一种用于路基密实度测量的自动灌砂仪

技术领域

本发明属于工程压实度测量领域，尤其涉及一种用于路基密实度测量的自动灌砂仪。

背景技术

灌砂法是目前很多工程现场测定压实度的主要方法，表面看上去简单，但实际操作时常常不好掌握，容易引起较大误差，经常引发质量检测、监督部门与施工单位之间争议；灌砂法基本原理是利用粒径0.30～0.60mm或0.2～0.50mm清洁干净的均匀砂，从一定高度自由下落到试洞内，按其单位重不变的原理来测量试洞的容积（即用标准砂来置换试洞中的集料），并根据集料的含水量来推算出试样的实测干密度。

目前工程中，采用灌砂筒和标定罐、天平、酒精锅等工具，人工测量路基压实度，操作难度大，测量一个基坑的时间大约需要半个小时，测量效率低；在测量的过程中需要反复拆解灌砂筒，测量步骤繁琐，同时存在较多的人为因素，影响压实度测量的准确性。

中国专利申请号201420675911.X公开了一种灌砂仪，包括：标定罐、灌砂筒和基板，所述标定罐为容积确定的筒形容器，所述灌砂筒包括储砂筒和出砂筒，储砂筒位于出砂筒的上方，储砂筒底部的中心具有圆孔，储砂筒和出砂筒中间具有打开和封闭该圆孔的开关，出砂筒的底部为出砂口，所述基板为金属合金方形薄盘，其中心具有开孔，所述出砂口与该开孔直径相同，所述基板的厚度为5至8mm。

上述技术方案中，测量过程操作步骤繁琐，测量效率较低，存在多种认为因素影响测量结果。

发明内容

针对现有技术不足，本发明的目的在于提供了一种用于路基密实度测量的自动灌砂仪，通过牵引车带动进行施工，提升效率；通过蓄电池提供电能，控制器控制灌砂机构、挖土机构、吸砂机构、烘干机构完成压实度测量，简化测量步骤和测量工艺，减少人为操作对测量的影响，增加测量的准确性，提高测量效率。

本发明提供如下技术方案：

一种用于路基密实度测量的自动灌砂仪；包括底板、转盘；所述底板的外侧壁连接有牵引杆，通过牵引杆与牵引车连接，牵引车驱动底板完成升降；所述底板的上方中心位置设有第一电机，所述第一电机的输出轴连接有轴承，第一电机通过轴承与转盘转动连接；所述底板的上方设有灌砂座，所述灌砂座底部的底板上对应开设有灌砂孔；所述转盘的顶部设有灌砂机构、挖土机构、吸砂机构、烘干机构；所述灌砂机构、挖土机构、吸砂机构、烘干机构沿转盘的边缘依次设置；所述转盘的顶部还设有蓄电池和控制器，控制器与挖土机构、吸砂机构、烘干机构通过导线连接；所述灌砂机构包括灌砂筒，所述灌砂筒的上部呈圆柱状结构，灌砂筒的下部呈棱台状结构；灌砂筒的底部与转盘连接，灌砂筒靠近底部的位置设有拉板；转盘与灌砂筒底部相对应的位置开设有漏沙孔，所述漏砂孔能够与灌砂座相对应。

优选的，所述挖土机构包括第二电机，所述第二电机与转盘连接，第二电机的输出轴连接有螺纹杆，所述螺纹杆的另一端连接有挡块，所述螺纹杆上套设有内螺纹环，所述内螺纹环与螺纹杆转动连接。

优选的，所述内螺纹环的外侧壁连接有连杆，所述连杆的另一端连接有第三电机，所述第三电机的输出轴连接有螺旋刀；转盘与螺旋刀对应的位置开设有挖土孔，所述挖土孔能够与灌砂座相对应。

优选的，所述吸砂机构包括回收盒，所述回收盒内设有吸砂装置，吸砂装置连接有吸砂管，所述吸砂管的另一端设有吸砂头。

优选的，所述吸砂管为软管，转盘与吸砂管对应的位置开设有吸砂孔，所述吸砂孔能够与灌砂座相对应。

优选的，所述烘干机构包括盒体，所述盒体顶部设有活动门；盒体为双层结构，盒体的底部设有电加热器，所述电加热器连接有加热丝。

优选的，所述转盘的挖土孔与吸砂孔、灌砂孔的边缘处均设有重量传感器，重量传感器采集重量数据，传输至控制器进行保存。

优选的，所述拉板贯穿灌砂筒。

优选的，自动灌砂仪测量路基试坑的方法包括以下步骤：a，通过牵引车带动本装置到测试地点，选一块平坦地面，打扫干净，使底板与测试基面相互贴合；b，通过第一电机转动，带动转转盘，使挖土孔与灌砂座对准，启动第三电机和第二电机，带动螺旋刀挖土，挖土的过程中通过重量传感器记录挖取土的质量m

上述步骤中，灌砂时，填满试坑的标准砂的质量为m

试坑内的土壤的湿密度ρ

在具进行压实度测量时候，不同层路基K由上至下依次满足（0.97-0.02）·100即为合格。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明一种用于路基密实度测量的自动灌砂仪，通过牵引车带动进行施工，提升施工效率；通过蓄电池提供电能，控制器控制灌砂机构、挖土机构、吸砂机构、烘干机构完成压实度测量，简化测量步骤和测量工艺，减少人为操作对测量的影响，增加测量的准确性，提高测量效率。

（2）本发明一种用于路基密实度测量的自动灌砂仪，通过第二电机带动第三电机升降，第三电机带动螺旋刀进行挖试坑，减小施工者的劳动强度，节省劳动体力，提升挖试坑效率。

（3）本发明一种用于路基密实度测量的自动灌砂仪，通过设置的称重传感器测量重量，减少操作过程中人为的影响因素，减小测量误差，增加测量的准确性。

（4）本发明一种用于路基密实度测量的自动灌砂仪，通过本装置的施工方法，简化了测量计算步骤，仅需记录试坑中标准砂的质量和试坑中挖取原土的质量，既能计算得到路基的压实度，大大优化了计算步骤，进一步提升了路基压实度测量效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明的整体结构图。

图2是本发明的底板俯视图。

图3是本发明的灌砂机构示意图。

图4是本发明的底板和转盘连接示意图。

图5是本发明的挖土机构示意图。

图6是本发明的烘干机构示意图。

图中：1、底板；2、转盘；3、牵引杆；4、灌砂筒；5、拉板；6、挖土机构；7、回收盒；8、吸砂管；9、吸砂头；10、烘干机构；11、蓄电池；12、控制器；13、漏砂孔；14、挖土孔；15、吸砂孔；16、重量传感器；17、第一电机；18、轴承；19、灌砂座；20、灌砂孔；21、加热器；22、电加热器；23、加热丝；601、第二电机；602、螺纹杆；603、挡块；604、内螺纹环；605、连杆；606、第三电机；607、螺旋刀。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1-4所示，一种用于路基密实度测量的自动灌砂仪；包括底板1、转盘2；所述底板1的外侧壁连接有牵引杆3，通过牵引杆3与牵引车连接，牵引车驱动底板1完成升降；所述底板1的上方中心位置设有第一电机17，所述第一电机17的输出轴连接有轴承18，第一电机17通过轴承18与转盘2转动连接；所述底板1的上方设有灌砂座19，所述灌砂座19底部的底板1上对应开设有灌砂孔20；所述转盘2的顶部设有灌砂机构、挖土机构6、吸砂机构、烘干机构10；所述灌砂机构、挖土机构6、吸砂机构、烘干机构10沿转盘2的边缘依次设置；所述转盘2的顶部还设有蓄电池11和控制器12，控制器12与挖土机构6、吸砂机构、烘干机构10通过导线连接；所述灌砂机构包括灌砂筒4，所述灌砂筒4的上部呈圆柱状结构，灌砂筒4的下部呈棱台状结构；灌砂筒4的底部与转盘2连接，灌砂筒4靠近底部的位置设有拉板5；转盘2与灌砂筒4底部相对应的位置开设有漏沙孔，所述漏砂孔13能够与灌砂座19相对应。

所述吸砂机构包括回收盒7，所述回收盒7内设有吸砂装置，吸砂装置连接有吸砂管8，所述吸砂管8的另一端设有吸砂头9。

所述吸砂管8为软管，转盘2与吸砂管8对应的位置开设有吸砂孔15，所述吸砂孔15能够与灌砂座19相对应。

实施例二：

在实施例一基础上，如图5-6所示，所述挖土机构6包括第二电机601，所述第二电机601与转盘2连接，第二电机601的输出轴连接有螺纹杆602，所述螺纹杆602的另一端连接有挡块603，所述螺纹杆602上套设有内螺纹环604，所述内螺纹环604与螺纹杆602转动连接。

所述内螺纹环604的外侧壁连接有连杆605，所述连杆605的另一端连接有第三电机606，所述第三电机606的输出轴连接有螺旋刀607；转盘2与螺旋刀607对应的位置开设有挖土孔14，所述挖土孔14能够与灌砂座19相对应。

所述烘干机构10包括盒体，所述盒体顶部设有活动门23；盒体为双层结构，盒体的底部设有电加热器21，所述电加热器21连接有加热丝22；进行烘干的时候，将试坑土壤的试样放入盒体内，通过蓄电池11提供电能，对土壤试样进行加热，直至水份完全蒸发。

实施例三

一种用于路基密实度测量的自动灌砂仪；包括底板1、转盘2；所述底板1的外侧壁连接有牵引杆3，通过牵引杆3与牵引车连接，牵引车驱动底板1完成升降；所述底板1的上方中心位置设有第一电机17，所述第一电机17的输出轴连接有轴承18，第一电机17通过轴承18与转盘2转动连接；所述底板1的上方设有灌砂座19，所述灌砂座19底部的底板1上对应开设有灌砂孔20；所述转盘2的顶部设有灌砂机构、挖土机构6、吸砂机构、烘干机构10；所述灌砂机构、挖土机构6、吸砂机构、烘干机构10沿转盘2的边缘依次设置；所述转盘2的顶部还设有蓄电池11和控制器12，控制器12与挖土机构6、吸砂机构、烘干机构10通过导线连接；所述灌砂机构包括灌砂筒4，所述灌砂筒4的上部呈圆柱状结构，灌砂筒4的下部呈棱台状结构；灌砂筒4的底部与转盘2连接，灌砂筒4靠近底部的位置设有拉板5；转盘2与灌砂筒4底部相对应的位置开设有漏沙孔，所述漏砂孔13能够与灌砂座19相对应。

所述转盘2的挖土孔14与吸砂孔15、灌砂孔20的边缘处均设有重量传感器16，重量传感器16采集重量数据，传输至控制器12进行保存；所述拉板5贯穿灌砂筒4；在进行灌砂时候，拉板5默认状态是封闭的，当拉动拉板5的时候，标准砂自然下落至试坑内，同时称重传感器记录灌砂筒4内剩余标准砂的质量。

自动灌砂仪测量路基试坑的方法包括以下步骤：a，通过牵引车带动本装置到测试地点，选一块平坦地面，打扫干净，使底板1与测试基面相互贴合；b，通过第一电机17转动，带动转转盘2，使挖土孔14与灌砂座19对准，启动第三电机606和第二电机601，带动螺旋刀607挖土，挖土的过程中通过重量传感器16记录挖取土的质量m

上述步骤中，灌砂时，填满试坑的标准砂的质量为m

试坑内的土壤的湿密度ρ

在具进行压实度测量时候，不同层路基K由上至下依次满足（0.97-0.02）·100即为合格。

通过上述技术方案得到的装置是一种用于路基密实度测量的自动灌砂仪，通过牵引车带动进行施工，提升施工效率；通过蓄电池11提供电能，控制器12控制灌砂机构、挖土机构6、吸砂机构、烘干机构10完成压实度测量，简化测量步骤和测量工艺，减少人为操作对测量的影响，增加测量的准确性，提高测量效率；通过第二电机601带动第三电机606升降，第三电机606带动螺旋刀607进行挖试坑，减小施工者的劳动强度，节省劳动体力，提升挖试坑效率；通过设置的称重传感器测量重量，减少操作过程中人为的影响因素，减小测量误差，增加测量的准确性；通过本装置的施工方法，简化了测量计算步骤，仅需记录试坑中标准砂的质量和试坑中挖取原土的质量，既能计算得到路基的压实度，大大优化了计算步骤，进一步提升了路基压实度测量效率。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化；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保护范围之内。