CN220869373U - 基于bim的钻孔注浆机角度控制电动卡具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于BIM的钻孔注浆机角度控制电动卡具，包括电动卡具，电动卡具具有承接盘，承接盘用于将电控卡具连接到后部钻注一体机或注浆机机身输出部的卡口处；接机盘上设置有接机盘接口，在接机盘接口周测设置有至少一组对称的连接器，通过连接器使得电动卡具与钻注一体机或注浆机机身连接；控制液压杆与接机盘焊接，穿过通道对承接盘其支撑作用。本电动卡具利用现成的连接口，使用钻注一体机或注浆机和机体圆形连接口圆垂直于地面的直径所在平面内可控制的角度调节，不影响本身钻注一体机或注浆机的钻头可更换性，钻头机身控制电源连接等原有功能，且配合钻注一体机或注浆机原本自带的在卡口盘平面的旋转功能，满足更多施工要求。

Description

基于BIM的钻孔注浆机角度控制电动卡具

技术领域

本实用新型涉及钻孔注浆机技术领域，特别是涉及一种基于BIM的钻孔注浆机角度控制电动卡具。

背景技术

孔注浆技术不断发展，在之前先钻孔后注浆的基础上，逐渐实用新型了钻注一体机。随着工法的不断深入，为适应斜孔注浆的施工，在钻注一体机的基础上，设计了可以围绕钻机和机体圆形连接口圆心所在轴旋转的可控制角度的接口。为适应盾构工程狭窄空间内的操作，急需一种简单便捷的卡具，解决钻机不能在钻机和机体圆形连接口圆垂直于地面的直径所在平面内转动的问题的，使用其对机器进行便捷的改装，从而完成更多狭小空间内的斜孔后退式注浆作业。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种基于BIM的钻孔注浆机角度控制电动卡具。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型还提供了一种基于BIM的钻孔注浆机角度控制电动卡具，所述电动卡具具有：

承接盘，所述承接盘用于将电控卡具连接到后部钻注一体机或注浆机机身输出部的卡口处；

接机盘，其上设置有接机盘接口，在接机盘接口周测设置有至少一组对称的连接器，通过所述连接器使得电动卡具与钻注一体机或注浆机机身连接；

控制液压杆，与所述接机盘焊接，穿过通道对承接盘其支撑作用；

进一步地，所述接机盘有一开槽，可穿过机身钻孔下管钻头模块的链接电线和控制连接线；所述连接器和接机盘为一体锻造部分，在其后部有卡口可与承接盘连接，所述连接器与接机盘为一体部件，所述一体部件上设置有多个贯通螺栓通道；

所述承接盘的作用是连接、承托钻孔注浆钻机臂；所述承接盘上部与连接器铰接从而与所述连接器与接机盘为一体部件连接，所述承接盘在控制螺栓组的顶起作用下扰铰接点发生转动；

所述电动卡具卡在钻孔注浆钻机臂与钻注一体机或注浆机机身卡口处，用于同钻孔注浆钻机臂沿着卡口处径向平面改变钻机角度，还用于配合原本机身并沿卡口轴向旋转适应多维度、多角度来改变钻机角度。

进一步地，所述接机盘上设置有多个贯通的螺栓通道，且在接机盘的中间有一开槽，该开槽用于与钻注一体机或注浆机连接，钻注一体机或注浆机上有一栓把，与接机盘的母头通过螺栓连接，使得接机盘可以以连接点为轴自由转动，且在接机盘上外接控制器和屏幕。

所述控制液压杆连接接机盘，并穿过连接器和承接盘上设置的控制液压杆通道，依靠液压杆对承接盘的顶起作用控制承接盘角度，液压杆顶部有橡胶阻尼，在控制器的调整下自动调整角度，液压杆杆上有标注的刻度。

进一步地，所述螺栓通道用于通过支撑螺栓和钻注一体机或注浆机上固定，螺栓通道内有螺纹固定螺栓，在连接器偏向承接盘一侧出口处有螺母固定拧紧，其可通过旋转改变露出部分的长度，螺栓顶部有橡胶阻尼，深入承接盘背后的顶槽内支撑承接盘，在控制液压杆调整角度完毕后，一次从下到上旋紧支撑螺栓，送而使得支撑螺栓组牢牢支撑承接盘。

进一步地，所述承接盘的盘面在调整角度后处于倾斜状态，靠后部控制螺栓组长度控制角度，倾斜状态下，钻注一体机或注浆机自身重力作用下可以保持控制螺栓顶部深陷在承接盘背部顶槽内，实现卡具工作状态下的稳定。

进一步地，所述控制液压杆靠电液伺服阀驱动，动力来自于注浆钻孔一体机外接动力接口，控制电路开光集成于控制器，靠显示屏进行设置调节。

进一步地，所述支撑螺栓在承接盘接钻机后起轴向顶起作用，受力主要是通过接机盘和连接器上控制螺栓孔中螺纹起到的抗力作用。

本申请解决使得钻机可以在钻注一体机或注浆机和机体圆形连接口圆垂直于地面的直径所在平面内转动，使用其对钻注一体机或注浆机进行便捷的改装，从而完成更多狭小空间内的斜孔后退式注浆作业。

与现有技术相比，本实用新型专利的效果在于，在盾构等狭小空间内作业时，现有的钻注一体机或注浆机只能提供一个方向的旋转，对于向前掘进作业时，尤其是在需要沿着机身较长边向前方向斜孔作业时，就会对场地有较高要求。本电动卡具利用现成的连接口，使用最为简便的方式实现了沿着机身较长边也就是钻注一体机或注浆机和机体圆形连接口圆垂直于地面的直径所在平面内可控制的角度调节，且不影响本身钻注一体机或注浆机的钻头可更换性，钻头机身控制电源连接等原有功能，且配合钻注一体机或注浆机原本自带的在卡口盘平面的旋转功能，可满足更多施工要求。

附图说明

以下附图仅对本实用新型作示意性的说明和解释，并不用于限定本实用新型的范围，其中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的接机盘与控制液压杆组装时对应的结构示意图；

图3、4为本实用新型的接机盘正、反两面的结构示意图；

图5为本实用新型的电动卡具与钻注一体机或注浆机连接后的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案、设计方法及优点更加清楚明了，以下结合附图通过具体实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图1至图5，以及根据实施例1和2对本实用新型进行详细的描述。与现有技术相比，本实用新型专利的效果在于，在盾构等狭小空间内作业时，现有的钻注一体机或注浆机只能提供一个方向的旋转，对于向前掘进作业时，尤其是在需要沿着机身较长边向前方向斜孔作业时，就会对场地有较高要求。本电动卡具利用现成的连接口，使用最为简便的方式实现了沿着机身较长边也就是钻注一体机或注浆机和机体圆形连接口圆垂直于地面的直径所在平面内可控制的角度调节，且不影响本身钻注一体机或注浆机的钻头可更换性，钻头机身控制电源连接等原有功能，且配合钻注一体机或注浆机原本自带的在卡口盘平面的旋转功能，可满足更多施工要求。

本实用新型还提供了一种基于BIM的钻孔注浆机角度控制电动卡具，所述电动卡具具有：

承接盘1，所述承接盘1用于将电控卡具连接到后部钻注一体机或注浆机机身输出部的卡口处；

接机盘2，其上设置有接机盘接口7，在接机盘接口7周测设置有至少一组对称的连接器8，通过所述连接器8使得电动卡具与钻注一体机或注浆机机身连接；

控制液压杆4，与所述接机盘2焊接，穿过通道对承接盘1其支撑作用；

在上述中，所述接机盘2有一开槽15，可穿过机身钻孔下管钻头模块的链接电线和控制连接线；所述连接器8和接机盘2为一体锻造部分，在其后部有卡口可与承接盘1连接，所述连接器8与接机盘2为一体部件，所述一体部件上设置有多个贯通螺栓通道9以及液压接口10。

在上述中，所述承接盘1的作用是连接、承托钻孔注浆钻机臂；所述承接盘1上部与连接器8铰接从而与所述连接器8与接机盘2为一体部件连接，所述承接盘1在控制螺栓组的顶起作用下扰铰接点发生转动；所述电动卡具整体实现斜孔后退式钻孔注浆机角度控制。

在上述中，所述电动卡具卡在钻孔注浆钻机臂与钻注一体机或注浆机机身卡口处，用于同钻孔注浆钻机臂沿着卡口处径向平面改变钻机角度，还用于配合原本机身并沿卡口轴向旋转适应多维度、多角度来改变钻机角度。

在上述中，所述承接盘1通过铸造而成，其铸成盘面厚度不小于200mm，铸成盘面上的承接盘1连接面应与钻孔注浆钻机臂连接口部的机身卡口相吻合，优选的，接机盘2铸成盘面厚度不小于200mm以保证强度，盘面上的接机盘2连接面应与钻注一体机或注浆机机身输出部的卡口相吻合。此处一般为销钉连接，机身是单管公头，卡具接机盘2设计为双管母头，可根据机身连接口形式改变卡具连接口形状。进一步地，承接盘1铸成盘面厚度不小于200mm以保证强度，盘面上的承接盘1连接面应与钻孔注浆钻机臂连接口部的卡口相吻合。此处一般为销钉连接，钻孔注浆钻机臂是双管母头，卡具承接盘1设计为单管公头，可根据机身连接口形式改变卡具连接口形状。

在上述中，所述接机盘2上设置有多个贯通的螺栓通道9，且在接机盘2的中间有一开槽15，该开槽15用于与钻注一体机或注浆机连接，钻注一体机或注浆机上有一栓把，与接机盘2的母头通过螺栓连接，使得接机盘2可以以连接点为轴自由转动，且在接机盘2上外接控制器5和屏幕6。

在上述中，所述控制液压杆4连接接机盘2，并穿过连接器8和承接盘1上设置的控制液压杆4通道，依靠液压杆对承接盘1的顶起作用控制承接盘1角度，液压杆顶部有橡胶阻尼，在控制器5的调整下自动调整角度，液压杆杆上有标注的刻度。

在上述中，所述螺栓通道9用于通过支撑螺栓3和钻注一体机或注浆机上固定，螺栓通道9内有螺纹固定螺栓，在连接器8偏向承接盘1一侧出口处有螺母固定拧紧，其可通过旋转改变露出部分的长度，螺栓顶部有橡胶阻尼，深入承接盘1背后的顶槽内支撑承接盘1，在控制液压杆4调整角度完毕后，一次从下到上旋紧支撑螺栓3，送而使得支撑螺栓3组牢牢支撑承接盘1。

在上述中，所述承接盘1的盘面在调整角度后处于倾斜状态，靠后部控制螺栓组长度控制角度，倾斜状态下，钻注一体机或注浆机自身重力作用下可以保持控制螺栓顶部深陷在承接盘1背部顶槽内，实现卡具工作状态下的稳定。

在上述中，所述控制液压杆4靠电液伺服阀驱动，动力来自于注浆钻孔一体机外接动力接口，控制电路开光集成于控制器5，靠显示屏进行设置调节。

在上述中，承接盘1和接机盘2之间通过铰接口14以及铰接杆连接。

在上述中，所述支撑螺栓3在承接盘1接钻机后起轴向顶起作用，受力主要是通过接机盘2和连接器8上控制螺栓孔中螺纹起到的抗力作用。

承接盘1的盘口的公头和母头是根据常见接口设计，钻注一体机其钻具和机身连接多使用销钉连接，其中公头是只有一个销钉口，母头是两个上下各一个销钉口，使用时将公头插入母头两销钉口之间用消栓穿过三个销钉口进行硬连接，必要时选用螺纹销钉，并在上下两端加螺母固定。

解决使得钻机可以在钻注一体机或注浆机和机体圆形连接口圆垂直于地面的直径所在平面内转动，使用其对钻注一体机或注浆机进行便捷的改装，从而完成更多狭小空间内的斜孔后退式注浆作业。

本实用新型专利一种基于BIM的斜孔后退式钻孔注浆机角度的电控卡具，如图2最右边的圆形盘是接机盘2，其作用是使得卡具连接到后部钻注一体机或注浆机机身输出部的卡口处，通过其上接机盘2连接器8母头使得卡具与机器公头牢固连接，其中接机盘2有一开槽15，可穿过机身钻孔下管钻头模块的链接电线和控制连接线以及注浆管线，其他部件中开槽15作用相同，且大小相同，完全贯通。如图3中间部分为截面为矩形的连接器8，和接机盘2为一体锻造部分，设计为矩形是增加其承重后的抗剪抗弯能力，在其后部有连接口可与承接盘1连接，连接器8与接机盘2为一体部件。连接器8侧面包括一个控制器5及屏幕6集成一体显示屏，如图3其上有四个贯通螺栓通道9和一个控制液压外管通道，如图2中支撑螺栓3组穿过螺栓通道9对承接盘1其支撑作用，控制液压杆4在可控制器5的控制下，由电流伺服器提供液压动力，通过其伸长缩短对承接盘1角度进行控制，然后通过旋紧支撑螺栓3组共同组成支撑系统。如图4最左边为承接盘1，其作用是连接承托钻孔注浆钻机臂在不使用本卡具时直接连接在钻注一体机或注浆机机身输出部的卡口处，承接盘1上部与连接器8铰接从而与所述连接器8与接机盘2为一体部件连接，承接盘1在控制螺栓组的顶起作用下扰铰接点发生转动。如图5展示卡具整体实现斜孔后退式钻孔注浆机角度控制效果。

利用上述测量装置进行斜孔后退式钻孔注浆，包括如下步骤：

1)将拆卸钻注一体机钻机和机身连连接接口，将基于BIM的斜孔后退式钻孔注浆机角度电控卡具接机盘2连接机身，检查连接是否稳固，全部拧紧至角度刻度为0的位置，检查支撑螺栓3组顶部橡胶垫是否平整，不平整及时更换，检查承接盘1背后顶槽是否无异物，结束准备工作。

2)在准备工作结束后，稳固后通过控制器5屏幕6电动卡具，按照BIM提供的机器摆放位置摆放，在摆放好后控制器5自动驱动控制液压杆4调整承接盘1角度，控制液压杆4完成工作后根据刻度检查承接盘1角度，检查完毕后，再依次从下往上调整好剩下四个控制螺栓旋转好后扣紧反向螺母。其中，控制液压杆4通过电液压设备11驱动，控制液压杆4上设置有内杆12，通过内杆12来调整承接盘1角度。且内杆上设置有刻度13。

3)承接盘1角度调整完毕，在吊机的辅助下将钻机和电动卡具承接盘1连接，将控制电路等管线通过卡具中部开口与机身连接，检查连接后角度，然后进行作业。在作业中控制器5实时监控作业角度，偏差超过预警值报警提示调整。并将孔位施工信息上传，与其他BIM设备形成BIM系统，构建BIM数据库。

本实用新型主要利用的是杠杆原理，以及抗扭转向抗压转化。如图1，在设计是考虑到了螺栓的承载性能和钻机重量，由连接器8和承接盘1中间的铰承受斜向上的力，由螺栓承担沿螺栓杆向的压力避免螺栓受巨大剪力破坏，同时钻机自身重力提供下压力，使得承接盘1可以牢牢的顶紧控制螺栓。同时螺栓布置运用延长力臂的方法进一步减小其受力。从而使得卡具具有力学可行性。

这种卡具的设计，运用简单的设计从而解决一些特殊条件下的作业要求。由于属于特殊要求下的工程配件，设计秉承降低成本和使用难度的理念，在原机的基础上进行简单改装便可以使用。并结合BIM技术，提高施工自动化程度，促进施工标准化和便捷性。

相比于传统做法，即改变机身布置方向或更换适合的器械，本实用新型设备更加快捷，方便安装，对使用人没有太多技术要求。同时可以根据需求对承接盘1和接机盘2进行改装更换，适应不同的设备，不同大小的卡口，具有很高的实用价值和适配性。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (5)

1.一种基于BIM的钻孔注浆机角度控制电动卡具，其特征在于，包括电动卡具，所述电动卡具具有：

承接盘，所述承接盘用于将电控卡具连接到后部钻注一体机或注浆机机身输出部的卡口处；

接机盘，其上设置有接机盘接口，在接机盘接口周测设置有至少一组对称的连接器，通过所述连接器使得电动卡具与钻注一体机或注浆机机身连接；

控制液压杆，与所述接机盘焊接，穿过通道对承接盘其支撑作用。

2.根据权利要求1所述的基于BIM的钻孔注浆机角度控制电动卡具，其特征在于，所述接机盘有一开槽，可穿过机身钻孔下管钻头模块的链接电线和控制连接线；所述连接器和接机盘为一体锻造部分，在其后部有卡口可与承接盘连接，所述连接器与接机盘为一体部件，所述一体部件上设置有多个贯通螺栓通道；

所述承接盘的作用是连接、承托钻孔注浆钻机臂；所述承接盘上部与连接器铰接从而与所述连接器与接机盘为一体部件连接，所述承接盘在控制螺栓组的顶起作用下扰铰接点发生转动；

所述电动卡具卡在钻孔注浆钻机臂与钻注一体机或注浆机机身卡口处，用于同钻孔注浆钻机臂沿着卡口处径向平面改变钻机角度，还用于配合原本机身并沿卡口轴向旋转适应多维度、多角度来改变钻机角度。

3.根据权利要求1所述的基于BIM的钻孔注浆机角度控制电动卡具，其特征在于，所述接机盘上设置有多个贯通的螺栓通道，且在接机盘的中间有一开槽，该开槽用于与钻注一体机或注浆机连接，钻注一体机或注浆机上有一栓把，与接机盘的母头通过螺栓连接，使得接机盘可以以连接点为轴自由转动，且在接机盘上外接控制器和屏幕；

所述控制液压杆连接接机盘，并穿过连接器和承接盘上设置的控制液压杆通道，依靠液压杆对承接盘的顶起作用控制承接盘角度，液压杆顶部有橡胶阻尼，在控制器的调整下自动调整角度，液压杆杆上有标注的刻度。

4.根据权利要求2所述的基于BIM的钻孔注浆机角度控制电动卡具，其特征在于，所述螺栓通道用于通过支撑螺栓和钻注一体机或注浆机上固定，螺栓通道内有螺纹固定螺栓，在连接器偏向承接盘一侧出口处有螺母固定拧紧，其可通过旋转改变露出部分的长度，螺栓顶部有橡胶阻尼，深入承接盘背后的顶槽内支撑承接盘，在控制液压杆调整角度完毕后，一次从下到上旋紧支撑螺栓，送而使得支撑螺栓组牢牢支撑承接盘。

5.根据权利要求4所述的基于BIM的钻孔注浆机角度控制电动卡具，其特征在于，所述支撑螺栓在承接盘接钻机后起轴向顶起作用，受力主要是通过接机盘和连接器上控制螺栓孔中螺纹起到的抗力作用。