一种混凝土结构建筑修护加固施工装置及方法与流程

1.本发明涉及建筑施工技术领域，具体为一种混凝土结构建筑修护加固施工装置及方法。


背景技术：

2.一些混凝土结构在后期进行修护加固的过程中需要在原有混凝土结构上值钢筋，用钢筋来增强新旧混凝土之前的连接强度，在值筋前，需要钻机在原混凝土结构上钻孔。
3.虽然钻头在钻孔时能够将钻孔内大部分碎屑带出，但是钻孔内还会有少部分细小的碎屑残留，残留的碎屑需要后期用一根吹气管吹出，这样无疑多了一道施工工序，尤其是对一些需要大量值钢筋的混凝土结构加固工程，会严重影响施工效率；且钻孔产生的碎屑会散落在地面上或漂浮在空气中，从而造成环境污染，而不少混凝土结构加固工程是在完成装修或在装修过程中进行的，这样容易造成装修被污染，后期清理十分麻烦且增加了施工成本。
4.基于此，本发明设计了一种混凝土结构建筑修护加固施工装置及方法，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种混凝土结构建筑修护加固施工装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种混凝土结构建筑修护加固施工装置，包括钻机主体外壳，所述钻机主体外壳内置有电机，所述电机的输出端固定连接有转轴，所述转轴固定连接有内丝连接套，所述内丝连接套与钻机主体外壳转动连接，所述内丝连接套远离转轴的一端延伸至钻机主体外壳外且螺纹连接有钻机接头，所述钻机接头卡接有钻头，所述钻机主体外壳内开设有位于电机与转轴连接处的第一空腔，所述内丝连接套、钻机接头和钻头上分别开设有第一喷气孔、第二喷气孔和第三喷气孔，所述第一空腔与第一喷气孔连通，所述第一喷气孔与第二喷气孔连通，所述第二喷气孔与第三喷气孔连通，所述钻机主体外壳固定连接有管式副把手，所述管式副把手上端与第一空腔连通，所述管式副把手底端螺纹连接有收集瓶，所述管式副把手一侧底部固定连通有抽气管，所述抽气管另一端固定连通有封闭罩，所述封闭罩套设于钻头的切削端外侧，所述封闭罩与钻头的刀杆外壁滑动且转动连接，所述封闭罩外壁与钻机主体外壳外壁之间固定连接有第一弹性伸缩杆。
7.所述转轴上设置有位于第一空腔内的加压吹风机构，所述加压吹风机构能够抽取管式副把手内的空气，并能够将所述空气加压送入第一喷气孔内，所述管式副把手内上端口固定连接有过滤网，所述转轴与管式副把手之间设有用于清理过滤网底面灰尘的灰尘清理机构。
8.作为本发明的进一步方案，所述加压吹风机构包括涡轮、第一加压壳和第一齿轮，
所述涡轮套设于转轴外侧且与转轴转动连接，所述第一加压壳与第一空腔内壁固定连接且位于涡轮靠近电机的一侧，所述第二加压壳与第一空腔内壁固定连接且与转轴外壁转动连接，所述第二加压壳位于涡轮远离电机的一侧，所述第二加压壳与第一空腔之间的缝隙一端与第一喷气孔连通且另一端与第一加压壳靠近涡轮的一端连通，所述第一加压壳远离第一空腔的一端与管式副把手连通，所述涡轮与转轴之间设有用于带动涡轮转动的加速传动机构。
9.作为本发明的进一步方案，所述加速传动机构包括第一齿轮，所述第一齿轮位于第一加压壳远离涡轮的一侧，所述第一齿轮与转轴外壁转动连接且与涡轮固定连接，所述第一齿轮啮合有第二齿轮，所述第二齿轮与第一空腔内壁转动连接，所述第二齿轮啮合有内齿轮圈，所述内齿轮圈与转轴固定连接，所述内齿轮圈内侧尺寸大于第二齿轮外侧尺寸，所述第二齿轮外侧尺寸大于第一齿轮外侧尺寸。
10.作为本发明的进一步方案，所述灰尘清理机构包括收集罩、避风槽和第二空腔，所述收集罩位于过滤网下侧且与管式副把手内壁滑动连接，所述收集罩上端口中部固定连接有用于清洁过滤网底面的清洁刷，所述收集罩内中部固定连接有移动基座，所述移动基座的两端均延伸至收集罩外部，所述移动基座螺纹连接有与过滤网平行的往复螺纹杆，所述往复螺纹杆与管式副把手内壁转动连接，所述往复螺纹杆与转轴之间设有减速传动机构，所述收集罩下端口的前后两端对称固定连接有滑槽，两个所述滑槽之间滑动连接有用于封堵收集罩下端口的第一封堵板，所述第一封堵板远离避风槽的一侧与收集罩外壁之间固定连接有第二弹性伸缩杆，所述避风槽开设于管式副把手内壁一侧，所述收集罩能够沿着往复螺纹杆滑入避风槽内，所述第二空腔开设于管式副把手侧壁内且与避风槽同侧，所述第二空腔上端与避风槽连通，所述避风槽内底部固定连接有限位挡板，所述限位挡板位于第二空腔上端口靠近收集罩的一侧，所述避风槽内底部滑动连接有用于封堵第二空腔上端口的第二封堵板，所述第二封堵板远离限位挡板的一侧与避风槽内壁之间固定连接有复位弹簧，所述限位挡板能够与第一封堵板相接触，所述第二封堵板能够与滑槽相接触，所述第二空腔底端固定连通有位于管式副把手内的排料管，所述排料管底端延伸至收集瓶内。
11.作为本发明的进一步方案，所述减速传动机构包括第三齿轮，所述第三齿轮与转轴固定连接，所述第三齿轮啮合有第四齿轮，所述第四齿轮与第一空腔内壁转动连接，所述第四齿轮的转动轴固定连接有第五齿轮，所述第五齿轮啮合有第六齿轮，所述第六齿轮与第一空腔内壁转动连接，所述第六齿轮转动轴的一端延伸至管式副把手内且与往复螺纹杆固定连接。
12.作为本发明的进一步方案，所述封闭罩远离钻机接头的一端设有模块式封闭机构，所述模块式封闭机构包括若干个弧形板，若干个所述弧形板呈圆周阵列分布且彼此滑动连接，所述弧形板外壁均与封闭罩内壁滑动连接，所述弧形板外壁与封闭罩外壁之间均固定连接有第三弹性伸缩杆。
13.作为本发明的进一步方案，所述管式副把手内壁固定连接有位于抽气管上侧的斜挡板。
14.一种混凝土结构建筑修护加固的钻孔施工方法，该方法包括以下步骤：
15.步骤一：先将钻头对准混凝土结构上需要值钢筋的位置，并启动电机驱动钻头转动，进行钻孔作业；
16.步骤二：在电机启动后，电机能够驱动加压吹风机构运行，加压吹风机构通过钻头上的第三喷气孔对钻孔内底端进行高压喷气，从而实现将残留的碎屑吹出钻孔；
17.步骤三：在对钻孔内底端高压喷气的同时，加压吹风机构能够依次通过管式副把手和抽气管对封闭罩进行抽气，从而使大部分碎屑被收集在收集瓶内；
18.步骤四：另外少不分碎屑会被过滤网过滤掉，并堆积在过滤网的底面；
19.步骤五：在电机启动后，电机能够驱动灰尘清理机构运行，灰尘清理机构能够清理并收集过滤网底面堆积的碎屑，使整个循环气流保持通畅；
20.步骤六：在完成钻孔后，便可直接在钻孔内值钢筋。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22.1.本发明不仅能够通过电机驱动钻头进行钻孔，还能通过电机驱动加压吹风机构形成一个强劲的循环气流，该气流能够将未被钻头带出的细小碎屑吹出钻孔，从而实现了在钻孔的过程中就能将钻孔内的碎屑清理干净，避免了后续的清理钻孔的工作，完成钻孔后，就可直接值钢筋，进而提高了施工效率。
23.2.本发明能够通过过滤网过滤掉气流中的碎屑，并能够通过收集瓶收集气流中的碎屑，从而避免碎屑外泄至污染外界环境，这对已经完成装修的施工环境尤其重要，可以避免后期清理装修的过程，降低了施工成本。
24.3.本发明能够通过电机驱动灰尘清理机构运行，灰尘清理机构不仅能够清理过滤网底面的堆积的碎屑，还能够将清理的碎屑收集并直接排入收集瓶内，从而能够避免被清扫的碎屑随着气流再次堵住过滤网的过滤孔，保证了气流高效的通畅性，进而降低了加速传动机构运行和钻头钻孔的负载。
附图说明
25.图1为本发明总体结构示意图；
26.图2为图1中a处的局部放大图；
27.图3为本发明总体剖面结构示意图；
28.图4为图3中b处的局部放大图；
29.图5为图3中c处的局部放大图；
30.图6为图3中d处的局部放大图；
31.图7为图3中e处的局部放大图；
32.图8为本发明方法的流程图。
33.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
34.1、钻机主体外壳；2、电机；3、转轴；4、内丝连接套；5、钻机接头；6、钻头；7、第一空腔；8、第一喷气孔；9、第二喷气孔；10、第三喷气孔；11、管式副把手；12、收集瓶；13、抽气管；14、封闭罩；15、第一弹性伸缩杆；16、过滤网；17、涡轮；18、第一加压壳；19、第二加压壳；20、第一齿轮；21、第二齿轮；22、内齿轮圈；23、收集罩；24、清洁刷；25、移动基座；26、往复螺纹杆；27、滑槽；28、第一封堵板；29、第二弹性伸缩杆；30、避风槽；31、第二空腔；32、限位挡板；33、第二封堵板；34、复位弹簧；35、排料管；36、第三齿轮；37、第四齿轮；38、第五齿轮；39、第六齿轮；40、弧形板；41、第三弹性伸缩杆；42、斜挡板。
具体实施方式
35.请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种混凝土结构建筑修护加固施工装置，包括钻机主体外壳1，所述钻机主体外壳1内置有电机2，所述电机2的输出端固定连接有转轴3，所述转轴3固定连接有内丝连接套4，所述内丝连接套4与钻机主体外壳1转动连接，所述内丝连接套4远离转轴3的一端延伸至钻机主体外壳1外且螺纹连接有钻机接头5，所述钻机接头5卡接有钻头6，所述钻机主体外壳1内开设有位于电机2与转轴3连接处的第一空腔7，所述内丝连接套4、钻机接头5和钻头6上分别开设有第一喷气孔8、第二喷气孔9和第三喷气孔10，所述第一空腔7与第一喷气孔8连通，所述第一喷气孔8与第二喷气孔9连通，所述第二喷气孔9与第三喷气孔10连通，所述钻机主体外壳1固定连接有管式副把手11，所述管式副把手11上端与第一空腔7连通，所述管式副把手11底端螺纹连接有收集瓶12，所述管式副把手11一侧底部固定连通有抽气管13，所述抽气管13另一端固定连通有封闭罩14，所述封闭罩14套设于钻头6的切削端外侧，所述封闭罩14与钻头6的刀杆外壁滑动且转动连接，所述封闭罩14外壁与钻机主体外壳1外壁之间固定连接有第一弹性伸缩杆15。
36.所述转轴3上设置有位于第一空腔7内的加压吹风机构，所述加压吹风机构能够抽取管式副把手11内的空气，并能够将所述空气加压送入第一喷气孔8内，所述管式副把手11内上端口固定连接有过滤网16，所述转轴3与管式副把手11之间设有用于清理过滤网16底面灰尘的灰尘清理机构。
37.上述方案在投入实际使用时，先将钻头6对准混凝土结构上需要值钢筋的位置，而封闭罩14在第一弹性伸缩杆15的弹力作用下紧贴在结构面上，并启动电机2，电机2通过转轴3驱动内丝连接套4转动，内丝连接套4带动钻机接头5转动，钻机接头5带动钻头6转动，转动的钻头6对混凝土结构进行钻孔作业，并能够将大部分被碎屑带出钻孔；同时，转轴3能够驱动加压吹风机构运行，压吹风机构运行能够抽取管式副把手11内的空气，并将该空气进行加压；被加压的空气依次送入第一喷气孔8、第二喷气孔9和第三喷气孔10内，并高压喷入钻孔内底端，从而使将钻孔内残留的粒径较小的碎屑吹出钻孔；同时，加压吹风机构能够依次通过管式副把手11和抽气管13对封闭罩14进行抽气，从而使被钻出的碎屑和被喷出的碎屑均依次被吸入封闭罩14、抽气管13和管式副把手11内；这些碎屑大部分会滑入收集瓶12内，少部分粒径较小的碎屑会随着气流流动并被过滤网16过滤掉；灰尘清理机构会随着转轴3的转动而运作，清理并收集过滤网16底面堆积的碎屑，还能够将收集的碎屑直接送入收集瓶12内；这样，该装置不仅能够通过电机2驱动钻头6进行钻孔，还能通过电机2驱动加压吹风机构形成一个强劲的循环气流，该气流能够将未被钻头6带出的细小碎屑吹出钻孔，从而实现了在钻孔的过程中就能将钻孔内的碎屑清理干净，避免了后续的清理钻孔的工作，完成钻孔后，就可直接值钢筋，进而提高了施工效率；该装置能够通过过滤网16过滤掉气流中的碎屑，并能够通过收集瓶12收集气流中的碎屑，从而避免碎屑外泄至污染外界环境，这对已经完成装修的施工环境尤其重要，可以避免后期清理装修的过程，降低了施工成本。
38.作为本发明的进一步方案，所述加压吹风机构包括涡轮17、第一加压壳18和第一齿轮20，所述涡轮17套设于转轴3外侧且与转轴3转动连接，所述第一加压壳18与第一空腔7内壁固定连接且位于涡轮17靠近电机2的一侧，所述第二加压壳19与第一空腔7内壁固定连接且与转轴3外壁转动连接，所述第二加压壳19位于涡轮17远离电机2的一侧，所述第二加压壳19与第一空腔7之间的缝隙一端与第一喷气孔8连通且另一端与第一加压壳18靠近涡
轮17的一端连通，所述第一加压壳18远离第一空腔7的一端与管式副把手11连通，所述涡轮17与转轴3之间设有用于带动涡轮17转动的加速传动机构。
39.上述方案在投入实际使用时，转轴3通过加速传动机构带动涡轮17以数倍转轴3转速的速度进行转动，随着涡轮17的转动，第一加压壳18和第二加压壳19之间的空气在离心力的作用下被加压并通过第二加压壳19与第一空腔7内壁之间的缝隙送入第一喷气孔8内，从而使第三喷气孔10对钻孔内底端进行高压喷气，进而实现喷出钻孔内残留的碎屑，同时，随着涡轮17的转动，第一空腔7内位于第一加压壳18右侧的空气被快速吸入第一加压壳18和第二加压壳19之间的空间内，从而从钻孔内喷出的气流依次通过封闭罩14、抽气管13和管式副把手11并再次被吸入第一加压壳18与第二加压壳19之间的空间内，进而使从钻孔内排出的碎屑依次被吸入封闭罩14、抽气管13和管式副把手11内并落入收集瓶12内，进而实现碎屑的收集。
40.作为本发明的进一步方案，所述加速传动机构包括第一齿轮20，所述第一齿轮20位于第一加压壳18远离涡轮17的一侧，所述第一齿轮20与转轴3外壁转动连接且与涡轮17固定连接，所述第一齿轮20啮合有第二齿轮21，所述第二齿轮21与第一空腔7内壁转动连接，所述第二齿轮21啮合有内齿轮圈22，所述内齿轮圈22与转轴3固定连接，所述内齿轮圈22内侧尺寸大于第二齿轮21外侧尺寸，所述第二齿轮21外侧尺寸大于第一齿轮20外侧尺寸。
41.上述方案在投入实际使用时，电机2启动后，电机2带动转轴3转动，转轴3带动内齿轮圈22同速转动，内齿轮圈22带动第二齿轮21加速转动，第二齿轮21带动第一齿轮20加速转动，第一齿轮20带动涡轮17同速转动，从而使涡轮17以转轴3数倍的转速进行转动，进而使加压吹风机构运行。
42.作为本发明的进一步方案，所述灰尘清理机构包括收集罩23、避风槽30和第二空腔31，所述收集罩23位于过滤网16下侧且与管式副把手11内壁滑动连接，所述收集罩23上端口中部固定连接有用于清洁过滤网16底面的清洁刷24，所述收集罩23内中部固定连接有移动基座25，所述移动基座25的两端均延伸至收集罩23外部，所述移动基座25螺纹连接有与过滤网16平行的往复螺纹杆26，所述往复螺纹杆26与管式副把手11内壁转动连接，所述往复螺纹杆26与转轴3之间设有减速传动机构，所述收集罩23下端口的前后两端对称固定连接有滑槽27，两个所述滑槽27之间滑动连接有用于封堵收集罩23下端口的第一封堵板28，所述第一封堵板28远离避风槽30的一侧与收集罩23外壁之间固定连接有第二弹性伸缩杆29，所述避风槽30开设于管式副把手11内壁一侧，所述收集罩23能够沿着往复螺纹杆26滑入避风槽30内，所述第二空腔31开设于管式副把手11侧壁内且与避风槽30同侧，所述第二空腔31上端与避风槽30连通，所述避风槽30内底部固定连接有限位挡板32，所述限位挡板32位于第二空腔31上端口靠近收集罩23的一侧，所述避风槽30内底部滑动连接有用于封堵第二空腔31上端口的第二封堵板33，所述第二封堵板33远离限位挡板32的一侧与避风槽30内壁之间固定连接有复位弹簧34，所述限位挡板32能够与第一封堵板28相接触，所述第二封堵板33能够与滑槽27相接触，所述第二空腔31底端固定连通有位于管式副把手11内的排料管35，所述排料管35底端延伸至收集瓶12内。
43.上述方案在投入实际使用时，电机2启动后，电机2带动转轴3转动，转轴3通过减速传动机构带动往复螺纹杆26以远低于转轴3的转速转动，往复螺纹杆26带动收集罩23进行
左右往复移动，清洁刷24随着收集罩23移动并对过滤网16的底面进行扫刷，被扫刷下来的碎屑落入收集罩23底部；当收集罩23滑入避风槽30内时，第一封堵板28被限位挡板32推动至脱离收集罩23的下端口，第二封堵板33被滑槽27推动至脱离第二空腔31的上端口，从而使收集罩23内碎屑落入第二空腔31内，落入第二空腔31内的碎屑通过排料管35落入收集瓶12内；这样，灰尘清理机构不仅能够清理过滤网16底面的堆积的碎屑，还能够将清理的碎屑收集并直接排入收集瓶12内，从而能够避免被清扫的碎屑随着气流再次堵住过滤网16的过滤孔，保证了气流高效的通畅性，进而降低了加速传动机构运行和钻头6钻孔的负载；当收集罩23离开避风槽30时，第一封堵板28和第二封堵板33分别在第二弹性伸缩杆29和复位弹簧34的弹力作用下复位。
44.作为本发明的进一步方案，所述减速传动机构包括第三齿轮36，所述第三齿轮36与转轴3固定连接，所述第三齿轮36啮合有第四齿轮37，所述第四齿轮37与第一空腔7内壁转动连接，所述第四齿轮37的转动轴固定连接有第五齿轮38，所述第五齿轮38啮合有第六齿轮39，所述第六齿轮39与第一空腔7内壁转动连接，所述第六齿轮39转动轴的一端延伸至管式副把手11内且与往复螺纹杆26固定连接。
45.上述方案在投入实际使用时，电机2启动后，电机2带动转轴3转动，转轴3带动第三齿轮36同速转动，第三齿轮36带动第四齿轮37降速转动，第四齿轮37带动第五齿轮38同速转动，第五齿轮38带动第六齿轮39降速转动，第六齿轮39带动往复螺纹杆26同速转动，从而使往复螺纹杆26以远低于转轴3转速的速度进行转动，进而使灰尘清理机构能够相对稳定的运行。
46.作为本发明的进一步方案，所述封闭罩14远离钻机接头5的一端设有模块式封闭机构，所述模块式封闭机构包括若干个弧形板40，若干个所述弧形板40呈圆周阵列分布且彼此滑动连接，所述弧形板40外壁均与封闭罩14内壁滑动连接，所述弧形板40外壁与封闭罩14外壁之间均固定连接有第三弹性伸缩杆41。
47.上述方案在投入实际使用时，当混凝土结构钻孔点的表面不平整或需要倾斜一定角度进行钻孔时，弧形板40会在第三弹性伸缩杆41的弹力作用下会顶在凹凸不平或相对倾斜的结构面上，尽可能减小模块式封闭机构整体与结构面之间的缝隙，以保证封闭罩14对钻孔抽吸的强度。
48.作为本发明的进一步方案，所述管式副把手11内壁固定连接有位于抽气管13上侧的斜挡板42；工作中，通过斜挡板42的设置，能够阻挡部分随着气流流动的碎屑，能够使更多的碎屑落入收集瓶12内。
49.一种混凝土结构建筑修护加固的钻孔施工方法，该方法包括以下步骤：
50.步骤一：先将钻头6对准混凝土结构上需要值钢筋的位置，并启动电机2驱动钻头6转动，进行钻孔作业；
51.步骤二：在电机2启动后，电机2能够驱动加压吹风机构运行，加压吹风机构通过钻头6上的第三喷气孔10对钻孔内底端进行高压喷气，从而实现将残留的碎屑吹出钻孔；
52.步骤三：在对钻孔内底端高压喷气的同时，加压吹风机构能够依次通过管式副把手11和抽气管13对封闭罩14进行抽气，从而使大部分碎屑被收集在收集瓶12内；
53.步骤四：另外少不分碎屑会被过滤网16过滤掉，并堆积在过滤网16的底面；
54.步骤五：在电机2启动后，电机2能够驱动灰尘清理机构运行，灰尘清理机构能够清
理并收集过滤网16底面堆积的碎屑，使整个循环气流保持通畅；
55.步骤六：在完成钻孔后，便可直接在钻孔内值钢筋。
56.工作原理：先将钻头6对准混凝土结构上需要值钢筋的位置，而封闭罩14在第一弹性伸缩杆15的弹力作用下紧贴在结构面上，并启动电机2，电机2通过转轴3驱动内丝连接套4转动，内丝连接套4带动钻机接头5转动，钻机接头5带动钻头6转动，转动的钻头6对混凝土结构进行钻孔作业，并能够将大部分被碎屑带出钻孔；同时，转轴3能够驱动加压吹风机构运行，压吹风机构运行能够抽取管式副把手11内的空气，并将该空气进行加压；被加压的空气依次送入第一喷气孔8、第二喷气孔9和第三喷气孔10内，并高压喷入钻孔内底端，从而使将钻孔内残留的粒径较小的碎屑吹出钻孔；同时，加压吹风机构能够依次通过管式副把手11和抽气管13对封闭罩14进行抽气，从而使被钻出的碎屑和被喷出的碎屑均依次被吸入封闭罩14、抽气管13和管式副把手11内；这些碎屑大部分会滑入收集瓶12内，少部分粒径较小的碎屑会随着气流流动并被过滤网16过滤掉；灰尘清理机构会随着转轴3的转动而运作，清理并收集过滤网16底面堆积的碎屑，还能够将收集的碎屑直接送入收集瓶12内；这样，该装置不仅能够通过电机2驱动钻头6进行钻孔，还能通过电机2驱动加压吹风机构形成一个强劲的循环气流，该气流能够将未被钻头6带出的细小碎屑吹出钻孔，从而实现了在钻孔的过程中就能将钻孔内的碎屑清理干净，避免了后续的清理钻孔的工作，完成钻孔后，就可直接值钢筋，进而提高了施工效率；该装置能够通过过滤网16过滤掉气流中的碎屑，并能够通过收集瓶12收集气流中的碎屑，从而避免碎屑外泄至污染外界环境，这对已经完成装修的施工环境尤其重要，可以避免后期清理装修的过程，降低了施工成本。