯平稳、顺畅脱落；

14、总结：本装置可自适应不同路面基材的取芯工况，省去人工夹取、敲击卸芯、单独冲洗等冗余工序，简化现场作业流程，大幅降低人工劳动强度与施工人力成本，显著提升路面取样整体作业效率与取样合格率。

1.一种高速公路建设的地理测绘用路面取芯机，包括移动底座（1）和钻筒（2），其特征在于：所述移动底座（1）顶部固定安装有电动伸缩杆一（3），所述电动伸缩杆一（3）伸缩端固定安装有滑动设置在移动底座（1）顶部的底板（4），所述底板（4）顶部固定安装有立柱（5）和承接框（6），所述立柱（5）主体上转动连接有转动框（7），所述转动框（7）内侧等角度固定安装有若干个弧形板（8），每相邻两个所述弧形板（8）之间均固定安装有弧形安装座（9），每个所述弧形安装座（9）中心轴杆上均转动连接有活动杆（10），每个所述活动杆（10）端部均转动连接有安装框（11），每个所述安装框（11）内侧均转动连接有滚轮（12）。

2.根据权利要求1所述的一种高速公路建设的地理测绘用路面取芯机，其特征在于：每个所述弧形安装座（9）上均固定安装有对称的两个环形滑杆（13），每个所述活动杆（10）两端侧壁上均固定安装有端块（14），且若干个活动杆（10）分别滑动设置在对应端块（14）上，每个所述环形滑杆（13）杆体上均绕设有弹簧一（15）和弹簧二（16），且若干个端块（14）分别位于对应弹簧一（15）和弹簧二（16）之间。

3.根据权利要求1所述的一种高速公路建设的地理测绘用路面取芯机，其特征在于：每个所述活动杆（10）内腔均固定安装有弯管（17），每个所述弯管（17）两侧端口分别滑动设置有滑杆三（18）和滑杆四（19），每个所述滑杆三（18）与对应弯管（17）管内壁之间均连接有弹簧三（20），每个所述滑杆四（19）与对应弯管（17）管内壁之间均连接有弹簧四（21），每个所述弧形安装座（9）弧形面上均焊接有压板（22），每个所述滑杆四（19）端部均固定安装有推杆（23），每个所述推杆（23）杆体上均焊接有对称的两个凸块（24）。

4.根据权利要求3所述的一种高速公路建设的地理测绘用路面取芯机，其特征在于：每个所述安装框（11）位于活动杆（10）内腔的一侧均固定安装有转筒（25），每个所述转筒（25）内腔均开设有螺旋限位滑槽（26），且若干个凸块（24）分别滑动设置在对应螺旋限位滑槽（26）内。

5.根据权利要求1所述的一种高速公路建设的地理测绘用路面取芯机，其特征在于：每个所述安装框（11）两端侧壁上均固定安装有摩擦环（27），每个所述滚轮（12）两端侧壁上均等角度开设有若干个安装槽（28），每个所述安装槽（28）槽体内均滑动设置有抵接块（29），每个所述抵接块（29）与安装槽（28）槽体底部之间均连接有抵接弹簧（30），每个所述摩擦环（27）侧壁上均固定安装有盖板（31）。

6.根据权利要求1所述的一种高速公路建设的地理测绘用路面取芯机，其特征在于：每个所述弧形安装座（9）弧形面上均焊接有安装架（32），每个所述安装架（32）上均螺纹连接有限位螺杆（33）。

7.根据权利要求1所述的一种高速公路建设的地理测绘用路面取芯机，其特征在于：所述移动底座（1）顶部固定安装有对称的两个竖向杆（34），两个所述竖向杆（34）顶部之间固定安装有顶板（35），所述移动底座（1）与顶板（35）之间固定安装有对称的两个支撑杆（36），所述顶板（35）顶部固定安装有驱动电机（37），所述驱动电机（37）输出端固定安装有传动丝杆（38），所述传动丝杆（38）杆体上螺纹连接有活动座（39），所述活动座（39）上设置有主驱动组件（40），且钻筒（2）螺纹连接在主驱动组件（40）底部旋转端上。

8.根据权利要求7所述的一种高速公路建设的地理测绘用路面取芯机，其特征在于：所述钻筒（2）顶部等角度弹性滑动设置有四个夹板（41），所述主驱动组件（40）两端侧壁上均固定安装有侧板（42），每个所述侧板（42）上均固定安装有电动伸缩杆二（43），每个所述电动伸缩杆伸缩端均固定安装有弧形推板（44）。