CN116037987B - 一种钢肋预应力混凝土叠合板用开孔机及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于钢肋开孔领域，涉及一种钢肋预应力混凝土叠合板用开孔机及施工方法。该开孔机包括压制组件、定位组件和开孔机组件，压制组件包括第一压制杆和第二压制杆，第一压制杆和第二压制杆通过转轴交叉连接形成X形结构，第一压制杆的下端设置定位组件，第二压制杆的下端设置开孔机组件，定位组件和开孔机组件对向设置；开孔机组件包括开孔机机体和钻孔构件，开孔机机体设置在第二压制杆的下端，开孔机机体内设置电机和用于带动钻孔构件转动的传动构件，钻孔构件设置在开孔机机体上靠近定位组件的一侧。本发明通过推拉操作柄，带动第一压制杆和第二压制杆运动，进而使钻头和定位板朝着钢肋方向对向移动，实现打孔的目的。

Description

一种钢肋预应力混凝土叠合板用开孔机及施工方法

技术领域

本发明涉及一种钢肋预应力混凝土叠合板用开孔机及施工方法，属于钢肋开孔领域。

背景技术

目前常用的一种钢肋预应力混凝土叠合板，主要包括混凝土底板、混凝土上翼缘和钢肋三部分，其中钢肋可以为直钢板、Z形钢板、三角桁架、波纹钢板等多种形式。该种叠合板具有自重轻，抗弯、抗剪和抗扭承载力高等优点，施工阶段可实现4.2m大跨度无支撑和脚手架，有效节省人工费、措施费和模板费。

在施工过程中，钢肋形式为直钢板、Z形钢板或波纹钢板的钢肋预应力混凝土叠合板往往会出现横向钢筋穿设、机电线管预留预埋等问题，需要现场对钢肋进行开孔，但钢肋的高度较小，即混凝土底板和混凝土上翼缘之间的间距较小，开孔十分困难。

目前现有的开孔技术有两种，液压冲孔技术和电钻万向软轴延长技术，但是存在以下问题：

1）现有液压冲孔设备尺寸较大，无法伸入混凝土上翼缘和混凝土底板之间的狭小空间，故无法完成开孔。

2）电钻使用万向软轴延长技术虽然可以伸入混凝土上翼缘和混凝土底板之间，但操作时需要手扶软轴的末端，该狭小空间内无法实现操作。

针对现有开孔设备无法进入叠合板钢肋处的空间中，且目前无专用的开孔设备的问题，因此本发明提出一种钢肋预应力混凝土叠合板用开孔机及施工方法以解决上述问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明目的是提供了一种钢肋预应力混凝土叠合板用开孔机及施工方法，以解决现有技术开孔设备无法进入叠合板钢肋处的空间中，且目前无专用的开孔设备的问题。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种钢肋预应力混凝土叠合板用开孔机，包括压制组件、定位组件和开孔机组件，

压制组件包括第一压制杆和第二压制杆，第一压制杆和第二压制杆通过转轴交叉连接形成X形结构，

第一压制杆的下端设置定位组件，第二压制杆的下端设置开孔机组件，定位组件和开孔机组件对向设置；

开孔机组件包括开孔机机体和钻孔构件，开孔机机体设置在第二压制杆的下端，开孔机机体内设置电机和用于带动钻孔构件转动的传动构件，

钻孔构件设置在开孔机机体上靠近定位组件的一侧。

在上述钢肋预应力混凝土叠合板用开孔机的基础上，定位组件呈L形定位板，定位板的竖直板上端设置在第一压制杆下端，定位板的水平板内部设置与钻孔构件相匹配的空腔。

在上述钢肋预应力混凝土叠合板用开孔机的基础上，第一压制杆和第二压制杆上端均设置操作柄，第一压制杆上的操作柄上设置电机开关，电机开关和电机电性连接；第二压制杆上的操作柄上设置紧急制动按钮。

在上述钢肋预应力混凝土叠合板用开孔机的基础上，开孔机机体内部还设置支撑块，支撑块通过螺栓穿过螺栓孔紧固在开孔机机体外壳上，电机设置在支撑块上。

在上述钢肋预应力混凝土叠合板用开孔机的基础上，开孔机机体底部设置保护底板。

在上述钢肋预应力混凝土叠合板用开孔机的基础上，传动构件包括传动齿轮、传动轴一、传动轴二、传动轴三、传动齿和连接杆，

传动轴一输入端和电机的输出端连接，传动轴二和传动轴三依次设置在传动轴一下方且由连接杆连接，传动轴一、传动轴二和传动轴三上均设置传动齿轮且传动齿轮间啮合连接；

传动轴二远离连接杆的一端设置在支撑块上，

传动轴三一端设置传动齿，另一端设置在支撑块上。

在上述钢肋预应力混凝土叠合板用开孔机的基础上，钻孔构件包括钻头和钻头夹持构件，钻头夹持构件设置在开孔机机体上，钻头夹持构件设有夹持块，整体呈圆筒状且其中间设置夹持圆孔，钻头穿过夹持圆孔由钻头夹持构件的夹持块紧固。

在上述钢肋预应力混凝土叠合板用开孔机的基础上，钻头穿过钻头夹持构件和传动轴三的传动齿连接。

在上述钢肋预应力混凝土叠合板用开孔机的基础上，钻头可拆装的设置在钻头夹持构件上，钻头在钢肋开设圆孔或长圆孔。

一种钢肋预应力混凝土叠合板开孔施工方法，使用上述的钢肋预应力混凝土叠合板用开孔机，其具体步骤如下：

1）反向拉动第一压制杆和第二压制杆上的操作柄，带动第一压制杆和第二压制杆反向运动，进而使定位组件和开孔机组背向运动，使开孔机组件的钻头伸入混凝土上翼缘和混凝土底板之间的钢肋一侧的空间中，定位组件在钢肋另一侧；

2）按下电机开关开启电机，电机带动传动构件运动，传动构件带着钻头旋转，同时双手持住操作柄向中间推动；

3）钻头和定位板均向靠近钢肋的方向运动，钻头逐渐穿过钢肋进入定位板的空腔中，

4）钻头穿透钢肋后，再次按下电机开关关闭电机，双手反向拉动操作柄，使钻头与定位板和钢肋分离，完成打孔。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1）钢肋预应力混凝土叠合板用开孔机为钢肋预应力混凝土叠合板现场钢肋开孔提供了专用工具：本发明利用传动构件通过多级传动把钻头构件下移，将其设置在开孔机机体朝向定位组件的一侧的最下端，如此设计能使钻头构件尽可能靠近混凝土底板，即便混凝土叠合板的混凝土上翼缘和混凝土底板之间的间距小，也能使钻头更方便伸入钢肋处；并通过与外壳相连的支撑块为传动构件提供支撑力进而使传动构件更好的带动钻头转动，实现轻松打孔的目的，有效解决了钢肋开孔难的问题。

2）和现有的液压冲孔技术和电钻万向软轴延长技术相比，该开孔机不需要液压装置，构造更简单，更轻便易携，制作简单容易批量生产，生产成本低。

3）本发明通过设置钻头夹持构件，可方便的更换拆卸钻头，同时可使用多种不同直径的钻头，根据实际情况灵活选择，实现在钢肋上打圆孔或者长圆孔的目的，适用性强，而且可以循环使用，使用成本较低。

4）本发明所述施工方法简单，操作工容易学习和上手，通过传动构件运动带动钻孔构件运动，轻松将钻头穿过钢肋，且通过设置定位组件，且定位板和钻孔的中轴线处于同一条水平线，不使钻头跑偏能实现开孔时的精准定位；施工方法简单，单人站立操作即可完成钢肋开孔，可有效解放劳动力，提高施工效率和施工质量。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1为钢肋预应力混凝土叠合板示意图；

图2为钢肋预应力混凝土叠合板用开孔机整体构造示意图；

图3为电机与齿轮传动部分构造示意图；

图4为钢肋预应力混凝土叠合板用开孔机使用示意图；

图5为钻头组件的构造示意图；

其中：1、混凝土上翼缘，2、混凝土底板，3、钢肋，5、开孔机机体，6、定位板，7、电机，8、操作柄，9、电机开关，10、紧急制动按钮，11、钻头，12、钻头夹持构件，13、支撑块，14、螺栓孔，15、传动齿轮，16、传动轴一，17、传动轴二，18、传动轴三，19、连接杆，21、传动齿，22、保护底板，23、第一压制杆，24、第二压制杆，25、夹持块，26、夹持圆孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，钢肋预应力混凝土叠合板由混凝土上翼缘1、混凝土底板2和钢肋3三部分组成，其中钢肋3可以为直钢板、Z形钢板、三角桁架、波纹钢板等多种形式。钢肋3高度较小，即混凝土上翼缘1和混凝土底板2之间的间距较小；在现场施工时，部分情况下因横向钢筋穿设、机电线管预留预埋等问题而需要现场对钢肋进行开孔，现有开孔设备无法完成，且目前没有专用的开孔设备，开孔十分困难，因此本发明提出一种钢肋预应力混凝土叠合板用开孔机及施工方法以解决上述问题。

如图2所示，一种钢肋预应力混凝土叠合板用开孔机，包括压制组件、定位组件和开孔机组件，该专用开孔机整体呈现剪刀式的样子，通俗易学，容易上手，能够方便操作者轻松使用。

压制组件包括第一压制杆23和第二压制杆24，第一压制杆23和第二压制杆24通过转轴交叉连接形成X形结构，第一压制杆23和第二压制杆24可以是实心杆也可以是空心杆，材质优选为钢材，能延长该装置的的使用寿命；

第一压制杆23的下端设置定位组件，第二压制杆24的下端设置开孔机组件，定位组件和开孔机组件对向设置；

开孔机组件包括开孔机机体5和钻孔构件，开孔机机体5通过螺栓设置在第二压制杆24的下端，开孔机机体5内设置动力构件和用于带动钻孔构件转动的传动构件，动力构件为传动构件提供驱动力，本实施例中，动力构件设置为电机7；

钻孔构件设置在开孔机机体5上靠近定位组件的一侧。

本实施例中，定位组件呈L形定位板6，定位板6的竖直板上端设置在第一压制杆23下端，定位板6的水平板内部设置与钻孔构件相匹配的空腔。空腔的中轴线和钻头11的中轴线处于同一水平线，能使钻头11插进定位板6中而不偏斜。靠近钻头11的一端空腔直径略大于钻头夹持构件12的直径，远离钻头11的一端空腔直径略大于钻头11的直径，空腔整体呈现喇叭状。在没有对钢肋3开孔，且若将钻头11直接穿进空腔时可以避免对钻孔构件的损坏，也能提高定位板6的使用寿命。

本实施例中，第一压制杆23和第二压制杆24上端均设置操作柄8，本实施例中，操作柄8设置为圆柱状，为增大摩擦力，提高抓握感，可以在操作柄8设置橡胶套或将其直接采用橡胶材质甚至在其上可以设置小凸起。操作柄8的设计方便操作者牢固抓握，能提高开孔的准确度，避免直接抓握第一压制杆23和第二压制杆24而导致用力不均开孔大小不一的问题。

第一压制杆23上的操作柄8上设置电机开关9，电机开关9和电机7电性连接，电机开关9可以控制电机7的开启或者关闭；第二压制杆24上的操作柄8上设置紧急制动按钮10，在遇到突发情况时，可立即按住紧急制动按钮10使该专用开孔机立即停止工作，可有效确保操作者及施工的安全。

本实施例中，开孔机机体5内部还设置支撑块13，支撑块13通过螺栓穿过螺栓孔14紧固在开孔机机体5外壳上，实现两者的紧固连接。开孔机机体5外壳是实体的，结实耐用，能增强对支撑块13的支撑力。电机7设置在支撑块13上，为保证电机7与支撑块13连接牢固，将电机7与支撑块13通过螺栓紧固连接。

本实施例中，开孔机机体5底部设置保护底板22，施工时可避免开孔机机体5和混凝土底板2直接接触，防止开孔机机体5底部磨损。

本实施例中，如图3所示，传动构件设置于开孔机机体5内部，传动构件包括传动齿轮15、传动轴一16、传动轴二17、传动轴三18、传动齿21和连接杆19；

传动轴一16输入端和电机7的输出端连接，传动轴二17和传动轴三18依次设置在传动轴一16下方且由连接杆19连接，传动轴一16、传动轴二17和传动轴三18三根传动轴之间通过连接杆19连接成为一个整体。因钢肋预应力混凝土叠合板的混凝土上翼缘1和混凝土底板2之间间距较小，故为了使开孔机机体5上的钻头11尽可能接近开孔机机体5底部，齿轮传动部分使用多个传动齿轮15进行传动；传动轴一16、传动轴二17和传动轴三18上均设置传动齿轮15且传动齿轮15间啮合连接；传动轴一16上的传动齿轮15和传动轴一16是固定连接的，两者能同时转动。

传动轴二17远离连接杆19的一端固定设置在支撑块13上，传动轴二17上的传动齿轮15和传动轴二17通过轴承连接，传动轴二17固定不动，传动齿轮15能相对传动轴二17运动。

传动轴三18一端设置传动齿21，另一端通过轴承设置在支撑块13上，传动轴三18能相对于支撑块13转动，传动轴三18上的传动齿轮15与传动轴三18是固定连接的，两者能同时转动。

需注意，此处传动齿轮15、传动轴和连接杆19的数量应根据实际需求确定。

工作时开启电机开关9，开启电机7，电机7输出端运动带动传动轴一16运动，传动轴一16转动进而带动传动轴一16上的传动齿轮15转动，因三根传动轴上的传动齿轮15之间是啮合连接的，进而能带动传动轴二17的传动齿轮15转动，带动传动轴三18上的传动齿轮15运动，进而带动传动轴三18运动。

本实施例中，钻孔构件包括钻头11和钻头夹持构件12，钻头夹持构件12设置在开孔机机体5上，钻头夹持构件12设有夹持块25，整体呈圆筒状且其中间设置夹持圆孔26，钻头11穿过夹持圆孔26由钻头夹持构件12的夹持块25紧固。通过旋转钻头夹持构件12，可实现夹持块25的收缩和扩张，进而实现钻头11的安装紧固和拆卸。

本实施例中，钻头11穿过钻头夹持构件12和传动轴三18的传动齿21连接。钻头11与传动齿21连接的一端外壁设置第一啮合齿，传动齿21内部中空，传动齿21内壁设置第二啮合齿，第一啮合齿和第二啮合齿相互适应，能让钻头11卡进传动齿21中。当传动构件运动，与传动齿21连接的钻头11也能旋转运动。

本实施例中，钻头11可拆装的设置在钻头夹持构件12上，钻头11在钢肋3开设圆孔或长圆孔。钻头11是能进行更换的且有多种直径，可以满足不同开孔要求；若需要开设长圆孔，则可使用指定直径的圆形钻头11重复开孔即可。

一种钢肋预应力混凝土叠合板开孔施工方法，使用上述任一项的的钢肋预应力混凝土叠合板用开孔机，其具体步骤如下：

1）反向拉动第一压制杆23和第二压制杆24上的操作柄8，带动第一压制杆23和第二压制杆24反向运动，进而使定位组件和开孔机组背向运动，使开孔机组件的钻头11伸入混凝土上翼缘1和混凝土底板2之间的钢肋3一侧的空间中，定位组件在钢肋3另一侧；

2）按下电机开关9开启电机7，电机7带动传动构件运动，工作时电机7通过传动轴一16转动进而带动传动轴一16上的传动齿轮15转动，进而带动传动轴二17的传动齿轮15转动，带动传动轴三18上的传动齿轮15运动，进而带动传动轴三18运动；传动轴三18带着钻头11旋转，同时双手持住操作柄8向中间推动；

3）钻头11和定位板6均向靠近钢肋3的方向运动，钻头11逐渐穿过钢肋3进入定位板6的空腔中，

4）钻头11穿透钢肋3后，再次按下电机开关9关闭电机7，双手反向拉动操作柄8，使钻头11与定位板6和钢肋3分离，完成打孔。若在施工的过程中遇到突发情况，例如伤及人身健康或产品问题，可立即按住紧急制动按钮10使该专用开孔机立即停止工作，可有效确保操作者及施工的安全。

采用本发明所述的钢肋预应力混凝土叠合板用开孔机对钢肋3进行开孔时，通过推拉操作柄8，带动第一压制杆23和第二压制杆24运动，进而使钻头11在电机7带动传动构件的运动的情况下和定位板6朝着钢肋3方向对向移动，实现打孔的目的。本发明解决了没有专用设备对叠合板钢肋打孔的难题，且装置简单操作方便，省时省力，而且能有效生产效率提高还能保证施工的质量。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。

Claims (5)

1.一种钢肋预应力混凝土叠合板用开孔机，其特征在于：

包括压制组件、定位组件和开孔机组件，压制组件包括第一压制杆（23）和第二压制杆（24），第一压制杆（23）和第二压制杆（24）通过转轴交叉连接形成X形结构，第一压制杆（23）的下端设置定位组件，第二压制杆（24）的下端设置开孔机组件，定位组件和开孔机组件对向设置；

开孔机组件包括开孔机机体（5）和钻孔构件，开孔机机体（5）设置在第二压制杆（24）的下端，开孔机机体（5）内设置电机（7）和用于带动钻孔构件转动的传动构件，钻孔构件设置在开孔机机体（5）上靠近定位组件的一侧；

定位组件呈L形定位板（6），定位板（6）的竖直板上端设置在第一压制杆（23）下端，定位板（6）的水平板内部设置与钻孔构件相匹配的空腔；

传动构件包括传动齿轮（15）、传动轴一（16）、传动轴二（17）、传动轴三（18）、传动齿（21）和连接杆（19），传动轴一（16）输入端和电机（7）的输出端连接，传动轴二（17）和传动轴三（18）依次设置在传动轴一（16）下方且由连接杆（19）连接，传动轴一（16）、传动轴二（17）和传动轴三（18）上均设置传动齿轮（15）且传动齿轮（15）间啮合连接；

传动轴二（17）远离连接杆（19）的一端设置在支撑块（13）上，传动轴三（18）一端设置传动齿（21），另一端设置在支撑块（13）上；

钻孔构件包括钻头（11）和钻头夹持构件（12），钻头夹持构件（12）设置在开孔机机体（5）上，钻头夹持构件（12）设有夹持块（25），整体呈圆筒状且其中间设置夹持圆孔（26），钻头（11）穿过夹持圆孔（26）由钻头夹持构件（12）的夹持块（25）紧固；

钻头（11）穿过钻头夹持构件（12）和传动轴三（18）的传动齿（21）连接；

所述开孔机使用方法具体步骤如下：

1）反向拉动第一压制杆（23）和第二压制杆（24）上的操作柄（8），带动第一压制杆（23）和第二压制杆（24）反向运动，进而使定位组件和开孔机组背向运动，使开孔机组件的钻头（11）伸入混凝土上翼缘（1）和混凝土底板（2）之间的钢肋（3）一侧的空间中，定位组件在钢肋（3）另一侧；

2）按下电机开关（9）开启电机（7），电机（7）带动传动构件运动，传动构件带着钻头（11）旋转，同时双手持住操作柄（8）向中间推动；

3）钻头（11）和定位板（6）均向靠近钢肋（3）的方向运动，钻头（11）逐渐穿过钢肋（3）进入定位板（6）的空腔中；

4）钻头（11）穿透钢肋（3）后，再次按下电机开关（9）关闭电机（7），双手反向拉动操作柄（8），使钻头（11）与定位板（6）和钢肋（3）分离，完成打孔。

2.根据权利要求1所述的钢肋预应力混凝土叠合板用开孔机，其特征在于：第一压制杆（23）和第二压制杆（24）上端均设置操作柄（8），第一压制杆（23）上的操作柄（8）上设置电机开关（9），电机开关（9）和电机（7）电性连接；第二压制杆（24）上的操作柄（8）上设置紧急制动按钮（10）。

3.根据权利要求1所述的钢肋预应力混凝土叠合板用开孔机，其特征在于：开孔机机体（5）内部还设置支撑块（13），支撑块（13）通过螺栓穿过螺栓孔（14）紧固在开孔机机体（5）外壳上，电机（7）设置在支撑块（13）上。

4.根据权利要求3所述的钢肋预应力混凝土叠合板用开孔机，其特征在于：开孔机机体（5）底部设置保护底板（22）。

5.根据权利要求4所述的钢肋预应力混凝土叠合板用开孔机，其特征在于：钻头（11）可拆装的设置在钻头夹持构件（12）上，钻头（11）在钢肋（3）开设圆孔或长圆孔。