一种高速公路路基大粒石夯实试验装置

1.本发明属于路基夯实实验领域，具体涉及一种高速公路路基大粒石夯实试验装置。


背景技术：

2.公路工程中特殊的夯实工艺有强夯、冲击碾压、液压夯、等夯实工艺，特殊夯实并不能作为单独的分项工程进行评定，设计此类夯实工艺是为了提高夯实质量，是短时间内提高地基承载力的有效施工方法。
3.在夯实路基时，有时会遇到桥面或者坡面等拱形路面，冲击夯实时，现有的机械大多无法直接对拱形路面进行夯实，需要进行调节，包括调节姿势，移动器械等，极为不便，影响效率。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种高速公路路基大粒石夯实试验装置。
5.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种高速公路路基大粒石夯实试验装置，包括实验框，所述实验框上固定连接支撑架，所述支撑架上滑动连接两个滑动块，两个所述滑动块上转动连接两个转轴，两个所述转轴之间固定连接箱体，所述箱体两端为开口设置，所述箱体内滑动连接配重块，所述箱体内壁的两端均设有安放槽，两个所述安放槽内均设有固定组件，所述箱体的两端均固定连接壳体，两个所述壳体内均滑动连接滑动板，所述滑动板的一侧固定连接方形管，所述方形管内滑动连接连接杆，所述连接杆的一端转动连接挤压板。
7.优选地，其中一个所述滑动块的一侧固定连接安装架，所述安装架的一侧固定连接第一电机，所述第一电机的主轴外圆固定连接第一齿轮，其中一个所述滑动块的一侧转动连接转动管，所述转动管的外圆固定连接第二齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮啮合，两个所述转轴均贯穿滑动块，其中一个所述转轴位于转动管内且与转动管处于同一轴心，所述转动管的内壁设有螺旋线槽，其中一个所述转轴的外圆转动连接滚珠，所述滚珠位于螺旋线槽内。
8.优选地，其中一个所述转轴的外圆设有滑槽，所述滑槽内滑动连接第二滑块，所述第二滑块的外侧固定连接第三齿轮，所述第三齿轮与滑动块转动连接，所述支撑架的一侧固定连接支撑板，所述支撑板的上表面固定连接第一齿条，所述第一齿条与第三齿轮啮合。
9.优选地，所述固定组件包括支板，所述支板与箱体转动连接且位于安放槽内，所述支板与箱体转动连接处设有扭簧，所述箱体的一侧设有滑槽，所述滑槽内滑动连接支撑杆，所述支撑杆与滑槽侧壁之间固定连接第一弹簧，所述箱体的一侧设有通槽，所述通槽与支板相配合。
10.优选地，其中一个所述滑动块的一侧固定连接伸缩管，所述伸缩管的一端固定连接异型块，所述异型块与箱体转动连接，所述转轴位于伸缩管内，两个所述支撑杆在第一弹
簧的作用下抵触异型块。
11.优选地，所述异型块上设有弧形槽，所述弧形槽内滑动连接弧形块，所述弧形块与弧形槽之间固定连接第三弹簧，所述异型块上设有第一斜面与第二斜面。
12.本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种高速公路路基大粒石夯实试验装置，与现有技术相比，具有以下优点：
13.1、本发明通过设置转动的挤压板，转动箱体，当箱体转动为竖直状态时，滑动板向下滑动，使挤压板贴在路基材料表面，挤压板与连接杆之间转动倾斜，使挤压板贴在拱形的表面进而适应拱形，连接杆在方形管内滑动，使方形管的下端抵在挤压板上，当配重块撞击滑动板时，撞击力直接从方形管传递到挤压板上，避免连接杆与挤压板转动连接处受损，当配重块在箱体底部时，固定组件将配重块固定住，之后箱体转动，当箱体将配重块从底部转动到上端，之后固定组件将配重块释放，使配重块撞击下端的滑动板，对拱形路基材料进行夯实，通过设置转动的挤压板，使装置可以对拱形弧面进行夯实，且夯实时，箱体保持竖直状态，不影响配重块对滑动板的撞击效果，对实验框内的路基材料夯实效果最好，提高效率。
14.2、本发明通过在设置转动管，第一电机带动转动管转动，使滚珠在螺旋线槽内移动，使转轴转动并向转动管的一端移动，使箱体转动，对路基材料进行夯实，夯实时，箱体随转轴移动，对其他部位进行夯实，当第一电机反转时，就可使箱体随转轴来回移动并在移动时转动，转轴转动时通过第二滑块带动第三齿轮在第一齿条上转动，使两个滑动块在支撑架上滑动，使箱体可随两个滑动块移动，使箱体的移动范围覆盖实验框，使装置可对实验框表面的大部分位置进行夯实，使用更加灵活，使试验更加全面。
附图说明
15.图1为本发明的结构示意图。
16.图2为图1中e处放大的结构示意图。
17.图3为箱体的结构示意图。
18.图4为第一电机与转动管的结构示意图。
19.图5为图4中f处放大的结构示意图。
20.图6为箱体的俯视图。
21.图7为图6中a-a处的剖面结构示意图。
22.图8为图7中d处放大的结构示意图。
23.图9为图6中b-b处的剖面结构示意图。
24.图10为实验框上取样框的结构示意图。
25.图11为图10中h处放大的结构示意图。
26.图12为取样框的工作原理图。
具体实施方式
27.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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。
28.本发明提供了如图1-12所示的一种高速公路路基大粒石夯实试验装置，包括实验框1，实验框1上固定连接支撑架11，支撑架11上滑动连接两个滑动块12，两个滑动块12上转动连接两个转轴13，两个转轴13之间固定连接箱体14，箱体14两端为开口设置，箱体14内滑动连接配重块15，箱体14内壁的两端均设有安放槽，两个安放槽内均设有固定组件4，箱体14的两端均固定连接壳体16，两个壳体16内均滑动连接滑动板17，滑动板17的一侧固定连接方形管18，方形管18内滑动连接连接杆2，连接杆2的一端转动连接挤压板21，挤压板21靠近连接杆2的一侧呈圆弧面，方形管18端头呈弧型槽面，挤压板21的圆弧面与弧型槽面相适配。
29.实验框1中填充路基材料，且填充为类似桥面的拱形，实验时，转动箱体14，当箱体14转动为竖直状态时，滑动板17向下滑动，使挤压板21贴在路基材料表面，之后，由于实验框1内为拱形，挤压板21与连接杆2之间转动倾斜，使挤压板21贴在拱形的表面，之后连接杆2在方形管18内滑动，使方形管18的下端抵在挤压板21上，当配重块15撞击滑动板17时，撞击力直接从方形管18传递到挤压板21上，避免连接杆2与挤压板21转动连接处受损，当配重块15在箱体14底部时，固定组件4将配重块15固定住，之后箱体14转动，当箱体14将配重块15从底部转动到上端，之后固定组件4将配重块释放，使配重块15撞击下端的滑动板12，对拱形路基材料进行夯实，箱体14转动一圈，配重块15撞击两次，提高了撞击效率，撞击时推动滑动块12，使箱体14移动，对不同的位置进行夯实，形成对比，通过设置转动的挤压板21，使装置可以对拱形弧面进行夯实，且夯实时，箱体14保持竖直状态，不影响配重块15对滑动板12的撞击效果，对实验框1内的路基材料夯实效果最好，提高效率。
30.其中一个滑动块12的一侧固定连接安装架22，安装架22的一侧固定连接第一电机23，第一电机23的主轴外圆固定连接第一齿轮24，其中一个滑动块12的一侧转动连接转动管25，转动管25的外圆固定连接第二齿轮26，第二齿轮26与第一齿轮24啮合，两个转轴13均贯穿滑动块12，其中一个转轴13位于转动管25内且与转动管25处于同一轴心，转动管25的内壁设有螺旋线槽，其中一个转轴13的外圆固定连接接滚珠28，滚珠28位于螺旋线槽内，其中一个转轴13的外圆设有滑槽，滑槽内滑动连接第二滑块29，第二滑块29的外侧固定连接第三齿轮3，第三齿轮3与滑动块12转动连接，支撑架11的一侧固定连接支撑板31，支撑板31的上表面固定连接第一齿条32，第一齿条32与第三齿轮3啮合。
31.第一电机23带动转动管25转动，使滚珠28在螺旋线槽内移动，使转轴13转动并向转动管25的一端移动，使箱体14转动，对路基材料进行夯实，夯实时，箱体14随转轴13移动，对其他部位进行夯实，当第一电机反转时，就可使箱体14随转轴13来回移动并在移动时转动，转轴13转动时通过第二滑块29带动第三齿轮3在第一齿条32上转动，使两个滑动块12在支撑架11上滑动，使箱体14可随两个滑动块12移动，使箱体14的移动范围覆盖实验框1，使装置可对实验框1表面的大部分位置进行夯实，使用更加灵活，使试验更加全面。
32.固定组件4包括支板41，支板41与箱体14转动连接且位于安放槽内，支板41与箱体14转动连接处设有扭簧，箱体14的一侧设有滑槽，滑槽内滑动连接支撑杆42，支撑杆42与滑槽侧壁之间固定连接第一弹簧44，箱体14的一侧设有通槽，通槽与支板41相配合，支板41能够由通槽穿过并被支撑杆42支撑。
33.当配重块15处于竖直箱体14的底端，此时支板41位于配重块15上方，支板41的一
端穿过通槽，并伸出箱体14，支撑杆42一端抵着支板41，之后箱体14转动，在支撑杆42与支板41的作用下，可避免配重块15过早滑下，影响夯实效果，当配重块15从底部转动到上端时，支撑杆42向下滑动，失去支撑杆42的支撑，上方的支板41转动并释放配重块15，配重块15向下滑动先越过下方的支板41，随后对底端的挤压板21进行撞击，此时下方的支板41在扭簧的作用下复位呈水平状态，当箱体14继续转动，支撑杆42逐渐滑动并对支撑杆42重新支撑，配重块15从上端释放，对滑动板12的撞击效果最好。
34.其中一个滑动块12的一侧固定连接伸缩管5，伸缩管5的一端固定连接异型块51，异型块51与箱体14转动连接，转轴13位于伸缩管5内，两个支撑杆42在第一弹簧44的作用下抵触异型块51，异型块51上设有弧形槽，弧形槽内滑动连接弧形块52，弧形块52与弧形槽之间固定连接第三弹簧53，异型块51上设有第一斜面54与第二斜面55。
35.箱体14转动时，异型块51与箱体14之间发生转动，使异型块51始终保持一定状态，支撑杆42在第一弹簧44的作用下在异型块51表面滑动，当支撑杆42抵住支板41固定配重块15时，此时支撑杆42位于第二斜面55，第二斜面55的半径是逐渐增加的，随着半径增加，支撑杆42推动支板41的效果更好，当支撑杆42离开第二斜面55滑上弧形块52时，支撑杆42推动支板41使支板41贴在配重块15的一侧，此时对配重块15的支撑效果最大，弧形块52与第一斜面54之间存在高度差，当箱体14转动到竖直状态时，支撑杆42从弧形块52滑到第一斜面54时，第一斜面54处的半径固定且小于第二斜面55的半径，形成瞬间释放，使支撑杆42与支板41对配重块15的固定作用瞬间消失，配重块15瞬间下落，支板41回到安放槽，支撑杆42抵触第一斜面54，第一斜面54处的半径固定且小于第二斜面55的半径，当第一电机23反转时，当支撑杆42从第一斜面54滑动到弧形块52一侧时，支撑杆42推动弧形块52将弧形块52推入弧形槽，形成避让，避免反转时弧形块52阻挡支撑杆42，使装置无法运作，提高了装置自动化，减少人工参与，实验时可能会发生石子迸溅，避免人员受到伤害。
36.实验框1的一侧滑动连接两个取样框56，两个取样框56的一侧固定连接方形杆66，方形杆66的一侧滑动连接导向杆57，导向杆57与方形杆66固定连接第四弹簧7，支撑板31上转动连接圆杆58，圆杆58的外圆固定连接圆盘59，圆盘59的外圆固定连接多个拨动块6，圆杆58的一端固定连接凸轮61，凸轮61与导向杆57啮合，圆盘59的直径大于凸轮61的直径，支撑板31的上表面设有两个滑槽，两个滑槽内均滑动连接立杆62，两个立杆62与滑槽之间固定连接复位弹簧63，两个立杆62的上端固定连接横杆64，横杆64的一端转动连接第二单向支板65，第二单向支板65与拨动块6相配合，第二单向支板65与横杆64连接处设有扭簧。
37.当转轴13在两个滑动块12上来回滑动时，其中一个转轴13推动横杆64，使横杆64一端的第二单向支板65拨动圆盘59的外圆的多个拨动块6，使圆盘59转动，带动凸轮61转动一定角度，之后转轴13向相反方向滑动，使横杆64在复位弹簧63的作用下复位，复位时，第二单向支板65转动避让拨动块6，之后转轴13再次推动横杆64，使凸轮61再次转动一定角度，重复几次过后，凸轮61凸起将两个取样框56推出，方便对装置的夯实效果进行检测，取样框56处于不同深度，可形成对比。
38.实验框1一侧固定连接托板81，托板81滑动连接滑行块82，滑行块82固定连接切割电机83，切割电机83的主轴固定连接多个切割片84，实验框1一侧设有避让槽，切割片84由避让槽伸入实验框内。托板81设有贯穿槽，滑行块82呈工字型，托板81一侧固定连接气缸85，气缸85的伸缩杆与滑行块82固定连接。取样框56上侧和下侧均呈敞口结构，切割片84切
除取样框56上下相连的石块，使得取样框56一方面便于抽出，另一方面抽出时不会由于上下层石块造成取样框56内样品扰动，便于测量数据的准确
39.使用时，第一电机23带动转动管25转动，使箱体14转动，挤压板21与连接杆2之间转动倾斜，使挤压板21贴在拱形的表面，之后连接杆2在方形管18内滑动，使方形管18的下端抵在挤压板21上，当配重块15撞击滑动板17时，撞击力直接从方形管18传递到挤压板21上同时箱体14随转轴13移动，转轴13转动时通过第二滑块29带动第三齿轮3在第一齿条32上转动，使两个滑动块12在支撑架11上滑动，使箱体14可随两个滑动块12移动，使箱体14的移动范围覆盖实验框1，箱体14转动时，将配重块15从箱体14的底端转动到上端，从上端落下。
40.本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者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。
41.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的防护范围之内。