CN116357223A - 一种基于bim和vr技术的智能铁塔施工装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种建筑施工领域，具体为一种基于BIM和VR技术的智能铁塔施工装置及系统，包括：基台，所述基台上固定安装有固定板，所述基台上还固定有与所述固定板固定连接的支撑杆，所述支撑杆设置有至少两个；支撑板，设置在所述固定板上，所述固定板上设置有与所述支撑板连接的升降机构，所述升降机构能够驱动所述支撑板在竖直方向上往复运动；钻孔管，转动安装在所述支撑板上，所述支撑板上设置有与所述钻孔管连接的往复转动机构，所述升降机构能够通过所述支撑板驱动所述往复转动机构运动，以驱动所述钻孔管在竖直方向上运动；输送机构，设置在所述支撑板上且与所述钻孔管连接，所述输送机构用于将置于所述钻孔管内的土壤输送至所述钻孔管外。

Description

一种基于BIM和VR技术的智能铁塔施工装置及系统

技术领域

本发明涉及一种建筑施工领域，具体是一种基于BIM和VR技术的智能铁塔施工装置及系统。

背景技术

BIM是通过建立虚拟的建筑工程三维模型，利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库，借助这个包含建筑工程信息的三维模型，大大提高了建筑工程的信息集成化程度。

在智能铁塔建筑施工前，一般会通过BIM进行建模，并通过VR进行分析，从而根据BIM提供的可视化立体实物图对建筑物建造前期，各专业的碰撞问题进行协调。

通过BIM建模分析后，可进行施工，施工前，需要根据设计要求对地基进行钻孔，现有的钻孔一般是钻孔机通过旋转向下的方式进行钻孔，并在取土机的配合下，将钻孔内的土壤取出，然而，单向旋转的方式进行钻孔时，钻孔效率较低，且需要在钻孔完成后，再将土壤取出，导致操作流程较为复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于BIM和VR技术的智能铁塔施工装置及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于BIM和VR技术的智能铁塔施工装置，包括：

基台，所述基台上固定安装有固定板，所述基台上还固定有与所述固定板固定连接的支撑杆，所述支撑杆设置有至少两个；

支撑板，设置在所述固定板上，所述固定板上设置有与所述支撑板连接的升降机构，所述升降机构能够驱动所述支撑板在竖直方向上往复运动；

钻孔管，转动安装在所述支撑板上，所述支撑板上设置有与所述钻孔管连接的往复转动机构，所述升降机构能够通过所述支撑板驱动所述往复转动机构运动，以驱动所述钻孔管在竖直方向上运动的同时进行往复转动；

输送机构，设置在所述支撑板上且与所述钻孔管连接，所述输送机构用于将置于所述钻孔管内的土壤输送至所述钻孔管外。

作为本发明进一步的方案：所述升降机构包括固定安装在所述固定板上的二号电机，所述基台上转动安装有与所述二号电机输出轴连接的丝杆，所述丝杆上活动安装有与所述丝杆螺纹配合的螺纹套筒，所述固定板上设置有与所述螺纹套筒连接的滑动组件，所述滑动组件与所述支撑板连接。

作为本发明再进一步的方案：所述滑动组件包括开设在所述固定板上的通槽，所述固定板远离所述丝杆的一侧固定有导轨，所述导轨上固定有贯穿所述通槽且与所述螺纹套筒固定连接的滑动块，所述滑动块与所述支撑板固定连接。

作为本发明再进一步的方案：所述往复转动机构包括固定安装在所述支撑板上且套设在所述钻孔管上的限位套筒，所述限位套筒上开设有呈对称设置的卡槽，所述支撑板上设置有与所述固定板连接的限位组件，所述限位组件上铰接有与所述钻孔管铰接的连杆，所述连杆与所述卡槽卡合。

作为本发明再进一步的方案：所述限位组件包括固定安装在所述固定板上且呈对称错位设置的限位板，所述支撑板上固定有呈对称设置的支撑套筒，所述支撑套筒上活动安装有一号活动杆，所述一号活动杆上固定有与所述限位板抵接的限位轮，所述支撑板上设置有与所述支撑套筒和所述一号活动杆连接的弹性结构，所述一号活动杆与所述连杆铰接。

作为本发明再进一步的方案：所述弹性结构包括固定安装在所述支撑套筒上的固定套筒，所述固定套筒上活动安装有与所述一号活动杆固定连接的二号活动杆，所述固定套筒和所述二号活动杆上套设有弹簧。

作为本发明再进一步的方案：所述输送机构包括固定安装在所述支撑板上的横板，所述横板上固定有一号电机，所述横板上转动安装有与所述一号电机输出轴连接的传动杆，所述支撑板上设置有与所述传动杆连接的排放组件。

作为本发明再进一步的方案：所述排放组件包括固定安装在所述传动杆上且置于所述钻孔管内的螺旋叶片，所述支撑板上固定有套设在所述螺旋叶片上的引导管，所述引导管上固定有斜板。

一种基于BIM和VR技术的智能铁塔施工系统，包括所述的基于BIM和VR技术的智能铁塔施工装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本申请可驱动钻孔管朝向地面方向钻孔时，将钻孔管内土壤进行排出，在升降机构的作用下，通过支撑板驱动钻孔管运动，并在钻孔管运动时，通过往复转动机构驱动钻孔管往复转动，使得钻孔效率更高，同时，在钻孔过程中，输送机构工作，并自动将钻孔管内的土壤排出至钻孔管外，确保钻孔不会残留有土壤。

附图说明

图1为基于BIM和VR技术的智能铁塔施工装置一种实施例的结构示意图。

图2为基于BIM和VR技术的智能铁塔施工装置一种实施例中又一角度的结构示意图。

图3为图2中A处的结构放大示意图。

图4为基于BIM和VR技术的智能铁塔施工装置一种实施例中限位板、导轨、固定板的结构示意图。

图5为基于BIM和VR技术的智能铁塔施工装置一种实施例中往复转动机构、支撑板的连接关系示意图。

图6为基于BIM和VR技术的智能铁塔施工装置一种实施例中部分往复转动机构的爆炸结构示意图。

图7为基于BIM和VR技术的智能铁塔施工装置一种实施例中部分输送机构、支撑板的结构示意图。

图中：1、基台；2、固定板；3、通槽；4、支撑杆；5、导轨；6、滑动块；7、支撑板；8、横板；9、一号电机；10、传动杆；11、二号电机；12、丝杆；13、螺纹套筒；14、引导管；15、斜板；16、限位套筒；17、卡槽；18、钻孔管；19、限位板；20、支撑套筒；21、一号活动杆；22、连杆；23、限位轮；24、固定套筒；25、二号活动杆；26、弹簧。

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。

另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1~7，本发明实施例中，一种基于BIM和VR技术的智能铁塔施工装置，包括：

基台1，所述基台1上固定安装有固定板2，所述基台1上还固定有与所述固定板2固定连接的支撑杆4，所述支撑杆4设置有至少两个；

请参阅图1-2，支撑板7，设置在所述固定板2上，所述固定板2上设置有与所述支撑板7连接的升降机构，所述升降机构能够驱动所述支撑板7在竖直方向上往复运动，所述升降机构包括固定安装在所述固定板2上的二号电机11，所述基台1上转动安装有与所述二号电机11输出轴连接的丝杆12，所述丝杆12上活动安装有与所述丝杆12螺纹配合的螺纹套筒13，所述固定板2上设置有与所述螺纹套筒13连接的滑动组件，所述滑动组件与所述支撑板7连接，其中，所述滑动组件包括开设在所述固定板2上的通槽3，所述固定板2远离所述丝杆12的一侧固定有导轨5，所述导轨5上固定有贯穿所述通槽3且与所述螺纹套筒13固定连接的滑动块6，所述滑动块6与所述支撑板7固定连接。

详细来说，在智能铁塔施工前，一般会通过BIM技术进行模型构建，可以帮助实现建筑信息的集成，从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结，各种信息始终整合于一个三维模型信息数据库中，设计团队、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员可以基于BIM进行协同工作，有效提高工作效率、节省资源、降低成本、以实现可持续发展，在模型构建完成后，还可通过VR技术对模型进行分析，当模型构建及分析完成后，需要对铁塔建筑地基进行钻孔处理，此时，将装置运送至指定位置，初始状态下，支撑板7位于远离基台1方向的行程末端，当进行钻孔时，需要控制支撑板7朝向地面方向运动，此时，二号电机11工作，带动丝杆12转动，从而带动螺纹套筒13运动，螺纹套筒13将会驱动滑动块6沿着导轨5的长度方向运动，由于导轨5和滑动块6有着导向的作用，确保螺纹套筒13沿着丝杆12的长度方向运动，且不会跟随丝杆12发生转动，滑动块6还会带动支撑板7沿着导轨5的长度方向运动，从而逐渐增加钻孔的深度，当钻孔达到指定深度时，此时二号电机11控制丝杆12反转，使得支撑板7朝向初始位置运动，其中，丝杆12有着自锁的作用，在丝杆12停止转动时，可确保支撑板7的不会发生偏移。

请参阅图1-6，钻孔管18，转动安装在所述支撑板7上，所述支撑板7上设置有与所述钻孔管18连接的往复转动机构，所述升降机构能够通过所述支撑板7驱动所述往复转动机构运动，以驱动所述钻孔管18在竖直方向上运动的同时进行往复转动，所述往复转动机构包括固定安装在所述支撑板7上且套设在所述钻孔管18上的限位套筒16，所述限位套筒16上开设有呈对称设置的卡槽17，所述支撑板7上设置有与所述固定板2连接的限位组件，所述限位组件上铰接有与所述钻孔管18铰接的连杆22，所述连杆22与所述卡槽17卡合，其中，所述限位组件包括固定安装在所述固定板2上且呈对称错位设置的限位板19，所述支撑板7上固定有呈对称设置的支撑套筒20，所述支撑套筒20上活动安装有一号活动杆21，所述一号活动杆21上固定有与所述限位板19抵接的限位轮23，所述支撑板7上设置有与所述支撑套筒20和所述一号活动杆21连接的弹性结构，所述一号活动杆21与所述连杆22铰接，上述提到的所述弹性结构包括固定安装在所述支撑套筒20上的固定套筒24，所述固定套筒24上活动安装有与所述一号活动杆21固定连接的二号活动杆25，所述固定套筒24和所述二号活动杆25上套设有弹簧26。

需要说明的是，钻孔管18远离所述支撑板7的一端固定有切割刀片，在钻孔管18旋转时，可对较硬的土质进行破碎，从而确保钻孔的效率，而钻孔管18持续转动的钻孔效率要低于钻孔管18往复转动的钻孔效率，因此需要控制钻孔管18在钻孔过程中往复转动，限位板19设置有两个，且限位板19呈波浪状设置，两个限位板19相互错开，且其中一个限位板19的波峰与另一个限位板19的波谷处于同一水平面，初始状态下，弹簧26处于压缩状态，两个限位轮23都位于限位板19波峰与波谷的中间位置，使得两个一号活动杆21位于支撑套筒20内的位置相同，以使钻孔管18的转动角度位于中间位置，当丝杆12转动时，带动支撑板7朝向地面方向运动，从而带动钻孔管18和限位套筒16同步运动，支撑板7还会带动支撑套筒20和一号活动杆21运动，在弹簧26的作用下，使得其中一个限位轮23朝向限位板19的波谷位置运动，另一个限位轮23朝向限位板19的波峰位置运动，从而控制两个一号活动杆21沿着支撑套筒20的长度方向运动，且运动方向相反，一号活动杆21还会通过连杆22带动钻孔管18朝向一个方向转动，当两个限位轮23分别运动至限位板19的波谷和波峰位置时，钻孔管18转动至最大角度，支撑板7继续运动，使得位于波谷的其中一个限位轮23朝向波峰位置运动，位于波峰的另一个限位轮23朝向波谷位置运动，从而控制一号活动杆21运动，并通过连杆22带动钻孔管18朝向另一个方向转动，直至两个限位轮23再次运动至限位板19的波谷和波峰位置时，钻孔管18转动至另一个方向上的最大角度，重复上述步骤，从而在钻孔管18朝向地面方向运动的同时进行往复转动，以增加钻孔的效率。

请参阅图1-2、图7，输送机构，设置在所述支撑板7上且与所述钻孔管18连接，所述输送机构用于将置于所述钻孔管18内的土壤输送至所述钻孔管18外，所述输送机构包括固定安装在所述支撑板7上的横板8，所述横板8上固定有一号电机9，所述横板8上转动安装有与所述一号电机9输出轴连接的传动杆10，所述支撑板7上设置有与所述传动杆10连接的排放组件，其中，所述排放组件包括固定安装在所述传动杆10上且置于所述钻孔管18内的螺旋叶片，所述支撑板7上固定有套设在所述螺旋叶片上的引导管14，所述引导管14上固定有斜板15。

进一步来说，引导管14上开设有与斜板15连接的出料槽，在钻孔管18钻孔过程中，钻孔内的土壤将会位于钻孔管18内，为了确保钻孔的形成，需要及时将钻孔管18内的土壤取出，传动杆10远离横板8的一端固定有钻头，钻头位于钻孔管18远离支撑板7一端的上方，当支撑板7朝向地面方向运动时，带动钻孔管18进行钻孔，同时，带动传动杆10同步运动，此时，一号电机9工作，带动传动杆10转动，从而带动螺旋叶片转动，在螺旋叶片的作用下，将钻孔管18内的土壤不断的朝向支撑板7方向输送，当土壤运动至引导管14内时，土壤将会通过出料槽排出，并运动至斜板15的倾斜面上，在重力的作用下，土壤将会滑落至支撑板7外，从而确保土壤可顺利排出钻孔外。

一种基于BIM和VR技术的智能铁塔施工系统，包括所述的基于BIM和VR技术的智能铁塔施工装置。

以本申请记载的所有特征结合的实施例为例在使用时，此时，将装置运送至指定位置，初始状态下，支撑板7位于远离基台1方向的行程末端，当进行钻孔时，需要控制支撑板7朝向地面方向运动，此时，二号电机11工作，带动丝杆12转动，从而带动螺纹套筒13运动，螺纹套筒13将会驱动滑动块6沿着导轨5的长度方向运动，由于导轨5和滑动块6有着导向的作用，确保螺纹套筒13沿着丝杆12的长度方向运动，且不会跟随丝杆12发生转动，滑动块6还会带动支撑板7沿着导轨5的长度方向运动，从而带动钻孔管18和限位套筒16同步运动，支撑板7还会带动支撑套筒20和一号活动杆21运动，在弹簧26的作用下，使得其中一个限位轮23朝向限位板19的波谷位置运动，另一个限位轮23朝向限位板19的波峰位置运动，从而控制两个一号活动杆21沿着支撑套筒20的长度方向运动，且运动方向相反，一号活动杆21还会通过连杆22带动钻孔管18朝向一个方向转动，当两个限位轮23分别运动至限位板19的波谷和波峰位置时，钻孔管18转动至最大角度，支撑板7继续运动，使得位于波谷的其中一个限位轮23朝向波峰位置运动，位于波峰的另一个限位轮23朝向波谷位置运动，从而控制一号活动杆21运动，并通过连杆22带动钻孔管18朝向另一个方向转动，直至两个限位轮23再次运动至限位板19的波谷和波峰位置时，钻孔管18转动至另一个方向上的最大角度，重复上述步骤，从而在钻孔管18朝向地面方向运动的同时进行往复转动，以增加钻孔的效率，为了确保钻孔的形成，需要及时将钻孔管18内的土壤取出，当支撑板7朝向地面方向运动时，一号电机9工作，带动传动杆10转动，从而带动螺旋叶片转动，在螺旋叶片的作用下，将钻孔管18内的土壤不断的朝向支撑板7方向输送，当土壤运动至引导管14内时，土壤将会通过出料槽排出，并运动至斜板15的倾斜面上，在重力的作用下，土壤将会滑落至支撑板7外，从而确保土壤可顺利排出钻孔外。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种基于BIM和VR技术的智能铁塔施工装置，其特征在于，包括：

基台（1），所述基台（1）上固定安装有固定板（2），所述基台（1）上还固定有与所述固定板（2）固定连接的支撑杆（4），所述支撑杆（4）设置有至少两个；

支撑板（7），设置在所述固定板（2）上，所述固定板（2）上设置有与所述支撑板（7）连接的升降机构，所述升降机构能够驱动所述支撑板（7）在竖直方向上往复运动；

钻孔管（18），转动安装在所述支撑板（7）上，所述支撑板（7）上设置有与所述钻孔管（18）连接的往复转动机构，所述升降机构能够通过所述支撑板（7）驱动所述往复转动机构运动，以驱动所述钻孔管（18）在竖直方向上运动的同时进行往复转动；

所述往复转动机构包括固定安装在所述支撑板（7）上且套设在所述钻孔管（18）上的限位套筒（16），所述限位套筒（16）上开设有呈对称设置的卡槽（17），所述支撑板（7）上设置有与所述固定板（2）连接的限位组件，所述限位组件上铰接有与所述钻孔管（18）铰接的连杆（22），所述连杆（22）与所述卡槽（17）卡合；

输送机构，设置在所述支撑板（7）上且与所述钻孔管（18）连接，所述输送机构用于将置于所述钻孔管（18）内的土壤输送至所述钻孔管（18）外；

所述输送机构包括固定安装在所述支撑板（7）上的横板（8），所述横板（8）上固定有一号电机（9），所述横板（8）上转动安装有与所述一号电机（9）输出轴连接的传动杆（10），所述支撑板（7）上设置有与所述传动杆（10）连接的排放组件。

2.根据权利要求1所述的一种基于BIM和VR技术的智能铁塔施工装置，其特征在于，所述升降机构包括固定安装在所述固定板（2）上的二号电机（11），所述基台（1）上转动安装有与所述二号电机（11）输出轴连接的丝杆（12），所述丝杆（12）上活动安装有与所述丝杆（12）螺纹配合的螺纹套筒（13），所述固定板（2）上设置有与所述螺纹套筒（13）连接的滑动组件，所述滑动组件与所述支撑板（7）连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于BIM和VR技术的智能铁塔施工装置，其特征在于，所述滑动组件包括开设在所述固定板（2）上的通槽（3），所述固定板（2）远离所述丝杆（12）的一侧固定有导轨（5），所述导轨（5）上固定有贯穿所述通槽（3）且与所述螺纹套筒（13）固定连接的滑动块（6），所述滑动块（6）与所述支撑板（7）固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于BIM和VR技术的智能铁塔施工装置，其特征在于，所述限位组件包括固定安装在所述固定板（2）上且呈对称错位设置的限位板（19），所述支撑板（7）上固定有呈对称设置的支撑套筒（20），所述支撑套筒（20）上活动安装有一号活动杆（21），所述一号活动杆（21）上固定有与所述限位板（19）抵接的限位轮（23），所述支撑板（7）上设置有与所述支撑套筒（20）和所述一号活动杆（21）连接的弹性结构，所述一号活动杆（21）与所述连杆（22）铰接。

5.根据权利要求4所述的一种基于BIM和VR技术的智能铁塔施工装置，其特征在于，所述弹性结构包括固定安装在所述支撑套筒（20）上的固定套筒（24），所述固定套筒（24）上活动安装有与所述一号活动杆（21）固定连接的二号活动杆（25），所述固定套筒（24）和所述二号活动杆（25）上套设有弹簧（26）。

6.根据权利要求1所述的一种基于BIM和VR技术的智能铁塔施工装置，其特征在于，所述排放组件包括固定安装在所述传动杆（10）上且置于所述钻孔管（18）内的螺旋叶片，所述支撑板（7）上固定有套设在所述螺旋叶片上的引导管（14），所述引导管（14）上固定有斜板（15）。

7.一种基于BIM和VR技术的智能铁塔施工系统，其特征在于，包括如权利要求1所述的基于BIM和VR技术的智能铁塔施工装置。

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