一种用于管廊线槽支架安装的钻孔装置及方法与流程

本发明属于工程施工领域，具体涉及一种用于管廊线槽支架安装的钻孔装置及方法。

背景技术：

随着我国城市化的发展，城市地下综合管廊迅速发展，地下综合管廊的重要性已得到越来越多城市的认可，地下综合管廊系统不仅解决城市交通拥堵问题，还极大方便了电力、通信、燃气、供排水等市政设施的维护和检修。

但在建设城市地下综合管廊时，需要人工用冲击钻在管廊的混泥土墙壁上一个接着一个进行钻孔；由于管廊的走线槽一般在设计时在竖直方向上有多层，因此支架也有多层，在水平方向上，为了保证走线槽的牢固，支架安装密度较大，为了保证走线槽支架的稳定性，一个支架至少需要2个以上的膨胀螺钉来固定，这就需要在混泥土墙壁上钻大量的支架安装孔，目前普遍的施工方法是人工一个一个的进行钻孔，这样的话，需要大量的人力和物力；同时在人工进行钻孔时，由于是混泥土墙壁，在钻孔的时候会产生大量的粉尘，在地下综合管廊通风不便的情况下，导致施工环境恶劣，严重影响施工人员的身体健康，降低了施工效率，增加了管廊建设的成本和时间周期。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述问题而进行的，本发明提供了一种用于管廊线槽支架安装的钻孔装置，具有这样的特征，包括：基座部；支撑部，设置在基座部上，支撑部包括第一支撑板；进给部，设置在支撑部上，进给部包括进给支撑板组件、电动推杆以及进给板；电钻部，设置在进给板上，电钻部包括两个第一调节支架板、至少一个间距调节组件以及至少一个进给电钻；以及控制部，包括设置在进给板上的测距传感器，控制部与电动推杆电连接，其中，电动推杆的两端分别与进给支撑板组件和进给板连接，两个第一调节支架板均设置在进给板上，间距调节组件的两端分别与两个第一调节支架板连接，进给电钻设置在间距调节组件上，背向进给部设置的进给电钻的钻头方向与第一支撑板平行设置，电动推杆推动进给板沿进给电钻的钻头方向直线运动，控制部通过测距传感器采集的实时空间坐标得出进给板位移量，控制部根据预定的进给距离与进给板位移量进行比较，当进给板位移量与预定的进给距离不相等时，控制部控制电动推杆推动进给板；当进给板位移量与预定的进给距离相等时，控制部控制电动推杆停止推动进给板。

在本发明提供的一种用于管廊线槽支架安装的钻孔装置中，还可以具有这样的特征：其中，基座部包括底板、固定板以及液压升降柱，底板位于固定板下方，液压升降柱的两端分别与底板与固定板垂直连接，底板与固定板通过液压升降柱的升降运动产生相向运动或者相背运动，底板的下表面上设置有多个具有止动踏板的万向轮。

在本发明提供的一种用于管廊线槽支架安装的钻孔装置中，还可以具有这样的特征：其中，第一支撑板上设置有多个起重吊环，外部起重设备通过多个起重吊环吊装用于管廊线槽支架安装的钻孔装置。

在本发明提供的一种用于管廊线槽支架安装的钻孔装置中，还可以具有这样的特征：其中，支撑部包括调节丝杠单元以及多个第一固定孔，调节丝杠单元以及第一固定孔均设置在第一支撑板上，调节丝杠单元包括调节丝杠、伺服电机以及第一滑块，调节丝杠长度方向与进给电钻的钻头方向垂直设置，伺服电机设置于调节丝杠的一端，设置在调节丝杆上的第一滑块与进给支撑板组件连接，伺服电机通过驱动调节丝杠使得进给支撑板组件沿调节丝杠的长度方向直线运动，固定板的边缘设置有横截面为“t”形的固定槽，固定槽的长度方向与进给电钻的钻头方向垂直设置，固定槽较窄的部分与固定板表面连通，第一固定孔贯穿第一支撑板，第一固定孔与第一固定孔靠近的第一支撑板的端面连通，通过使用快拆螺丝穿过第一固定孔与固定槽将固定板与第一支撑板连接，通过改变快拆螺丝的连接位置使得第一支撑板在固定板上的位置发生变化。

在本发明提供的一种用于管廊线槽支架安装的钻孔装置中，还可以具有这样的特征：其中，支撑部包括多个导轨单元，导轨单元包括第一直导轨以及第二滑块，设置在第一支撑板上的第一直导轨与调节丝杠的长度方向平行设置，多个第一直导轨相互平行设置，第二滑块设置在第一直导轨上，第二滑块与进给支撑板组件连接。

在本发明提供的一种用于管廊线槽支架安装的钻孔装置中，还可以具有这样的特征：其中，进给支撑板组件上设置有多根与进给电钻的钻头方向同向设置的第二直导轨，进给板下表面具有对应第二直导轨设置的导靴结构，导靴结构的形状与第二直导轨外形相适应，导靴结构沿第二直导轨长度方向可移动的连接在第二直导轨上。

在本发明提供的一种用于管廊线槽支架安装的钻孔装置中，还可以具有这样的特征：其中，第一调节支架板设置有多条横截面为“t”形的第一直槽，第一直槽贯穿第一调节支架板，两个第一直槽相互平行设置，间距调节组件包括第二调节支架板以及多个钻头支撑板，第二调节支架板具有第二直槽与第二固定孔，多个第二直槽相互平行设置，第二直槽贯穿第二调节支架板，通过使用第一快拆螺丝穿过第二固定孔与第一直槽将间距调节组件与第一调节支架板连接，通过改变第一快拆螺丝的连接位置使得第二调节支架板在第一调节支架板上的位置发生变化，钻头支撑板具有第三固定孔，通过使用第二快拆螺丝穿过第三固定孔与第二直槽将钻头支撑板与第二调节支架板连接，通过改变第二快拆螺丝的连接位置使得钻头支撑板在第二调节支架板上的位置发生变化。

在本发明提供的用于管廊线槽支架安装的钻孔装置的方法，用于在管廊走线槽支架的固定面上进行支架安装孔的钻孔，具有这样的特征：其中，包括以下步骤：

步骤s1:根据固定面的位置通过外部起重设备吊装用于管廊线槽支架安装的钻孔装置至预定工作面得到第一钻孔装置；

步骤s2:通过调节第一钻孔装置的进给支撑板组件的位置使得第二支撑板位于预定位置得到第二钻孔装置；

步骤s3:调节第二钻孔装置的多个进给电钻的钻头间距使得进给电钻的钻头间距与走线槽支架上多个支架安装孔的孔心距相等进而得到第三钻孔装置；

步骤s4:在第三钻孔装置的控制部内设定预定的进给距离得到第四钻孔装置；

步骤s5:第四钻孔装置根据预定的进给距离在固定面上进行支架安装孔的钻孔。

发明的作用与效果

根据本发明所涉及的用于管廊线槽支架安装的钻孔装置，包括进给部、电钻部以及控制部。进给部包括进给支撑板组件、电动推杆以及进给板；电动推杆的两端分别与进给支撑板组件和进给板连接；电钻部包括多个间距调节组件以及多个进给电钻，进给电钻设置在间距调节组件上；控制部包括设置在进给板上的测距传感器，控制部与电动推杆电连接。因为电动推杆推动进给板沿进给电钻的钻头方向直线运动，控制部通过对比测距传感器测得的进给板位移量与预定的进给距离进行比较判断进而控制多个进给电钻进行钻孔。所以，本发明的用于管廊线槽支架安装的钻孔装置具有可以同时自动进行多个管廊线槽支架安装孔的钻孔。

根据本发明所涉及的用于管廊线槽支架安装的钻孔装置的方法，调整用于管廊线槽支架安装的钻孔装置的工作面以及钻孔装置上进给支撑板组件位置、多个进给电钻的钻头间距，通过在控制部设定预定的进给距离，在根据预定的进给距离进行支架安装孔的钻孔。因为钻孔装置的工作面以及钻孔装置上进给支撑板组件位置、多个进给电钻的钻头间距皆可自由调节，所以可以适用对多规格孔心距的多个支架安装孔进行钻孔。

综上，配合运用用于管廊线槽支架安装的钻孔装置的方法与用于管廊线槽支架安装的钻孔装置在大大提高了施工效率的同时又无需施工人员的参与，既降低了管廊建设的成本和时间周期又避免了钻孔施工对施工人员健康的损害。

附图说明

图1是本发明的实施例中一种用于管廊线槽支架安装的钻孔装置的立体图；

图2是本发明的实施例中的支撑部的俯视图；

图3是本发明的实施例中的电钻部的立体图；

图4是本发明的实施例中的进给电钻的固定示意图；

图5是本发明的实施例中的控制部的示意图；以及

图6是本发明的实施例中的一种用于管廊线槽支架安装的钻孔装置的方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的一种用于管廊线槽支架安装的钻孔装置作具体阐述。

如图1所示，一种用于管廊线槽支架安装的钻孔装置100，用于在管廊走线槽支架的固定面上进行支架安装孔的钻孔，包括基座部10、支撑部20、进给部30、电钻部40以及控制部50。

支撑部20设置在基座部10上，包括第一支撑板21，第一支撑板21为一长方形的刚性板。

进给部30设置在支撑部20上，进给部30包括进给支撑板组件31、电动推杆33以及进给板32；

进给支撑板组件31包括第二支撑板311，第二支撑板311为刚性板。

第二支撑板311为横截面为“l”形的刚性板，两端分别朝向第一支撑板21的正上方与第一支撑板21的长边，包括第一平板段311a与第二平板段311b。

第一平板段311a平行于第一支撑板21设置，第二平板段311b垂直于第一支撑板21设置。

进给板32为刚性板，位于第一平板段311a的上方，包括第三平板段32a与第四平板段32b。

第三平板段32a与第一平板段311a平行设置，第四平板段32b与第二平板段311b平行设置。

电动推杆33为杆状，为一个由驱动电机驱动丝杠螺母机构，该丝杠螺母机构的螺母上连接有一个推动杆，以驱动电机侧作为电动推杆33的输入端，以推动杆的长度方向作为电动推杆33的运动端，电动推杆33的两端分别与进给支撑板组件31和进给板32连接，具体为输入端与第二平板段311b垂直连接，运动端与第四平板段32b垂直连接。电动推杆33通过自带的驱动电机与丝杠螺母(附图中未标出)利用输入端输入的电能驱动运动端沿电动推杆33的长度方向产生直线运动使得电动推杆33的运动端推动第四平板段32b直线运动。

电钻部40设置在进给板32上，如图3所示，电钻部40包括第一调节支架板41、间距调节组件42以及进给电钻43。

第一调节支架板41外形为长方体，共有两块，两块第一调节支架板41相互平行设置。两块第一调节支架板41均设置在进给板32上。

间距调节组件42至少有一个，间距调节组件42的两端分别与两块第一调节支架板41连接，当间距调节组件42的数量为2个或者2个以上时，间距调节组件42均平行设置。在本实施例中，间距调节组件42的数量为2个。

进给电钻43至少有一个，进给电钻43可移动连接在间距调节组件42上，背向进给部30设置的进给电钻43的钻头方向与第一支撑板21平行设置。在本实施例中，间距调节组件42数量为2个。进给电钻43数量为4个，每个间距调节组件42上连接有2个进给电钻43。

控制部50与电动推杆33电连接，如图5所示，包括采集单元521、通信单元522、存储单元523、设定单元524、判断单元525、执行单元526、运算单元528、与上述各单元分别连接的控制单元527以及与采集单元521通信连接的测距传感器51。

控制部50的测距传感器51连接在进给板32上，用于采集测距传感器51所在空间坐标，控制部50的其余部分都被集成在一个控制盒b内，控制盒b表面有可用于设定钻头进给距离的设定旋钮与进给开始按钮(附图中未标出)。

用于管廊线槽支架安装的钻孔装置100钻孔开始前，通过调整基座部10与第一支撑板21的位置使得进给电钻43的钻头方向垂直的指向固定面。旋动设定旋钮(附图中未标出)设定预定的进给距离，此时控制单元527通过设定单元524将预定的进给距离传送进存储单元523。

按下进给开始按钮(附图中未标出)，测距传感器51采集此时测距传感器51所在的空间坐标作为进给起始点坐标，控制单元527通过通信单元522将进给起始点坐标传送至存储单元523；然后执行单元526同时将电动推杆33与进给电钻43连通外部电源。进给电钻43的钻头开始旋转的同时电动推杆33推动进给板32沿进给电钻43的钻头方向直线运动，进给电钻43向固定面钻进并进行钻孔。

在钻孔过程中，控制部50通过采集单元521接收测距传感器51采集的实时空间坐标作为进给过程点坐标。控制单元527控制运算单元528将进给过程点坐标与进给起始点坐标进行运算得出进给板位移量并传送至判断单元525，控制单元527控制判断单元525将进给板位移量与存储单元523中的预定的进给距离进行比较，当进给板位移量与预定的进给距离不相等时，执行单元526继续同时将电动推杆33与进给电钻43连通外部电源，进给电钻43的钻头保持旋转的同时电动推杆33推动进给板32沿进给电钻43的钻头方向直线运动，进给电钻43继续向固定面内进行钻孔；当进给板位移量与预定的进给距离相等时，执行单元526同时断开电动推杆33、进给电钻43与外部电源的连通，进给电钻43的钻头停止旋转的同时电动推杆33也停止推动进给板32沿进给电钻43的钻头方向直线运动，进给电钻43停止向固定面内进行钻孔。

进一步地，基座部10包括底板11、固定板12、连杆组件13以及液压升降柱14，用于承载支撑部20、移动支撑部20以及调整支撑部20的高度位置。

固定板12为一矩形刚性板，用于承载支撑部20。

底板11为一矩形刚性板，位于固定板12的下方且与固定板12平行设置，底板11的下表面上设置有多个具有止动踏板1111的万向轮111，便于底板11的自由移动或者停止。在本实施例中，万向轮111的数量共有4个，分别位于底板11的四角。

液压升降柱14为一二级液压升降杆柱，由外部液压电机供电。液压升降柱14的两端分别与底板11与固定板12垂直连接，底板11与固定板12通过所述液压升降柱14的升降运动产生相向运动或者相背运动。

连杆组件13由依次活动连接的多根刚性杆组成的多级x形剪叉伸缩机构，底板11与固定板12通过连杆组件13连接，连杆组件13通过刚性杆的折叠或者展开使得底板11与固定板12产生相向运动或者相背运动，进而可以调整固定板12的高度位置。在本实施例中，连杆组件13为2个两级x形剪叉伸缩机构，分别位于底板11与固定板12的两端。

进一步地，如图2所示，第一支撑板21上设置有多个起重吊环25，外部起重设备通过多个起重吊环25吊装用于管廊线槽支架安装的钻孔装置100。在本实施例中，起重吊环25的数量共有4个，分别位于第一支撑板21上表面的四角。

进一步地，支撑部20包括调节丝杠单元23与第一固定孔22，调节丝杠单元23以及第一固定孔22均设置在第一支撑板21上，

调节丝杠单元23包括调节丝杠232、伺服电机231以及第一滑块233。

调节丝杠232的长度方向与进给电钻43的钻头方向垂直设置，伺服电机231的输出端与调节丝杠232的一端相连接，第一滑块233设置在调节丝杠232上，与调节丝杠232螺纹连接形成了丝杠螺母副。第一滑块233与进给支撑板组件31连接。伺服电机231通过驱动调节丝杠232使得与第一滑块233连接的进给支撑板组件31沿着调节丝杠232的长度方向进行直线运动。

第一固定孔22有多个，均为腰形孔且贯穿第一支撑板21，第一固定孔22的长边平行于第一支撑板21的长边设置，第一固定孔22与第一固定孔22靠近的第一支撑板21的短边的端面连通。在本实施例中，第一固定孔22共有4个，位于第一支撑板21长度方向的两端，每段设置2个。

基座部10的固定板12的边缘设置有横截面为“t”形的固定槽t，固定槽t的长度方向与进给电钻43的钻头方向垂直设置，固定槽t较窄的部分与固定板上表面连通，

通过使用快拆螺丝(附图中未标出)穿过第一固定孔22与固定槽t将固定板12与第一支撑板21连接，通过改变快拆螺丝(附图中未标出)的连接位置使得第一支撑板21在固定板12上的位置发生变化进而使得第一支撑板21可在沿固定槽t的长度方向的不同位置进行固定。

进一步地，支撑部20包括多个导轨单元24，导轨单元24包括第一直导轨241以及第二滑块242。

连接在第一支撑板21上的第一直导轨241与调节丝杠232的长度方向平行设置，多个导轨单元24的第一直导轨241相互平行设置。

第二滑块242沿第一直导轨241的长度方向套接在第一直导轨241上，第二滑块242与进给支撑板组件31连接，配合调节丝杠232使用使得进给支撑板组件31平稳地进行直线运动。在本实施例中，导轨单元有2个，分别位于调节丝杠单元23的两侧。

进一步地，进给支撑板组件31上设置有多根与进给电钻43的钻头方向同向设置的第二直导轨312。

进给板32的第四平板段32a的下表面具有对应第二直导轨312设置的导靴结构32c，导靴结构32c的形状与第二直导轨312外形相适应，导靴结构32c沿第二直导轨312长度方向可移动的连接在第二直导轨312上。在本实施例中，第二直导轨312数量有2根，导靴结构32c有4个，每两个导靴结构32c对应配合一根第二直导轨312。

进一步地，如图3所示，第一调节支架板41设置有横截面为“t”形的第一直槽41b，第一直槽41b为腰形且贯穿第一调节支架板41，两块第一调节支架板41上的两个第一直槽41b相互平行设置。

间距调节组件42包括第二调节支架板421以及钻头支撑板422。

第二调节支架板421为长方体刚性板，具有第二直槽421b与第二固定孔421a，第二直槽421b分别位于多个第二调节支架板421上且相互平行设置。

第二直槽421b呈腰形且贯穿第二调节支架板421，通过使用第一快拆螺丝s穿过第二固定孔421a与第一直槽41b将间距调节组件42的两端与第一调节支架板41连接，通过改变第一快拆螺丝s的连接位置使得第二调节支架板421在第一调节支架板41上的位置发生变化进而使得第二调节支架板421可在沿第一直槽41b的长度方向的不同位置进行固定。

钻头支撑板422数量为多个，钻头支撑板422具有第三固定孔422a，通过使用第二快拆螺丝(附图中未标出)穿过第三固定孔422a与第二直槽421b将钻头支撑板422与第二调节支架板421连接，通过改变第二快拆螺丝(附图中未标出)的连接位置使得钻头支撑板422在第二调节支架板421上的位置发生变化进而使得钻头支撑板422可在沿第二直槽421b的长度方向的不同位置进行固定。在本实施例中，钻头支撑板422数量为4个，每个第二调节支架板421上连接有2个。

如图4所示，进给电钻43固定在钻头支撑板422上，具体固定方式为用金属卡箍将进给电钻43固定于钻头支撑板422上后用螺钉加固。

如图6所示，一种使用用于管廊线槽支架安装的钻孔装置的方法s100，用于在管廊走线槽支架的固定面上进行支架安装孔的钻孔，包括以下步骤：

步骤s1：根据固定面的位置通过外部起重设备吊装用于管廊线槽支架安装的钻孔装置至预定工作面得到第一钻孔装置；

步骤s2：通过调节第一钻孔装置的进给支撑板组件的位置使得第二支撑板位于预定位置得到第二钻孔装置；

步骤s3：调节第二钻孔装置的多个进给电钻的钻头间距使得该进给电钻的钻头间距与走线槽支架上多个支架安装孔的孔心距相等进而得到第三钻孔装置；

步骤s4：在第三钻孔装置的控制部内设定预定的进给距离得到第四钻孔装置；

步骤s5：第四钻孔装置根据预定的进给距离在固定面上进行支架安装孔的钻孔。

实施例的作用与效果

根据本实施例所涉及的用于管廊线槽支架安装的钻孔装置，包括进给部、电钻部以及控制部。进给部包括进给支撑板组件、电动推杆以及进给板；电动推杆的两端分别与进给支撑板组件和进给板连接；电钻部包括多个间距调节组件以及多个进给电钻，进给电钻设置在间距调节组件上；控制部包括设置在进给板上的测距传感器，控制部与电动推杆电连接。因为电动推杆推动进给板沿进给电钻的钻头方向直线运动，控制部通过对比测距传感器测得的进给板位移量与预定的进给距离进行比较判断进而控制多个进给电钻进行钻孔。所以，本实施例的用于管廊线槽支架安装的钻孔装置具有可以同时自动进行多个管廊线槽支架安装孔的钻孔。

进一步地，基座部包括底板、固定板以及两个连杆组件，连杆组件由依次活动连接的多根刚性杆组成，底板的下表面上设置有多个具有止动踏板的万向轮。所以，基座部可自由移动或者停止，并且固定板的高度位置可调节。

进一步地，第一支撑板上设置有多个起重吊环，外部起重设备通过多个起重吊环吊装用于管廊线槽支架安装的钻孔装置至预定位置。

进一步地，支撑部包括调节丝杠单元以及多个第一固定孔，调节丝杠单元包括调节丝杠、伺服电机以及第一滑块，第一滑块与进给支撑板组件连接，固定板的边缘设置有多条横截面为“t”形的固定槽，通过使用快拆螺丝穿过第一固定孔与固定槽将固定板与第一支撑板连接，所以，伺服电机通过驱动调节丝杠使得与第一滑块连接的进给支撑板组件沿着调节丝杠的长度方向进行直线运动；通过改变快拆螺丝的连接位置使得第一支撑板在固定板上的位置发生变化进而使得第一支撑板可在沿固定槽的长度方向的不同位置进行固定。

进一步地，支撑部包括多个导轨单元，导轨单元包括第一直导轨以及第二滑块，第二滑块与进给支撑板组件连接，配合驱动丝杠单元使用可使得进给支撑板组件的运动更加平稳。

进一步地，进给支撑板组件上设置有多根第二直导轨，进给板下表面具有对应第二直导轨设置的导靴结构，第二直导轨与导靴结构的配合使用可使得进给板的直线运动更加平稳。

进一步地，两块第一调节支架板设置有横截面为“t”形的第一直槽，间距调节支架板包括第二调节支架板以及多个钻头支撑板，第二调节支架板具有第二直槽与第二固定孔，钻头支撑板具有第三固定孔，通过使用第一快拆螺丝穿过第二固定孔与第一直槽将间距调节组件与第一调节支架板连接，改变第一快拆螺丝的连接位置使得第二调节支架板在第一调节支架板上的位置发生变化；通过使用第二快拆螺丝第三固定孔与第二直槽将钻头支撑板与第二调节支架板连接，通过改变第二快拆螺丝的连接位置使得钻头支撑板在第二调节支架板上的位置发生变化。

根据本实施例所涉及的用于管廊线槽支架安装的钻孔装置的方法，调整用于管廊线槽支架安装的钻孔装置的工作面以及钻孔装置上进给支撑板组件位置、多个进给电钻的钻头间距，通过在控制部设定预定的进给距离，在根据预定的进给距离进行支架安装孔的钻孔。因为钻孔装置的工作面以及钻孔装置上进给支撑板组件位置、多个进给电钻的钻头间距皆可自由调节，所以可以适用对多规格孔心距的多个支架安装孔进行钻孔。

综上，配合运用用于管廊线槽支架安装的钻孔装置的方法与用于管廊线槽支架安装的钻孔装置在大大提高了施工效率的同时又无需施工人员的参与，既降低了管廊建设的成本和时间周期又避免了钻孔施工对施工人员健康的损害。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。