一种便携式土木工程用夯土装置

本发明涉及夯土装置领域，具体涉及一种便携式土木工程用夯土装置。

背景技术：

1、在土木工程中常需要对地基进行打平、夯实，提高土壤的承载能力、减少地基土的压缩性，以增加地基的稳定性；夯土装置则能够利用其产生的冲击和冲击振动作夯实土壤。

2、夯土装置的使用通常是将夯实机的夯头放置在待处理的土地表面，确保夯头与地面接触紧密，根据具体的工作需求设置夯实机的工作频率和冲击力，通过人工辅助保持夯头的垂直状态，避免偏斜，适时调整夯土装置的工作位置。

3、调整夯土装置位置调整通常是基于土壤紧实度进行的，当土壤紧实度达到预期时则调整夯土装置的位置，但夯实的土壤紧实度通常基于操作人员根据经验估测或按照固定的次数进行夯实，在完成一定区域夯实后通过土壤紧实度检测设备进行检测。由于土壤地下条件复杂，每个区域的土壤地下条件均可能存在差异，无论是基于操作人员根据经验估测或按照固定的次数进行夯实，均难以确保当前夯实土壤的紧实度是否达到预期，导致部分土壤区域紧实度不达标，或部分土壤区域紧实度已经达标还在进行夯实。

4、综合上述，亟需提出一种能够实时获取土壤夯实情况的夯土装置，便于操作人员根据土壤夯实情况进行夯土位置的调整。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种便携式土木工程用夯土装置，用于在夯土同时监测土壤夯实情况，确保土壤夯实质量。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种便携式土木工程用夯土装置，包括外壳和底座，外壳自上而下依次包括第一固定部、活动部和第二固定部，第一固定部内设置有驱动组件，活动部内设置有夯实组件；

3、底座与第二固定部固定连接，底座下侧滑动连接有夯实座，夯实座与夯实组件连接，底座侧壁开设有若干监测孔，监测孔底部固定连接有第一弹簧，第一弹簧远离监测孔底部一端固定连接有安装座，安装座与监测孔滑动配合，安装座内固定连接有第一距离传感器，第一距离传感器信号连接有控制器，控制器与驱动组件信号连接；

4、控制器用于获取夯实座离开地面到再次与地面接触过程中的第一距离传感器采集的若干距离信号，并从若干距离信号中提取最大的距离信号作为高度信号，再基于高度信号变化预测夯实座覆盖的土壤区域紧实度并进行反馈。

5、上述方案的技术原理如下：

6、在夯实座离开地面到再次与地面接触过程中(根据驱动组件的运行判断夯实座每次离开地面的时间，夯实座离开地面的时间与驱动组件的运行频率相关)，第一距离传感器采集的若干距离信号，若干距离信号组成一条抛物线，取其中最大值，即为夯实座弹起的高度信号。夯实座在夯实土壤的过程中，通过冲击力使土壤变得更加紧密，夯土过程中随着土壤紧实度的逐渐增加，夯实座能够施加更稳定的冲击力，其弹起高度也逐渐增加，从而基于夯实座弹起的高度信号判断土壤的紧实度。

7、采用上述方案有以下有益效果：

8、1、本方案，在夯实土壤的过程中，基于夯实座的高度预测土壤的紧实度，从而能够获取到土壤的夯实情况；相较于现有技术，便于操作人员获取土壤夯实情况，进而根据土壤夯实情况调整夯实位置，确保各夯实区域的土壤紧实度达标。

9、不同地点的土壤性质可能存在差异，包括土层的厚度、密度、含水量等，通过根据实际夯实情况调整夯实位置，可以更好地适应不同地点的土壤条件，从而提高夯实效果；确保在需要夯实的区域能够充分受到夯击作用，以达到更好的土壤紧实度。

10、2、本方案，能够减少能量消耗，由于夯击作用的能量是有限的，如果将夯击集中在某个位置，而该位置土壤已经相对密实，可能会导致能量浪费。通过根据实际夯实情况调整夯实位置，可以避免在不需要夯实的区域浪费夯击能量。

11、3、本方案，能够防防止不均匀沉降，在夯土过程中，通过准确的调整夯实位置，可以实现更均匀的土壤紧实度分布，减少沉降不均匀性，提高工程的整体稳定性。

12、进一步，底座侧壁开设有若干监测槽，检测槽底部开设有相互对称的滑轨，滑轨内均滑动连接有滑动座，滑动座与检测槽侧壁之间设置有拉簧，两个滑动座之间连接有摆动绳，摆动绳中部固定连接有负重球，滑动槽内设置有第二距离传感器，第二距离传感器与控制器信号连接；

13、控制器用于获取夯实座离开地面到再次与地面接触过程中的第二距离传感器采集的滑动座的若干位移距离信号，并从若干位移距离信号中提取最大位移距离信号作为滑动座波动信号，再基于滑动座波动信号变化预测监测槽对应侧的土壤区域紧实度并进行反馈。

14、有益效果：基于夯实区域土壤条件不同，土壤松散区域给予夯实座的缓冲较大，土壤紧实区域给予夯实座的缓冲较小，滑动座的滑动距离与缓冲力的大小成反比，即土壤越松散滑动座的滑动距离越小，从而分区域获取土壤的夯实情况，便于操作者能够更加细致的进行夯实位置调节。

15、进一步，监测孔和监测槽开口端均嵌设有透明玻璃。

16、有益效果：透明玻璃能够对监测孔和监测槽进行防护，避免对土壤紧实度的监测受到干扰。

17、进一步，夯实组件包括第一连接板，第一连接板与底座固定连接，第一连接板中部滑动连接有输出轴，输出轴延伸至第一连接板下方并与夯实座固定连接；

18、第一连接板上固定连接有导向轴，导向轴沿外壳长度方向布置，导向轴远离第一连接板一端固定连接有第二连接板，第二连接板与第一固定部固定连接；

19、导向轴上滑动连接有第一活动板和第二活动板，输出轴远离夯实座一端与第一活动板固定连接，第一连接板与第一活动板之间的输出轴上套设有第二弹簧，第一活动板与第二活动板之间的导向轴上套设有第三弹簧，第二活动板固定连接有平衡轴，平衡轴与第二活动板滑动连接，且平衡轴延伸至第一活动板下方，平衡轴远离第二活动板一端固定连接有限位柄，限位柄与第一活动板之间的平衡轴上套设有第四弹簧。

20、有益效果：通过第一活动板和第二活动板的伸缩带动输出轴伸缩，从而使夯实座往复弹起，实现对土壤的夯实。

21、进一步，驱动组件包括固定连接于第二连接板顶部的驱动件，第二连接板底部固定连接有支撑柄，支撑柄上转动连接有偏心轮，偏心轮与驱动件输出轴传动连接，偏心轮上转动连接有驱动柄，第二活动板上固定连接有连接柄，驱动柄远离偏心轮一端与连接柄转动连接。

22、有益效果：通过驱动件运行，带动偏心轮转动，从而使驱动柄和连接柄带动第二活动板沿导向轴伸缩，从而通过第四弹簧带动第二活动板沿导向轴和平衡轴伸缩。

23、进一步，第一固定部固定连接有握持把手，握持把手上设置有防滑减震套。

24、有益效果：通过握持把手便于对夯土装置进行操控，结合防滑减震套增加夯土装置使用便捷性。

25、进一步，第一固定部上设置有显示器，显示器与控制器信号连接，控制器用于将预测的夯实座覆盖的土壤区域紧实度反馈至显示器。

26、有益效果：便于操作人员通过显示器直观的获取土壤夯实情况，进而进行夯土位置调节。

27、进一步，活动部为橡胶伸缩套。

28、有益效果：便于夯土装置的弹跳。

29、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。