一种混凝土桥梁施工钻孔装置及钻孔方法与流程

本发明涉及混凝土施工钻孔，更具体地说，本发明涉及一种混凝土桥梁施工钻孔装置及钻孔方法。

背景技术：

1、混凝土结构的桥梁具有充分利用材料性能、自重轻、刚度大、抗裂性能好、跨度大及结构寿命长等优点。

2、混凝土结构桥梁的泄水孔是桥梁工程中非常重要的一部分，泄水孔的主要作用是排放桥面雨水和可能出现的其它液体，以防止积水对桥梁结构造成损害，泄水孔通常被设计在桥面的两侧边缘附近，这样可以将水直接排出桥外，避免水流回流到桥面上。

3、泄水孔的具体钻孔方法如下：先用小直径钻头在桥边侧混凝土结构上钻出一个定位孔，以减少后续大直径钻孔时的偏移，再更换为与泄水管直径相匹配的大直径钻头，沿定位孔方向完成钻孔。

4、为了引导雨水或积水向特定方向流动，避免水流对结构的直接冲击或侵蚀，增加对水压和流量的承受力，保证排水系统的畅通无阻，现有技术采用钻取倾斜式泄水孔的排水解决方案，该泄水孔的倾斜角度通常设计为5°至15°，以确保水流能顺畅排出，同时减少孔壁的磨损，当桥边侧混凝土结构的厚度较大时，水平钻孔难度已然很大，而倾斜钻孔时，钻孔长度有所增加，采用现有的钻孔方法进行施工时，需要增加小直径钻头的长度，而小直径钻头长度过长时，在钻孔时容易断裂，导致断开的小直径钻头留在孔内难以取出，为后续钻孔施工带来不便。

技术实现思路

1、本发明提供的一种混凝土桥梁施工钻孔装置及钻孔方法，所要解决的问题是：现有的混凝土桥梁施工钻孔装置在钻倾斜的泄水孔时，由于钻孔长度的增加，需要增加小直径钻头的长度，导致在钻孔时小直径钻头容易断裂留在孔内难以取出。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种混凝土桥梁施工钻孔装置，包括支撑机构，支撑机构上安装有导向机构，导向机构上安装有钻孔机构；支撑机构包括调节台和支撑台，调节台与支撑台之间转动连接有连接座，调节台与支撑台之间设有调节组件，且调节组件用于翻转调节台调整其倾角；钻孔机构包括机箱，机箱上安装有钻头，钻头上安装有小直径钻杆时，机箱沿导向机构上滑动，在桥梁混凝土构件靠近排水沟处钻出定位孔，钻头上安装有大直径钻杆时，以定位孔的中心线为基准钻出扩孔。

3、在一个优选的实施方式中，调节组件包括连杆，连杆的一端与调节台之间转动连接有连接块一，连杆远离连接块一的一端转动连接有连接块二，连接块二上安装有驱动组件，驱动组件用于驱动连接块二横向移动，使连杆通过连接块一带动调节台进行翻转。连接块一位于调节台的中部，连接块二向连接座方向横向移动，使连杆带动连接块一向斜上方翻转，从而支撑调节台翻转，增加调节台与支撑台之间的夹角。

4、在一个优选的实施方式中，驱动组件包括固定台，固定台上转动安装有螺纹轴，连接块二与螺纹轴之间螺纹连接，螺纹轴上安装有调节轴，且调节轴用于带动螺纹轴转动，使连接块二沿螺纹轴横向移动。螺纹轴与固定台转动连接，固定台用于支撑螺纹轴水平放置，调节轴可手动操作转动，或采用电机连接调节轴自动转动，调节轴转动使连接块二横向移动。

5、在一个优选的实施方式中，扩孔内部安装有定位机构，定位机构用于对钻头上的小直径钻杆进行定位校准。

6、在一个优选的实施方式中，定位机构上安装有主动盘和被动盘，且被动盘设置若干组，主动盘和被动盘上均转动连接摆动杆一，主动盘的摆动杆一一端连接有直线驱动器，的摆动杆一另一端与被动盘的摆动杆一一端之间转动连接有连动柱一，摆动杆一的一端转动连接有外顶轮，主动盘和被动盘上均安装有摆动杆二，其中一组被动盘的摆动杆一远离连动柱一的一端与相邻被动盘的摆动杆一一端之间转动连接有连动柱二，定位机构上安装有活动块，且活动块与对应的摆动杆二转动连接，活动块的两侧均设有限位块，活动块上安装有内顶轮，外顶轮抵接扩孔内壁时，内顶轮抵接钻头上的小直径钻杆的外周。

7、在一个优选的实施方式中，导向机构包括导向板，导向板上安装有导向轨，导向轨上滑动安装有滑动座，机箱与滑动座固定连接。两个导向轨相对的一侧开设凹槽，滑动座的截面呈t形，滑动座与导向轨的凹槽适配，通过两侧的导向轨对滑动座上的钻孔机构进行限位。

8、在一个优选的实施方式中，机箱的两侧分别安装有固定把手和活动把手，且活动把手与机箱转动连接，机箱的一端安装有推动座。当钻孔机构采用手动前推时，将推动座顶在操作人员的胸前，双手分别手持固定把手和活动把手前推机箱，转动的活动把手方便调整手持角度

9、在一个优选的实施方式中，机箱上安装有安装盒，钻头上安装有金属检测头，安装盒内部安装有警报器，金属检测头检测到桥梁混凝土内的钢筋时，通过警报器发出警报。

10、在一个优选的实施方式中，支撑机构上安装有行走机构，行走机构用于带动支撑机构沿排水沟方向移动。

11、在一个优选的实施方式中，行走机构包括支架，支架上安装有长轴轮，长轴轮的一端安装有贴边轮，长轴轮和贴边轮的截面为t形。通过螺丝将支架安装在支撑机构底部，长轴轮和贴边轮以7形抵接排水沟的一侧滚动。

12、在一个优选的实施方式中，支架上安装有计圈器，计圈器的检测端与长轴轮同步转动连接。计圈器起到计算长轴轮滚动的圈数。

13、本发明还提供了一种混凝土桥梁施工钻孔方法，具体包括如下步骤：

14、s1：在桥梁的混凝土构件靠近排水沟的一侧标记出泄水孔；

15、s2：将钻孔机构调整倾斜至所需倾角；

16、s3：通过钻孔机构的小直径钻杆钻出定位孔，此时定位孔的深度为l1；

17、s4：以深度为l1的定位孔为基准，通过钻孔机构的大直径钻杆钻出扩孔，此时扩孔的深度为h1；

18、s5：以深度为h1的扩孔为平台，在深度为h1的扩孔内安装定位机构，钻孔机构换上小直径钻杆，通过定位机构校准后，小直径钻杆延伸定位孔的深度，此时定位孔的深度为l2；

19、s6：以深度为l2的定位孔为基准，钻孔机构换上大直径钻杆延伸扩孔的深度，此时扩孔的深度为h2；

20、s7：重复s5和s6的步骤，直至泄水孔打通，h1+h2+h...为泄水孔的深度；

21、s8：退出该位置的钻孔加工，保持钻孔机构的倾角，将钻孔机构移动至下一钻孔工位，重复s1至s7的步骤。

22、本发明的有益效果在于：

23、本发明通过采用分段的方式钻出泄水孔，无需增加小直径钻头的长度，避免在钻孔时小直径钻头断裂而留在孔内难以取出，为后续钻孔施工带来不便，可根据泄水孔的设计角度，灵活调整钻孔机构的加工倾角，无需现场安装支撑架，提高施工效率。

24、本发明通过连动柱二带动相邻被动盘的摆动杆一转动，使其对应的外顶轮抵接第一段扩孔的内壁，同时通过内顶轮抵接钻头小直径钻杆的外周，将钻头小直径钻杆定位在第一段扩孔的中心，保证每段定位孔均位于对应段的扩孔中心，使钻孔沿泄水孔的设计路线进行施工，保证钻孔精度。

技术特征：

1.一种混凝土桥梁施工钻孔装置，其特征在于：包括支撑机构(1)，所述支撑机构(1)上安装有导向机构(2)，所述导向机构(2)上安装有钻孔机构(3)；

2.根据权利要求1所述的一种混凝土桥梁施工钻孔装置，其特征在于：所述调节组件(14)包括连杆(144)，所述连杆(144)的一端与调节台(11)之间转动连接有连接块一(145)，所述连杆(144)远离连接块一(145)的一端转动连接有连接块二(146)，所述连接块二(146)上安装有驱动组件，所述驱动组件用于驱动连接块二(146)横向移动，使连杆(144)通过连接块一(145)带动调节台(11)进行翻转。

3.根据权利要求2所述的一种混凝土桥梁施工钻孔装置，其特征在于：所述驱动组件包括固定台(141)，所述固定台(141)上转动安装有螺纹轴(142)，所述连接块二(146)与螺纹轴(142)之间螺纹连接，所述螺纹轴(142)上安装有调节轴(143)，且调节轴(143)用于带动螺纹轴(142)转动，使连接块二(146)沿螺纹轴(142)横向移动。

4.根据权利要求3所述的一种混凝土桥梁施工钻孔装置，其特征在于：所述扩孔(b2)内部安装有定位机构(5)，所述定位机构(5)用于对钻头(32)上的小直径钻杆进行定位校准。

5.根据权利要求4所述的一种混凝土桥梁施工钻孔装置，其特征在于：所述定位机构(5)上安装有主动盘(51)和被动盘(52)，且被动盘(52)设置若干组，所述主动盘(51)和被动盘(52)上均转动连接摆动杆一(54)，所述主动盘(51)的摆动杆一(54)一端连接有直线驱动器(53)，所述(51)的摆动杆一(54)另一端与被动盘(52)的摆动杆一(54)一端之间转动连接有连动柱一(55)，所述摆动杆一(54)的一端转动连接有外顶轮(541)，所述主动盘(51)和被动盘(52)上均安装有摆动杆二(56)，其中一组所述被动盘(52)的摆动杆一(54)远离连动柱一(55)的一端与相邻被动盘(52)的摆动杆一(54)一端之间转动连接有连动柱二(57)，所述定位机构(5)上安装有活动块(58)，且活动块(58)与对应的摆动杆二(56)转动连接，所述活动块(58)的两侧均设有限位块(581)，所述活动块(58)上安装有内顶轮(582)，所述外顶轮(541)抵接扩孔(b2)内壁时，所述内顶轮(582)抵接钻头(32)上的小直径钻杆的外周。

6.根据权利要求5所述的一种混凝土桥梁施工钻孔装置，其特征在于：所述导向机构(2)包括导向板(21)，所述导向板(21)上安装有导向轨(22)，所述导向轨(22)上滑动安装有滑动座(23)，所述机箱(31)与滑动座(23)固定连接，所述机箱(31)的两侧分别安装有固定把手(34)和活动把手(35)，且活动把手(35)与机箱(31)转动连接，所述机箱(31)的一端安装有推动座(36)。

7.根据权利要求6所述的一种混凝土桥梁施工钻孔装置，其特征在于：所述机箱(31)上安装有安装盒(33)，所述钻头(32)上安装有金属检测头(37)，所述安装盒(33)内部安装有警报器(38)，所述金属检测头(37)检测到桥梁混凝土内的钢筋时，通过所述警报器(38)发出警报。

8.根据权利要求7所述的一种混凝土桥梁施工钻孔装置，其特征在于：所述支撑机构(1)上安装有行走机构(4)，所述行走机构(4)用于带动支撑机构(1)沿排水沟(c)方向移动，所述行走机构(4)包括支架(41)，所述支架(41)上安装有长轴轮(42)，所述长轴轮(42)的一端安装有贴边轮(43)，所述长轴轮(42)和贴边轮(43)的截面为t形。

9.根据权利要求8所述的一种混凝土桥梁施工钻孔装置，其特征在于：所述支架(41)上安装有计圈器(44)，所述计圈器(44)的检测端与长轴轮(42)同步转动连接。

10.一种混凝土桥梁施工钻孔方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种混凝土桥梁施工钻孔装置及钻孔方法，具体涉及混凝土施工钻孔领域，该混凝土桥梁施工钻孔装置包括支撑机构，支撑机构上安装有导向机构，导向机构上安装有钻孔机构；支撑机构包括调节台和支撑台，调节台与支撑台之间转动连接有连接座，调节台与支撑台之间设有调节组件，且调节组件用于翻转调节台调整其倾角；钻孔机构包括机箱，机箱上安装有钻头，钻头上安装有小直径钻杆时。本发明通过采用分段的方式钻出泄水孔，无需增加小直径钻头的长度，避免在钻孔时小直径钻头断裂而留在孔内难以取出，为后续钻孔施工带来不便，可根据泄水孔的设计角度，灵活调整钻孔机构的加工倾角，无需现场安装支撑架，提高施工效率。

技术研发人员：温俊璋
受保护的技术使用者：温俊璋
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23