CN105625721B - 混凝土灯坑的钻孔取芯方法及其辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及混凝土灯坑的钻孔取芯方法，在混凝土浇筑前，测量待加工灯坑的位置，并定位电缆保护管的预埋位置，使电缆保护管直立段与待加工灯坑同轴；将与待加工灯坑的底部面积和位置相适应的混凝土隔离装置设置在所述电缆保护管直立段的自由端处；再进行混凝土浇筑；在混凝土浇捣后，复测所述待加工灯坑的位置；在复测的待加工灯坑的位置对混凝土钻孔至所述混凝土隔离装置所在位置，使混凝土芯与周围的混凝土分离后，取出整体结构的混凝土芯和混凝土隔离装置形成灯坑。该方法及其所用的钻孔取芯辅助装置，简单适用，利用混凝土隔离装置可简化钻孔取芯的操作步骤，使取出混凝土芯为整体结构，从而提高生产效率和成型灯坑的外观质量。

Description

混凝土灯坑的钻孔取芯方法及其辅助装置

技术领域

本发明涉及混凝土钻孔取芯方法，具体讲的是一种特别适合但不仅限于安装助航灯具的混凝土灯坑的钻孔取芯方法及其辅助装置。

背景技术

目前主流的助航灯具是嵌入式灯具，在机场施工中需要将嵌入式灯具安装在混凝土灯坑中。混凝土灯坑的常见施工方法有两种：预留灯坑和钻孔取芯。

其中，预留灯坑的方法是在混凝土浇筑前，将灯坑模具安装在钢筋笼中，同时电缆保护管直立段伸入灯坑模具中，在混凝土浇捣后且在混凝土还没开始初凝时(即在进行混凝土道面拉毛施工前)，就需将灯坑模具取出，这将导致脱模后灯坑边沿的混凝土极易出现塌陷，灯坑成型不规则，道面平整度差，严重影响助航灯具的安装精度，助航灯具安装后的观感较差，灯坑的返修率较高，并且较高的返修率还会导致后期维修成本较高。整个过程中，还需要多次测量以调整控制灯坑的位置，施工效率较低。

钻孔取芯的方法虽然制作的灯坑外观成型稍好，但钻孔后的取芯操作通常需要在混凝土浇筑28天养护期后进行，施工周期较长，并且钻孔后的取芯操作通常是采用电锤先在混凝土芯中心多处钻孔，用钢楔子、电镐等工具将混凝土芯破成碎块后清除，整个取芯过程难度很大、进度慢、成本高，并且极易造成灯坑周边混凝土损坏而影响道面平整度。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种混凝土灯坑的钻孔取芯方法及其辅助装置，旨在提高灯坑外观质量的前提下，简化灯坑的制作工序，提高混凝土钻孔取芯的生产效率，降低施工成本。

本发明的混凝土灯坑的钻孔取芯方法，包括步骤：a.在混凝土浇筑前，测量待加工灯坑的位置，并定位电缆保护管的预埋位置，使电缆保护管直立段与待加工灯坑同轴；b.将与待加工灯坑的底部面积和位置相适应的混凝土隔离装置设置在所述电缆保护管直立段的自由端处；c.进行混凝土浇筑；d.在混凝土浇捣后，复测所述待加工灯坑的位置；e.在步骤d复测的待加工灯坑的位置对混凝土钻孔至所述混凝土隔离装置所在位置，使混凝土芯与周围的混凝土分离后，取出整体结构的混凝土芯和混凝土隔离装置形成灯坑。

首先，在步骤a中可根据灯具的设计位置来测量确定待加工灯坑的位置，以便通过待加工灯坑的位置来定位电缆保护管的预埋位置，从而提高预埋后电缆保护管直立段与待加工灯坑的同轴度。这样，在步骤b中即可利用位置精度较高的电缆保护管直立段来对混凝土隔离装置进行定位，确保混凝土隔离装置与待加工灯坑的底部位置相适应。在混凝土浇捣后，通过复测待加工灯坑的位置，即可确定被混凝土覆盖的混凝土隔离装置所在的位置，以便准确定位钻孔位置。经现有的套筒状钻头精确钻孔后，使灯坑内的混凝土芯周面与周围的混凝土分离，并由于混凝土芯的下方设有混凝土隔离装置，因此也极易使混凝土芯的底面与下方的混凝土分离，故可通过对以四周分离的混凝土芯整体拔出，方便快捷的取出整体结构的混凝土芯，再将混凝土隔离装置取出即可形成灯坑。所述混凝土隔离装置还可以循环使用以节约成本。

通过本申请的方法取出的混凝土芯是整体结构而非碎块结构，故钻孔取芯过程不会伤及灯坑的边沿，成型的灯坑外观质量较好，灯坑周边混凝土平整度较好且具有良好的纹理深度，一方面能够有效的保证摩擦系数使其满足运行的要求，并使助航灯具安装后与道面之间的平顺度较好，对已承受大负荷的飞机轮胎起到了较好的保护作用，另一方面还有利于提高助航灯具发光角度的准确性，提高助航的安全性。在整个过程中，通过两次测量即可达到精确定位的目的，不仅能够有效的降低施工误差，还大幅降低了灯坑成型后的返修率，总体施工成本较低。

由于混凝土一旦浇筑完成，则难以对混凝土隔离装置的位置进行修正，故为了进一步提高灯坑的位置精度，减小后续安装的助航灯具与跑道中线或滑行道中线的距离偏差，在步骤d混凝土浇捣的过程中，还包括对混凝土隔离装置的位置进行校正的操作。

进一步的，所述校正的操作包括在混凝土浇捣的过程中，当混凝土排振设备接触并使混凝土隔离装置发生移位时，停止浇捣并修正混凝土隔离装置的位置。这样有利于确保混凝土浇筑后混凝土隔离装置的位置精度，使混凝土隔离装置与待加工灯坑的位置相适应，以便后续钻孔后能够方便快捷的取出混凝土芯。

优选的，步骤a中通过现有的全站仪测量待加工灯坑的位置后，采用定位架使电缆保护管直立段位于待加工灯坑的中心。利用全站仪和定位架，可提高电缆保护管直立段的位置精度，使电缆保护管直立段位于待加工灯坑的中心，简化了对混凝土隔离装置的定位操作。

进一步的，所述定位架包括与所述待加工灯坑的母线平行且相互对称的第一定位臂和第二定位臂，以及设于所述第一定位臂和第二定位臂的对称中心并对准待加工灯坑中心用于定位所述电缆保护管直立段的伸缩式定位杆。该定位架结构简单，制作和使用方便，成本较低。

类似的，步骤d中优选采用全站仪复测所述待加工灯坑的位置。

经测试，步骤e中对混凝土钻孔的操作在混凝土浇捣后70～74小时之间进行时较为适宜，一方面由于此时混凝土的强度不高，有利于提高钻孔效率，另一方面由于此时混凝土已达到一定的强度，故钻孔时不会造成道面损坏，能够确保灯坑周边平整。

上述步骤e中是采用现有的钻孔切割设备使混凝土芯和周围的混凝土分离，钻头为套筒状，其内径与灯坑外径相适应。

本发明还提出了一种用于在上述方法的钻孔取芯辅助装置，包括在混凝土浇筑之前以可拆卸的方式与电缆保护管直立段的自由端固定连接的混凝土隔离装置，所述混凝土隔离装置与待加工灯坑的底部面积相适应。该装置结构简单，可使取出混凝土芯为整体结构，有利于提高钻孔取芯的生产效率和成型灯坑的外观质量。

可选的，所述混凝土隔离装置通过螺纹紧固结构或卡接结构与电缆保护管直立段连接，具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点。

另一种可选的结构是，所述混凝土隔离装置和电缆保护管直立段之间为焊接连接结构，采用焊接连接结构有利于提高连接的稳固性，在实际使用中，可将混凝土隔离装置与电缆保护管之间进行三处点焊连接，在取出整体结构的混凝土后，可用扁铲等现有工具将混凝土隔离装置从电缆保护管上剔下即可。

所述混凝土隔离装置可以是具有连接孔的圆盘结构，经过多次测试得知，考虑到测量精度和定位误差，以及便于将混凝土隔离装置从灯坑中取出，混凝土隔离装置的外径可以小于待加工灯坑的直径，优选是相差35～45mm。

由于混凝土隔离装置的轴向厚度太厚则不宜取出，而太薄又易发生变形，故所述混凝土隔离装置的轴向厚度优选为4～6mm。

优选的，所述混凝土隔离装置为至少在其混凝土接触面涂覆有混凝土脱模层的隔离板。所述混凝土脱膜层可以是现有的混凝土脱模剂。所述隔离板可以是硬质金属结构，如钢板、铁板或铝板等。这样在保证灯坑外观质量、提高取芯生产效率的前提下，能够简化装置结构，降低施工成本。

本发明的混凝土灯坑的钻孔取芯方法及其辅助装置，利用混凝土隔离装置不仅可以极大的简化钻孔取芯的操作步骤，还可使取出混凝土芯为整体结构，能够极大的提高钻孔取芯的生产效率和成型灯坑的外观质量，并且成型后的灯坑位置精度较高。

以下结合实施例的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。

附图说明

图1为本发明混凝土灯坑的钻孔取芯方法的流程图。

图2为图1中定位电缆保护管的预埋位置的示意图。

图3为用于图1所示方法的钻孔取芯辅助装置的使用状态图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的混凝土灯坑的钻孔取芯方法，包括步骤：

a.如图2所示，在混凝土浇筑前，测量待加工灯坑的位置，并定位电缆保护管100的预埋位置，使电缆保护管100直立段101与待加工灯坑同轴；在实际应用时，可通过现有的全站仪测量待加工灯坑的位置后，采用定位架300使电缆保护管100直立段101位于待加工灯坑的中心。所述定位架300包括与所述待加工灯坑的母线平行且相互对称的第一定位臂301和第二定位臂302，以及设于所述第一定位臂301和第二定位臂302的对称中心并对准待加工灯坑中心用于定位所述电缆保护管100直立段101的伸缩式定位杆303。其中，所述电缆保护管100直立段101指的是与电缆保护管100水平段102相连的部分，所述电缆保护管100水平段102位于道面基层500内，所述电缆保护管100直立段101与待加工灯坑的母线平行。

如图3所示，在该方法中用到的钻孔取芯辅助装置，包括在混凝土浇筑之前以可拆卸的方式与电缆保护管100直立段101的自由端固定连接的混凝土隔离装置600，所述混凝土隔离装置600与待加工灯坑200(图3中虚线所示区域)的底部面积相适应。

所述混凝土隔离装置600通过螺纹紧固结构或卡接结构与电缆保护管100直立段101连接，或者所述混凝土隔离装置600和电缆保护管100直立段101之间为焊接连接结构。所述电缆保护管100水平段102位于道面基层500内。所述混凝土隔离装置600为至少在其混凝土接触面涂覆有混凝土脱模层的隔离板。所述混凝土脱膜层可以由现有的混凝土脱模剂构成。所述隔离板是具有连接孔的圆盘状硬质金属结构，如钢板。经过多次测试得知，考虑到测量精度和定位误差，所述隔离装置的外径优选比待加工灯坑200的直径小40mm，所述混凝土隔离装置600的轴向厚度为5mm。

b.将与待加工灯坑200的底部面积和位置相适应的混凝土隔离装置600设置在所述电缆保护管100直立段101的自由端处。通过步骤a中测量待加工灯坑200的位置来定位电缆保护管100的预埋位置，可提高预埋后电缆保护管100直立段101与待加工灯坑200的同轴度，继而在该步骤b中即可利用位置精度较高的电缆保护管100直立段101来对混凝土隔离装置600进行定位，确保混凝土隔离装置600与待加工灯坑200的底部位置相适应。

c.进行混凝土浇筑；

d.在混凝土浇捣后，采用全站仪复测所述待加工灯坑200的位置；以确定被混凝土覆盖的混凝土隔离装置600所在的位置，以便准确定位钻孔位置。

由于所述辅助装置在混凝土浇筑后即被混凝土道面400所覆盖，故在混凝土浇捣的过程中，还包括对混凝土隔离装置600的位置进行校正的操作。所述校正的操作包括当混凝土排振设备接触并使混凝土隔离装置600发生移位时，停止浇捣并修正混凝土隔离装置600的位置。

e.在步骤d复测的待加工灯坑200的位置，采用现有的钻孔切割设备对混凝土钻孔至所述混凝土隔离装置600所在位置，使混凝土芯与周围的混凝土分离后，取出整体结构的混凝土芯和混凝土隔离装置600形成灯坑。经测试，对混凝土钻孔的操作在混凝土浇捣后72小时进行较为适宜，一方面由于此时混凝土的强度不高，有利于提高钻孔效率，另一方面由于此时混凝土已达到一定的强度，故钻孔时不会造成灯坑周边道面400损坏，能够确保灯坑周面平整。经过精确钻孔后，可使混凝土芯周面与对应的周围的混凝土分离，并且在混凝土隔离装置600的作用下，混凝土芯的底面也极易与混凝土隔离装置600分离，故可方便快捷的取出整体结构的混凝土芯，再将混凝土隔离装置600取出即可形成灯坑。

上述本申请混凝土灯坑的钻孔取芯方法相对于传统的灯坑制作方法而言，有以下有益效果：

1、整体一次性快速取芯，施工效率显著提升，易于后期清理，无散落混凝土块，成型灯坑的外观质量较好。

2、采用全站仪通过两次测量即可达到精确定位的目的，不仅能够有效的降低施工误差，大幅降低了灯坑成型后的返修率，还简化了工作流程，总体施工成本较低；经测试，采用该方法制作的灯坑后可使安装后的助航灯具与跑道中线或滑行道中线的距离偏差控制在±5mm以内。

4、混凝土浇筑过程中是整体振捣，提高了混凝土的抗压强度。

5、经测试，钻孔取芯后灯坑中心点范围内的周边道面的平整度≤3mm，与道面施工后平整度一致，钻孔前后无差别，从而可使安装后的助航灯具水平角度控制在±0.5°以内，灯具安装后与道面的高度差≤2mm，对飞机轮胎起到较好的保护作用，并且提高了助航灯具发光角度的准确性；灯坑中心点范围内的周边道面拉毛后的纹理深度可达到0.6～0.8mm，能够有效的保证摩擦系数使其满足运行的要求。

6、施工效率相对于传统的钻孔取芯方法，可提升约35％。

7、总体施工成本较低，相对于传统钻孔取芯方法而言，可节省约50％的施工成本。

Claims (10)

1.混凝土灯坑的钻孔取芯方法，包括步骤：a.在混凝土浇筑前，测量待加工灯坑的位置，并定位电缆保护管的预埋位置，使电缆保护管直立段与待加工灯坑同轴；b.将与待加工灯坑的底部面积和位置相适应的混凝土隔离装置设置在所述电缆保护管直立段的自由端处；c.进行混凝土浇筑；d.在混凝土浇捣后，复测所述待加工灯坑的位置；e.在步骤d复测的待加工灯坑的位置对混凝土钻孔至所述混凝土隔离装置所在位置，使混凝土芯与周围的混凝土分离后，取出整体结构的混凝土芯和混凝土隔离装置形成灯坑。

2.如权利要求1所述混凝土灯坑的钻孔取芯方法，其特征在于：所述混凝土隔离装置为至少在其混凝土接触面涂覆有混凝土脱模层的隔离板。

3.如权利要求1所述混凝土灯坑的钻孔取芯方法，其特征在于：在步骤d混凝土浇捣的过程中，还包括对混凝土隔离装置的位置进行校正的操作。

4.如权利要求3所述混凝土灯坑的钻孔取芯方法，其特征在于：所述校正的操作包括在混凝土浇捣的过程中，当混凝土排振设备接触并使混凝土隔离装置发生移位时，停止浇捣并修正混凝土隔离装置的位置。

5.如权利要求1所述混凝土灯坑的钻孔取芯方法，其特征在于：步骤a中通过全站仪测量待加工灯坑的位置后，采用定位架使电缆保护管直立段位于待加工灯坑的中心。

6.如权利要求5所述混凝土灯坑的钻孔取芯方法，其特征在于：所述定位架包括与所述待加工灯坑的母线平行，且以待加工灯坑的母线相互对称的第一定位臂和第二定位臂，以及设于所述第一定位臂和第二定位臂的对称中心并对准待加工灯坑中心用于定位所述电缆保护管直立段的伸缩式定位杆。

7.如权利要求1所述混凝土灯坑的钻孔取芯方法，其特征在于：所述混凝土隔离装置的外径＜待加工灯坑的直径。

8.如权利要求1至7之一所述混凝土灯坑的钻孔取芯方法，其特征在于：步骤e中对混凝土钻孔的操作是在混凝土浇捣后70～74小时之间进行。

9.用于权利要求1至8之一所述方法的钻孔取芯辅助装置，其特征在于：包括在混凝土浇筑之前以可拆卸的方式与电缆保护管(100)直立段(101)的自由端固定连接的混凝土隔离装置(600)，所述混凝土隔离装置(600)与待加工灯坑(200)的底部面积相适应。

10.如权利要求9所述的钻孔取芯辅助装置，其特征在于：所述混凝土隔离装置(600)为至少在其混凝土接触面涂覆有混凝土脱模层的隔离板。