一种路基填筑层厚控制装置

技术领域

本发明涉及公路路基填筑施工设备技术领域，具体为一种路基填筑层厚控制装置。

背景技术

随着经济和交通行业的快速发展，路基填筑施工技术对公路施工的质量起着至关重要的作用，在公路路基土石方工程填筑施工过程中，填筑需按试验段确定的分层厚度进行填筑，以确保每层达到压实效果，降低工后沉降。

目前在公路路基的路基填筑施工时层厚控制均采用人工布置厚度控制桩，不但效率低、厚度均匀性差，且人工成本高，针对上述情况，我们推出了一种路基填筑层厚控制装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种路基填筑层厚控制装置，解决了上述背景技术中提出目前市面上的基填筑施工时层厚控制均采用人工布置厚度控制桩，不但效率低、厚度均匀性差，且人工成本高的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种路基填筑层厚控制装置，包括路基面和主插锥，所述路基面的上表面安置有轨道立杆，且轨道立杆的下端连接有底座，所述底座的上表面设置有垂心区，所述轨道立杆的外壁固定有延伸杆，且延伸杆的内部开设有内腔，所述内腔的内壁固定有连接柱，且连接柱的外表面连接有线锥，所述延伸杆的外壁下端开设有线槽，所述主插锥连接于底座的下表面中部，且主插锥贯穿于底座的中部，所述轨道立杆的左右两侧连接有压杆，且压杆的外表面下端固定有顶柱，所述顶柱位于主插锥的内部，所述压杆的外表面上端连接有第一弹簧，所述主插锥的内壁连接有第二弹簧，且第二弹簧的末端连接有侧锥，所述侧锥位于第二弹簧的内侧，所述主插锥的外壁开设有槽口，所述压杆的外端内部设置有第三弹簧，且第三弹簧的末端连接有卡块，所述卡块的下方设置有卡座，且卡座位于底座的上表面，所述卡座的外壁连接有顶块，所述底座的外端连接有副插锥，所述轨道立杆的内部设置有提升机构，所述提升机构包括提升电机和进气口；所述提升电机设置于轨道立杆外壁，且提升电机末端连接有第一提升链条，所述第一提升链条下端连接有牵引块，且牵引块外部设置有提升腔体，所述提升腔体开设于轨道立杆内部，所述牵引块外壁固定有第一磁块，且牵引块下端连接有第二提升链条，所述提升腔体下方外壁开设有进气口，且进气口一端连通有通道，所述通道一端连通有连通腔，且连通腔一侧开设有泄压口，所述连通腔一侧开设有通口，且通口一端连通有开槽，所述开槽开设于提升腔体内壁，所述开槽内壁连接有保险块，且保险块一侧连接有连接弹簧，所述保险块上端开设有卡槽，所述牵引块下端固定有凸块，所述第一磁块的一方设置有第二磁块，且第二磁块位于层厚显示器一侧，所述第二磁块上下方设置有滑轮，且滑轮位于层厚显示器外壁，所述轨道立杆的一侧设置有层厚显示器，所述层厚显示器的正面设置有层高传感器，且层厚显示器的背面设置有轨道控制装置，所述轨道控制装置的右方设置有数据接收装置，且数据接收装置的上方安置有层厚警告装置。

可选的，所述底座与轨道立杆之间的连接方式为焊接，且底座的下表面与路基面的上表面相结合，而且底座与轨道立杆之间呈垂直分布，并且底座与延伸杆之间呈平行分布。

可选的，所述线锥的竖直中心线与垂心区的竖直中心线相重合，且线锥与连接柱之间为活动连接，而且连接柱的中垂线与延伸杆和线槽的中垂线相重合。

可选的，所述顶柱通过压杆与轨道立杆之间构成升降结构，且顶柱通过第一弹簧与轨道立杆之间构成弹性结构，而且顶柱下端呈锥形。

可选的，所述侧锥通过第二弹簧与主插锥之间构成弹性结构，且侧锥通过顶柱与主插锥之间构成伸缩结构，而且侧锥由上至下长度逐渐增加。

可选的，所述卡块通过第三弹簧与压杆之间为活动结构，且卡块外壁呈倾斜结构。

可选的，所述压杆通过卡块与卡座之间构成卡合结构，且压杆关于主插锥的竖直中心线呈对称分布，而且卡座与顶块之间为活动连接。

可选的，所述牵引块通过提升链条和提升电机与提升腔体之间构成升降结构，且牵引块的外口尺寸与提升腔体的内口尺寸相吻合，而且牵引块通过第一磁块和第二磁块与层厚显示器之间构成磁吸结构，并且层厚显示器通过滑轮与轨道立杆构成滑动结构。

可选的，提升腔体通过进气口与通道、连通腔、泄压口、通口和开槽之间构成连通状结构，且开槽与保险块之间为活动连接，而且保险块通过连接弹簧与提升腔体之间构成弹性结构，并且保险块通过卡槽和凸块与牵引块之间构成卡合结构。

可选的，所述层高传感器与提升电机之间为电性连接，且层高传感器与数据接收装置之间为电性连接。

本发明提供了一种路基填筑层厚控制装置，具备以下有益效果：

1．该路基填筑层厚控制装置，设置的层厚显示器可通过提升电机进行高度提升，而与提升电机电性连接的层高传感器可对层高进行分析并控制提升电机进行提升或下降，并配合数据接收装置对层高的实时数据进行反馈和传输，搭配层厚警告装置可对传输的数据进行分析，以便将层厚控制在标准值内，其过程有效保证了路基填筑施工的层厚标准，且自动化程度高，节约人力的同时也提高了施工效率。

2．该路基填筑层厚控制装置，轨道立杆外壁设置的线锥可配合底座上表面的垂心区进行垂直度检测，以便正在安装轨道立杆的过程中为工作人员提供参考，从而确保装置处于垂直状态对路基填筑层厚进行检测，防止轨道立杆因倾斜而造成测量存在误差，有效提高了装置的测量精度，而线锥在不用的过程中可通过缠绕在延伸杆表面，并放入内腔中进行存放，防止外界灰尘和雨水对其造成腐蚀。

3.该路基填筑层厚控制装置，主插锥内壁设置的多个侧锥，搭配可伸降的顶柱能够挤压侧锥向主插锥外部延伸，从而横向插入路基土层中，而侧锥的长度由上至下逐渐增长，可有效提高与土层之间的受力面积，使其在施工过程中不会因路面的震动而造成方位偏移，在提高作业稳定性的同时确保了测量精度。

4．该路基填筑层厚控制装置，顶柱外壁连接的压杆可通过卡块与底座上表面的卡座进行卡合连接，以确保顶柱能够稳定的抵住侧锥，从而保证侧锥的作业稳定性，如需拆卸底座只需按压顶块即可使卡块与卡座脱离，并配合第一弹簧和第二弹簧可使顶柱和侧锥进行弹性复位，其装置的拆装过程更为便捷，在保证装置稳定性的同时也提高了施工效率。

5.该路基填筑层厚控制装置，通过设置主插锥和副插锥可对有效提高装置的安装稳定性，配合可延伸的侧锥能够进一步提高与路基土层的受力面积保证装置检测过程的结构强度，搭配线锥和垂心区能够方便施工人员判断装置的垂直度，从而保证层厚显示器能够精准的进行水平检测，可自动升降的层后显示器通过数据接收装置能够对层厚数据进行实时分析，以确保路基层厚的施工效果。

6.该路基填筑层厚控制装置，设置的保险块在装置发生故障的过程中可通过牵引块下降挤压的气流弹出，从而对牵引块进行承接阻停，并配合保险块上端开设的卡槽对牵引块进行进一步卡合固定，进而防止层厚显示器随之一同坠落而损坏，因提升腔体内壁等距离分布有保险块，所以可对任何位置发生坠落保险块进行承接卡合，有效保证了层厚显示器的安全性。

附图说明

图1为本发明正视示意图；

图2为本发明后视结构示意图；

图3为本发明延伸杆结构示意图；

图4为本发明主插锥内部结构示意图；

图5为本发明主插锥俯视结构示意图；

图6为本发明图4中A处放大结构示意图；

图7为本发明提升机构内部结构示意图；

图8为本发明图7中B处放大结构示意图。

图中：1、路基面；2、轨道立杆；3、底座；4、垂心区；5、延伸杆；6、内腔；7、连接柱；8、线锥；9、线槽；10、主插锥；11、压杆；12、顶柱；13、第一弹簧；14、第二弹簧；15、侧锥；16、槽口；17、第三弹簧；18、卡块；19、卡座；20、顶块；21、副插锥；22、提升机构；2201、提升电机；2202、第一提升链条；2203、牵引块；2204、提升腔体；2205、第一磁块；2206、第二提升链条；2207、进气口；2208、通道；2209、连通腔；2210、泄压口；2211、通口；2212、开槽；2213、保险块；2214、连接弹簧；2215、卡槽；2216、凸块；2217、第二磁块；2218、滑轮；23、层厚显示器；24、层高传感器；25、轨道控制装置；26、数据接收装置；27、层厚警告装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1至图8，本发明提供一种技术方案：一种路基填筑层厚控制装置，包括路基面1和主插锥10，路基面1的上表面安置有轨道立杆2，且轨道立杆2的下端连接有底座3，底座3的上表面设置有垂心区4，轨道立杆2的外壁固定有延伸杆5，且延伸杆5的内部开设有内腔6，内腔6的内壁固定有连接柱7，且连接柱7的外表面连接有线锥8，延伸杆5的外壁下端开设有线槽9，底座3与轨道立杆2之间的连接方式为焊接，且底座3的下表面与路基面1的上表面相结合，而且底座3与轨道立杆2之间呈垂直分布，并且底座3与延伸杆5之间呈平行分布，线锥8的竖直中心线与垂心区4的竖直中心线相重合，且线锥8与连接柱7之间为活动连接，而且连接柱7的中垂线与延伸杆5和线槽9的中垂线相重合，在安装轨道立杆2的过程中可将其下端的主插锥10插入路基面1上表面，并使底座3贴合路基面1，从而使道立杆2整体处于垂直状态，在插装的同时，轨道立杆2外壁的延伸杆5内部设置有连接柱7，而连接柱7下端的线锥8会因重力向下垂吊，由于底座3上表面设置有垂心区4，如线锥8的尖端位于垂心区4中点，则表面底座3呈水平状贴合于路基面，从而确保装置处于垂直状态对路基填筑层厚进行检测，防止轨道立杆2因倾斜而造成测量存在误差，有效提高了装置的测量精度，而线锥8在不用的过程中可通过缠绕在延伸杆5表面，并放入内腔6中进行存放，防止外界灰尘和雨水对其造成腐蚀；

主插锥10连接于底座3的下表面中部，且主插锥10贯穿于底座3的中部，轨道立杆2的左右两侧连接有压杆11，且压杆11的外表面下端固定有顶柱12，顶柱12位于主插锥10的内部，压杆11的外表面上端连接有第一弹簧13，主插锥10的内壁连接有第二弹簧14，且第二弹簧14的末端连接有侧锥15，侧锥15位于第二弹簧14的内侧，主插锥10的外壁开设有槽口16，压杆11的外端内部设置有第三弹簧17，且第三弹簧17的末端连接有卡块18，卡块18的下方设置有卡座19，且卡座19位于底座3的上表面，卡座19的外壁连接有顶块20，底座3的外端连接有副插锥21，顶柱12通过压杆11与轨道立杆2之间构成升降结构，且顶柱12通过第一弹簧13与轨道立杆2之间构成弹性结构，而且顶柱12下端呈锥形，侧锥15通过第二弹簧14与主插锥10之间构成弹性结构，且侧锥15通过顶柱12与主插锥10之间构成伸缩结构，而且侧锥15由上至下长度逐渐增加，卡块18通过第三弹簧17与压杆11之间为活动结构，且卡块18外壁呈倾斜结构，压杆11通过卡块18与卡座19之间构成卡合结构，且压杆11关于主插锥10的竖直中心线呈对称分布，而且卡座19与顶块20之间为活动连接，在主插锥10插入路基面1的过程中，可通过向下按压压杆11，使得压杆11带动顶柱12向下移动，从而接触并挤压主插锥10内壁的侧锥15向主插锥10外部延伸，进而横向插入路基土层中，而侧锥15的长度由上至下逐渐增长，可有效提高与土层之间的受力面积，使其在施工过程中不会因路面的震动而造成方位偏移，在提高作业稳定性的同时确保了测量精度，而压杆11外端连接的卡块18可在下压压杆11的过程中接触到下方的卡座19，倾斜状的卡块18在受到卡座19阻力同时可通过第三弹簧17的弹性进行收缩，从而卡入卡座19中进行限位固定，以确保顶柱12能够稳定的抵住侧锥15，由于底座3外端连接有副插锥21，方便使用施工锤将边缘四个副插锥21锤入路基面1内，以进一步提高整体的稳定性，如需对装置进行拆除，可通过按压卡座19一端的顶块20，使顶块20挤压卡块18进行收缩，从而使其脱离卡座19的限位，而压杆11会通过第一弹簧13的弹性向上复位，进而带动顶柱12脱离侧锥15外壁，失去外力的侧锥15会通过其外端第二弹簧14的弹性进行弹性复位，以便于主插锥10从路基土层中抽出；

轨道立杆2的内部设置有提升机构22，提升机构22包括提升电机2201和进气口2207；提升电机2201设置于轨道立杆2外壁，且提升电机2201末端连接有第一提升链条2202，第一提升链条2202下端连接有牵引块2203，且牵引块2203外部设置有提升腔体2204，提升腔体2204开设于轨道立杆2内部，牵引块2203外壁固定有第一磁块2205，且牵引块2203下端连接有第二提升链条2206，提升腔体2204下方外壁开设有进气口2207，且进气口2207一端连通有通道2208，通道2208一端连通有连通腔2209，且连通腔2209一侧开设有泄压口2210，连通腔2209一侧开设有通口2211，且通口2211一端连通有开槽2212，开槽2212开设于提升腔体2204内壁，开槽2212内壁连接有保险块2213，且保险块2213一侧连接有连接弹簧2214，保险块2213上端开设有卡槽2215，牵引块2203下端固定有凸块2216，第一磁块2205的一方设置有第二磁块2217，且第二磁块2217位于层厚显示器23一侧，第二磁块2217上下方设置有滑轮2218，且滑轮2218位于层厚显示器23外壁，轨道立杆2的一侧设置有层厚显示器23，层厚显示器23的正面设置有层高传感器24，且层厚显示器23的背面设置有轨道控制装置25，轨道控制装置25的右方设置有数据接收装置26，且数据接收装置26的上方安置有层厚警告装置27，牵引块2203通过提升链条2202和提升电机2201与提升腔体2204之间构成升降结构，且牵引块2203的外口尺寸与提升腔体2204的内口尺寸相吻合，而且牵引块2203通过第一磁块2205和第二磁块2217与层厚显示器23之间构成磁吸结构，并且层厚显示器23通过滑轮2218与轨道立杆2构成滑动结构，提升腔体2204通过进气口2207与通道2208、连通腔2209、泄压口2210、通口2211和开槽2212之间构成连通状结构，且开槽2212与保险块2213之间为活动连接，而且保险块2213通过连接弹簧2214与提升腔体2204之间构成弹性结构，并且保险块2213通过卡槽2215和凸块2216与牵引块2203之间构成卡合结构，层高传感器24与提升电机2201之间为电性连接，且层高传感器24与数据接收装置26之间为电性连接，轨道立杆2外壁上下端设置的提升电机2201可通过第一提升链条2202和第二提升链条2206对内部的牵引块2203进行升降牵引，而升降的牵引块2203可通过外壁的第一磁块2205与层厚显示器23外壁的第二磁块2217进行吸附，且层厚显示器23外壁的滑轮2218可保证第二磁块2217与轨道立杆2之间存在一定间隙，从而使得牵引块2203在升降的同时会带动与之吸附的层厚显示器23一同进行升降，方便提升电机2201带动轨道立杆1一侧的层厚显示器23提升到达下一层厚控制位置，而轨道立杆2背侧设置的限位开关可控制层厚显示器23的提升位置，当层厚显示器23提升到标准层厚度时，轨道控制装置25会控制层厚显示器23立即停止提升并限位，从而实现层厚的控制，与提升电机2201电性连接的层高传感器24可控制提升电机2201进行提升或下降，并配合数据接收装置26对层高的实时数据进行反馈和传输，而层厚警告装置27可对传输的数据进行分析，当反馈的层高超出标准值时，就不断发出警报，以便将层厚控制在标准值内，如装置的电源发发生意外中断，或提升电机2201发生故障则有可能导致牵引块2203和层厚显示器23突然失去提升力而向下滑落，由于牵引块2203的外口尺寸与提升腔体2204的内口尺寸相吻合，使得牵引块2203向下滑落的过程中会将提升腔体2204内的空气从下方外壁的进气口2207处挤入，而空气会通过进气口2207通向通道2208，并从通道2208通入连通腔2209内，最终从连通腔2209左侧和右侧的泄压口2210及通口2211处排除，因牵引块2203的自由落体速度大于正常工作时的升降速度，所以使得泄压口2210及通口2211的排气速度增加，从而使经过通口2211的高速气流挤压开槽2212内壁的保险块2213，进而使保险块2213克服连接弹簧2214的弹性顶出开槽2212内，以便顶出的保险块2213通过上端的卡槽2215与坠落的牵引块2203下端凸块2216相卡合固定，并且防止层厚显示器23随之一同坠落而损坏，因提升腔体2204内壁等距离分布有保险块2213，所以可对任何位置发生坠落保险块2213进行承接卡合，有效保证了层厚显示器23的安全性。

综上，该路基填筑层厚控制装置，使用时，首先将轨道立杆2下端的主插锥10插入路基面1上表面，并使底座3贴合路基面1，从而使道立杆2整体处于垂直状态，在插装的同时，轨道立杆2外壁的延伸杆5内部设置有连接柱7，而连接柱7下端的线锥8会因重力向下垂吊，由于底座3上表面设置有垂心区4，如线锥8的尖端位于垂心区4中点，则表面底座3呈水平状贴合于路基面，从而确保装置处于垂直状态对路基填筑层厚进行检测，防止轨道立杆2因倾斜而造成测量存在误差；

然后可通过向下按压压杆11，使得压杆11带动顶柱12向下移动，从而接触并挤压主插锥10内壁的侧锥15向主插锥10外部延伸，进而横向插入路基土层中，而侧锥15的长度由上至下逐渐增长，可有效提高与土层之间的受力面积，使其在施工过程中不会因路面的震动而造成方位偏移，在提高作业稳定性的同时确保了测量精度；

随后压杆11外端连接的卡块18可在下压压杆11的过程中接触到下方的卡座19，倾斜状的卡块18在受到卡座19阻力同时可通过第三弹簧17的弹性进行收缩，从而卡入卡座19中进行限位固定，以确保顶柱12能够稳定的抵住侧锥15，由于底座3外端连接有副插锥21，方便使用施工锤将边缘四个副插锥21锤入路基面1内，以进一步提高整体的稳定性；

紧接着轨道立杆2外壁的提升电机2201可带动轨道立杆1内壁的层厚显示器23提升到达下一层厚控制位置，而轨道立杆2背侧设置的限位开关可控制层厚显示器23的提升位置，当层厚显示器23提升到标准层厚度时，轨道控制装置25会控制层厚显示器23立即停止提升并限位，从而实现层厚的控制，并且与提升电机2201电性连接的层高传感器24可控制提升电机2201进行提升或下降，并配合数据接收装置26对层高的实时数据进行反馈和传输，而层厚警告装置27可对传输的数据进行分析，当反馈的层高超出标准值时，就不断发出警报，以便将层厚控制在标准值内；

最后如需对装置进行拆除，可通过按压卡座19一端的顶块20，使顶块20挤压卡块18进行收缩，从而使其脱离卡座19的限位，而压杆11会通过第一弹簧13的弹性向上复位，进而带动顶柱12脱离侧锥15外壁，失去外力的侧锥15会通过其外端第二弹簧14的弹性进行弹性复位，以便于主插锥10从路基土层中抽出。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。