一种道路路基路面材料强度检测设备及其检测方法与流程

1.本发明涉及一种道路检测设备和检测方法，具体为道路路基路面材料强度检测设备，属于路基或路面材料强度检测技术领域。


背景技术：

2.路基是路面的基础，是经过开挖或填筑而形成的土工构筑物。路基的主要作用是为路面铺设及行车运营提供必要条件，并承受机车车辆或者路面及交通荷载的静荷载和动荷载，同时将荷载向地基深处传递与扩散。在纵断面上，路基必须保证线路需要的高程；在平面上，路基与桥梁、隧道连接组成完整贯通的线路。在土木工程中，路基在施工数量、占地面积及投资方面都占有重要地位。
3.现有的道路路基路面材料强度检测设备是对相应的样芯进行取样，然后进行压力测试，看样芯是否能承担相对应的压力，例如，需要对一处路面材料进行检测时，现有的强度检测装置比较笨重，难以迅速拆卸后转运到现场或其它地方进行试验，基本上就是一个大型的工作台上设置一个托盘之类的样本放置位置，然后直接下压检测，且现有的强度检测装置上放置路面材料的托盘通常都是一体化设计，不方便清洁工作台和托盘上的残留，这使得要进行连续的路面材料检测时，还要浪费时间对检测装置进行清洁，影响检测效率，且在工作人员在对路面材料进行检测时，样芯崩裂，飞溅出的飞屑残渣容易对工作人员造成伤害，并不具备防护效果。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供道路路基路面材料强度检测设备及其检测方法，以解决现有技术中对检测装置拆卸、清洁不便，影响检测效率，且在工作人员在强度检测装置前，对路面材料进行检测时样芯崩裂，飞溅出的飞屑残渣容易对工作人员造成伤害，并不具备防护效果的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：道路路基路面材料强度检测设备，在一个可以移动到测试位置的移动箱内安装一个用于放置待测样芯的定位套，并在所述移动箱内腔顶部设置有方框，所述方框内部固定连接有多个弹性板，所述弹性板彼此靠拢的一端围成一个孔洞，在一根液压杆的底端固接有冲压头，所述冲压头可拆卸地安装在圆柱状的冲压柄上，所述冲压头用于挤压待测样本；
8.在具体制作时，在所述方框的各个内侧表面沿其长度方向均开设有插槽，每个插槽的槽底连接有若干顶撑弹簧的一端，所述顶撑弹簧的另一端连接有滑动配合地插入所述插槽内的弹性板的其中一侧，所有弹性板的另一侧伸出插槽之外且在非工作状态下围成所述孔洞，所述冲压柄与所述孔洞动密封配合，并使得所述冲压头经过孔洞时能够撑裂孔洞，而在冲压头完全穿过孔洞后，所述冲压柄插入孔洞内而将孔洞封堵；
9.所述冲压柄上还固接有伸缩罩，伸缩罩罩在所述冲压头外部；所述伸缩罩包括一块顶板和若干具有弹性伸缩功能的伸缩侧板，顶板固定地套在所述冲压柄上，伸缩侧板数量与所述弹性板数量一致，所有伸缩侧板以环形阵列的方式设置在所述冲压头外围侧一个圆锥面上，且伸缩侧板的顶部一侧水平延伸有滑杆，所述滑杆通过水平设置的连接弹簧滑动连接在顶板的侧面之内，伸缩侧板顶部水平滑动配合地安装在所述顶板的侧面内，以确保所有伸缩侧板在下移时其底端侧壁能与弹性板的边缘一一对应接触的同时所有伸缩侧板均朝冲压头一侧推动而集中靠拢；所有伸缩侧板斜向下延伸并越过冲压头的底端面；所有伸缩侧板彼此靠拢到极限时，其围成的圆锥形结构的底端直径小于所述待测样芯的直径。
10.此外，所述伸缩侧板的顶端还具有倾斜的一根横截面呈弧形的斜叉，该斜叉自由端具有一个u型的叉形结构，所述叉形结构可以叉在所述冲压柄上。
11.优选地，在设备主体内部固定连接有竖壳，所述竖壳内腔设置有能在竖壳内竖直滑动的移动箱，移动箱内底上具有用于放置待测样芯的定位套；所述移动箱底部竖直连接设置有多个推杆，所述推杆底部连接有复位弹簧，所述复位弹簧外侧套设有固定设置的固定管。多个所述固定管均固定连接于设备主体底部，所述固定管顶部设置有圆孔，所述圆孔开设于设备主体上，所述复位弹簧贯穿圆孔延伸到设备主体内部，在复位弹簧外侧套设有固定设置的固定管，对复位弹簧进行安装，保证固定管和推杆配合的稳定。
12.优选地，所述方框底部两侧均固定连接有插板，所述插板外侧滑动配合地套设有u形框，所述u形框固定连接于移动箱内部，在插板外侧设置有u 形框，通过u形框对方框进行安装，保证方框安装拆卸的效率。
13.优选地，所述移动箱内腔底部固定连接有定位套，所述定位套底部以下设置有环形槽，所述环形槽开设于移动箱内腔底部，所述设备主体包括液压杆，所述定位套设置于液压杆底部，在移动箱内部设置有定位套，通过定位套对样芯进行预固定，保证样芯安装放置的稳定。
14.优选地，所述推杆顶部开设有圆形插槽，所述圆形插槽内部设置有插杆，所述插杆固定连接于移动箱底部，通过圆形插槽与插杆配合，保证移动箱快速地在竖壳内部完成限位，保证移动箱安装拆卸的效率。优选地，所述移动箱两侧顶部均固定连接有伸出竖壳之外的握杆，所述握杆底部设置有支撑板，所述支撑板底部连接有弹性条，在握杆底部设置有弹性条，保证移动箱移动稳定的同时，对竖壳内部进行密封。
15.优选地，所述移动箱两侧均开设有侧槽，两个所述支撑板分别设置于两个侧槽内腔顶部，所述支撑板两端均固定连接有限位杆，所述限位杆设置于侧槽内部，所述侧槽的侧壁上沿其高度方向开设有竖直的条槽，所述限位杆端部滑动配合地位于所述条槽内，在侧槽内部设置有限位杆，对支撑板的移动进行限位，保证移动箱移动的稳定。对于所述伸缩侧板，其包括外套板、内插板和承压弹簧，内插板一端滑动配合地插接在外套板内，并通过承压弹簧与外套板连接。
16.本发明还提供了一种道路路基路面材料强度检测系统料强度检测方法， s1、采集一块圆饼状的待测样芯；
17.s2、将待测样芯放置到定位套上，并与所述冲压头形成向下正对的位置关系；
18.s3、启动液压杆朝下伸长，伸缩罩的底端插入到所述孔洞内后，随着液压杆的继续
下移，孔洞裂开的同时所有伸缩侧板因为挤压而彼此靠拢，以便伸缩罩迅速朝下通过孔洞，在伸缩罩全部通过孔洞后，所有伸缩侧板因为所述连接弹簧的弹性力而彼此远离至初始状态；
19.s4、液压杆进一步下移，所述伸缩罩的下端挤压在所述待测样芯、定位套、移动箱内底三者的其中一个表面上，而所述冲压头挤压在所述待测样芯中央，以便检测出待测样芯的强度大小。优选地，测试时，所述伸缩挡板先与所述待测样芯、定位套、移动箱内底三者的其中一个接触，且此时所述冲压头不与待测样芯接触，随着测试的进行，冲压头继续下压时，所述冲压头才开始与待测样芯接触，而在待测样芯压溃时，所述伸缩侧板依然具有被压缩的余量存在。
20.本发明提供了道路路基路面材料强度检测设备，其具备的有益效果如下：
21.1、该道路路基路面材料强度检测设备，避免样本在设备主体内部进行检测时出现碎屑崩伤工作人员的情况，保证工作人员的安全，检测完毕后复位弹簧复位推动移动箱移动到竖壳内腔顶部，工作人员握住握杆后将移动箱拿起，即可完成样本的收集处理，将放置有新的样本的移动箱安装到竖壳内部即可再次进行检测，保证在设备主体内部对样本检测的效率，降低设备主体清理需要投入的成本。
22.2、该道路路基路面材料强度检测设备，可以将样本以定位套为中心进行放置，使样本放置到移动箱内部时即可与液压杆完成定位，可以直接在设备主体外侧向移动箱内部放置样本，保证移动箱内部样本放置的快速，避免在设备主体内部操作样本的危险性，提高工作人员操作设备主体的安全性。
23.3、作为一个非常重要的设计结构，本发明的弹性板可以在冲压头下压时推开弹性板形成的孔洞而进入到移动箱内，而冲压柄与孔洞恰好能密闭配合，防止在压力检测时待测样芯因为崩溃而从冲压柄和孔洞之间的间隙飞溅出来，安全可靠，避免人员受伤，使得测试在完全封闭的环境内进行。
附图说明
24.图1为本发明的整体结构示意图；
25.图2为本发明定位套的局部剖视图；
26.图3为本发明图2的a部结构放大图；
27.图4为本发明推杆的结构示意图；
28.图5为方框和弹性板配合结构的俯视图；
29.图6为孔洞裂开时的俯视图；
30.图7为设有伸缩罩的本发明的局部结构示意图；
31.图8为伸缩侧板的一种具体结构图；
32.图9为设有斜叉的本发明的一种结构图；
33.图10为斜叉的一种局部俯视图。
34.图中：1、设备主体；2、竖壳；3、移动箱；4、侧槽；5、弹性条；6、支撑板；7、限位杆；8、握杆；9、插杆；10、推杆；11、固定管；12、复位弹簧；13、圆形插槽；14、方框；15、插板；16、u形框；17、弹性板；18、定位套；19、环形槽；20、顶撑弹簧；21、孔洞；22、液压杆；23、冲压柄； 24、冲压头；25、外套板；26、承压弹簧；27、内插板；28、待测的样芯；29、顶板；30、连接弹簧；斜叉
31。
具体实施方式
35.本发明实施例提供道路路基路面材料强度检测设备，请参阅图1、图2、图3和图4，就其结构而言，主要包括设备主体1，设备主体1内部固定连接有竖壳2，竖壳2的内腔设置有能在竖壳2内竖直滑动的移动箱3，移动箱3 内底上具有用于放置待测样芯的定位套18，移动箱3底部设置有多个推杆10，推杆10底部连接有复位弹簧12，复位弹簧12外侧套设有固定设置的固定管 11，移动箱3内腔顶部设置有方框14，方框14内部固定连接有多个弹性板 17。
36.特别地，参阅图5-6所示结构，本实施例还在前述的弹性板17彼此靠拢的一端围成一个孔洞21，这个孔洞21宜为圆柱孔结构，此时弹性板的结构可如图9所示。在液压杆22的底端固接有冲压头24，所述冲压头24可拆卸地安装在圆柱状的冲压柄23上，所述冲压头24用于挤压待测样本。所述方框的各个内侧表面沿其长度方向均开设有插槽，每个插槽的槽底连接有若干顶撑弹簧20的一端，所述顶撑弹簧20的另一端连接有滑动配合地插入所述插槽内的弹性板的其中一侧，所有弹性板的另一侧伸出插槽之外且在非工作状态下围成所述孔洞21，所述冲压柄23与所述孔洞21动密封配合，并使得所述冲压头24经过孔洞21时能够撑裂孔洞21，而在冲压头24完全穿过孔洞 21后，所述冲压柄23插入孔洞21内而将孔洞21封堵。在使用时，冲压头 24在液压杆22驱动下进入到孔洞21处而推开弹性板以便能进入到移动箱3 内，而在进入移动箱3内后，冲压柄23与孔洞21实现轴孔配合而封堵孔洞 21，此时检测试压，待测样芯破碎时不会从从冲压柄23和孔洞21之间的间隙飞溅出来，起到安全防护作用。
37.与此同时，本实施例中，冲压柄(23)上还固接有伸缩罩，伸缩罩罩在所述冲压头(24)外部；所述伸缩罩包括一块顶板(29)和若干具有弹性伸缩功能的伸缩侧板，顶板(29)固定地套在所述冲压柄(23)上，伸缩侧板数量与所述弹性板(17)数量一致，所有伸缩侧板以环形阵列的方式设置在所述冲压头(24)外围侧一个圆锥面上，且伸缩侧板的顶部一侧水平延伸有滑杆，所述滑杆通过水平设置的连接弹簧(30)连接在所述冲压柄(23)的圆柱面上，伸缩侧板顶部水平滑动配合地安装在所述顶板(29)的侧面内，以确保所有伸缩侧板在下移时其底端侧壁能与弹性板(17)的边缘一一对应接触的同时所有伸缩侧板均朝冲压头一侧推动而集中靠拢；所有伸缩侧板斜向下延伸并越过冲压头(24)的底端面；所有伸缩侧板彼此靠拢到极限时，其围成的圆锥形结构的底端直径小于所述待测样芯的直径。本设计结构在使用中，液压杆22下移，伸缩罩进入到孔洞21内，这些伸缩侧板与弹性板一一对应接触，同步推动所有弹性板朝外侧移动，令原先封闭的孔洞21开始裂开，且与此同时，所有的伸缩侧板也彼此靠拢，即朝冲压头24靠拢；而伸缩罩全部进入到移动箱3后，伸缩侧板可率先与待测样芯的表面接触，将待测样芯整体朝下挤压，而预先压紧待测样芯，令待测样芯保持稳定，而后冲压头24再与待测样芯逐步加压接触，进行强度测试，可以实现强度测试加压到最大时，待测样芯在伸缩罩预压作用下，保持位置稳定，不会晃动，而从伸缩侧板之间的间隙飞溅出去的样芯碎片也因为冲压柄23与孔洞21的密封配合而得以围挡在移动箱3之内。特别说明的是，上述设计结构中，其实伸缩侧板围成的一个类似圆锥形的壳体，在进入孔洞21时，变小，而在全部进入到移动箱 3内后又瞬间扩展、变大，可以用于预压直径很大
的待测样芯，或者直接用来压紧移动箱3，防止移动箱3在冲压柄23高压接触瞬间发生晃动。
38.本发明中的多个固定管11均固定连接于设备主体1底部，固定管11顶部设置有圆孔，圆孔开设于设备主体1上，复位弹簧12贯穿圆孔延伸到设备主体1内部并能与所述推杆10底端接触，在复位弹簧12外侧套设有固定设置的固定管11，对复位弹簧12进行安装，保证固定管11和推杆10配合的稳定。
39.其中，方框14底部两侧均固定连接有插板15，插板15外侧滑动配合地套设有u形框16，u形框16固定连接于移动箱3内部，在插板15外侧设置有u形框16，通过u形框16对方框14进行安装，保证方框14安装拆卸的效率。移动箱3内腔底部固定连接有定位套18，定位套18底部以下设置有环形槽19，具体来说，环形槽19开设于移动箱3内腔底部，设备主体1包括液压杆，定位套18设置于液压杆底部，在移动箱3内部设置有定位套18，通过定位套18对样芯进行预固定，保证样芯安装放置的稳定。
40.推杆10顶部开设有圆形插槽13，圆形插槽13内部设置有插杆9，插杆9 固定连接于移动箱3底部，通过圆形插槽13与插杆9配合，保证移动箱3快速地在竖壳2内部完成限位，保证移动箱3安装拆卸的效率。具体地，移动箱3两侧顶部均固定连接有伸出竖壳之外的握杆8，握杆8底部设置有支撑板 6，支撑板6底部连接有弹性条5，弹性条5宽度方向上的两侧伸入到侧槽4 的两侧，弹性条5可以是韧性好的橡胶带，也可以是橡胶带内嵌横截面呈矩形的弹簧一体制作而成。侧槽4开设在竖壳2的侧壁上，沿高度方向开设，在握杆8底部设置有弹性条5，保证移动箱3移动时，弹性条5随之伸长或者缩短，从而密闭侧槽4，实现在一定程度上实现对竖壳2的密封。另外，两个支撑板6分别设置于两个侧槽4内腔顶部，支撑板6两端均固定连接有限位杆7，限位杆7轴向与弹性条5宽度方向一致，限位杆7滑动配合地设置于侧槽4内部，具体可以是侧槽的侧壁上沿其高度方向开设有竖直的条槽，而限位杆7端部滑动配合地位于条槽内。如此设计，通过在侧槽4内部设置有限位杆7，对支撑板6的移动进行更好地引导限位，保证移动箱3移动的稳定。
41.本装置在设备主体1内腔底部固定连接有竖壳2，并且竖壳2内部通过复位弹簧12安装有移动箱3，将移动箱3连同移动箱3内部的样本安装到竖壳 2内部后，即可对样本进行检测，并且在移动箱3内腔顶部设置的方框14内部固定连接有多个弹性板17，通过弹性板17和移动箱3配合，将竖壳2内部的样本进行密封，避免样本在设备主体1内部进行检测，出现碎屑崩伤工作人员的情况，保证工作人员的安全。在检测完毕后，复位弹簧12复位，推动移动箱3移动到竖壳2内腔顶部，工作人员握住握杆8后，将移动箱3拿起，即可完成样本的收集处理，将放置有新的样本的移动箱3安装到竖壳2内部即可再次进行检测，保证在设备主体1内部对样本检测的效率，降低设备主体1清理需要投入的成本。
42.更详细地来说，本移动箱3底部固定的插杆9插入推杆10顶端开设的圆形插槽13内部，并且推杆10固定连接于固定管11内部设置的复位弹簧12 顶部，因此，样本会在检测的过程中，挤压复位弹簧12而能朝下继续移动到竖壳2内腔内部，使样本检测在竖壳2内部进行。并且，竖壳2开设的侧槽4 内部设置有弹性条5，将移动箱3固定的握杆8对齐侧槽4，即对齐侧槽4的中部，例如，侧槽4若为u型，则握杆8可以滑入到u型结构的开口之内，即可完成移动箱3安装和移动的定位。当移动箱3在竖壳2内部移动时，移动的握杆8会通过支撑板6按压弹性条5，对移动箱3进行竖直移动的限位，当移动箱3拿出竖壳2内部后，反弹的弹性条5会伸长而恢复原状，将侧槽4 密封的u型结构的开口填充密封，从而使样本可以直接放置到竖
壳2内部进行密封检测。
43.并且，作为具体实施细节，方框14固定的插板15与u形框16滑动插接配合，便在操作时可以直接向上拉动方框14，将方框14和弹性板17一起从移动箱3内部拆除。同时，还在移动箱3内腔底部固定连接有定位套18，定位套18可以是圆锥形的漏斗状结构，工作人员可以将样本以定位套18为中心进行放置，使样本放置到移动箱3内部时即可与液压杆完成定位，并可以直接在设备主体1外侧向移动箱3内部放置样本，保证移动箱3内部样本放置的快速，避免在设备主体1内部操作样本的危险性，提高工作人员操作设备主体1的安全性。为了使得测试结束后，液压杆22回退时，不必人工拉开弹性板17，如图9所示，在伸缩侧板的顶端还具有倾斜布置的一根横截面呈弧形的斜叉31，一并参阅图10，该斜叉31自由端具有一个u型的叉形结构，所述叉形结构可以叉在所述冲压柄23上，从而在下压结束时，液压杆22退回，斜叉31的上表面可以与所述孔洞21的内壁接触而再次推开、撑裂孔洞，从而使得伸缩罩可以顺利朝上退出去。
44.基于此，本实施还提供一种具体的一种道路路基路面材料强度检测系统料强度检测方法，参照一下步骤进行：首先，采集一块圆饼状的待测样芯；其次，将待测样芯放置到定位套18上，并与所述冲压头24形成向下正对的位置关系。再次，启动液压杆22朝下伸长，伸缩罩的底端插入到所述孔洞21 内后，随着液压杆22的继续下移，孔洞21裂开的同时所有伸缩侧板因为挤压而彼此靠拢，以便伸缩罩迅速朝下通过孔洞21，在伸缩罩全部通过孔洞21 后，所有伸缩侧板因为所述连接弹簧30的弹性力而彼此远离至初始状态。最后，液压杆22进一步下移，所述伸缩罩的下端挤压在所述待测样芯、定位套 18、移动箱3的内底三者的其中一个表面上，而所述冲压头24挤压在所述待测样芯中央，以便检测出待测样芯的强度大小。优选地，测试时，所述伸缩挡板先与所述待测样芯、定位套18、移动3的底三者的其中一个接触，且此时所述冲压头24不与待测样芯接触，随着测试的进行，冲压头24继续下压时，所述冲压头24才开始与待测样芯接触，而在待测样芯压溃时，所述伸缩侧板依然具有被压缩的余量存在，对于待测样芯在被冲压头24挤压时可以很好地防止待测样芯滑出、移位、迸射。
45.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。