一种用于桥梁预埋管的扩孔系统及其施工方法与流程

本发明属于桥梁维修养护领域，具体涉及一种预埋管的扩孔系统及其施工方法。

背景技术：

自20世纪70年代国内开始兴建吊杆拱桥以来，结构经过长期使用难免会发生各种各样的操作，历史上多有结构受损以至桥梁倒塌的例子，即造成了经济上的损失，也带来巨大的灾难。吊杆作为拱桥上部结构的主要部件，经过长期运营，多数已经超出服役年限，已到了大修保养时期，即到了吊杆更换时间。而在吊杆更换中，需要提高吊杆的承载能力，往往新吊杆的外型尺寸大于旧吊杆外型尺寸，原来的桥梁预埋管孔不适用于新吊杆的规格尺寸，需要对原预埋管孔进行扩孔处理。

技术实现要素：

本发明针对地质钻孔带来的孔道精度低，线型差、容易损伤桥梁主体及大尺寸预埋管难以扩孔的问题，提供一种用于桥梁预埋管的扩孔系统及其施工方法。

本发明采取以下技术方案实现上述目的：

一种用于桥梁预埋管的扩孔系统，包括对中套i、支撑i、支撑ii、对中套ii、联接法兰、回转电机、进给电机、进给电机传动座、进给电机联接座、丝杆、光杆、回转电机联接座、回转电机传动座、镗杆、刀具和控制系统；进给电机与进给电机传动座连接，进给电机传动座位于进给电机联接座上；回转电机与回转电机传动座连接，回转电机传动座位于回转电机联接座上；丝杆的一端连接于进给电机传动座，另一端连接于回转电机传动座；支撑i和支撑ii分别固定在预埋管的两端，对中套i和对中套ii穿过镗杆分别固定在支撑i和支撑ii上，镗杆上安装有刀具；光杆一端连接于进给电机联接座，另一端穿过回转电机联接座与联接法兰连接，联接法兰与支撑ii连接；镗杆一端与回转电机传动座连接，另一端穿入预埋管；控制系统分别与进给电机和回转电机电性连接，用以控制进给电机和回转电机正反转。本扩孔系统中进给电机和回转电机分别用于轴向进给和轴向切削；对中套i、支撑i、支撑ii、对中套ii用以对镗杆进行对中定位，使镗杆与预埋管轴向保持一致，从而提高扩孔精度，避免桥梁主体的损伤；控制系统用于控制进给电机和回转电机正转和反转，保证了扩孔系统两向扩孔，通过两次扩孔解决大尺寸预埋管难以扩孔的问题。

进一步的，用于桥梁预埋管的扩孔系统中控制系统包括三挡旋钮i、电位器i、三挡旋钮ii、电位器ii、急停开关、变频器i、变频器ii和空开；空开分别与变频器i和变频器ii电性连接，变频器i分别与三挡旋钮i、电位器i和急停开关电性连接；变频器ii分别与三挡旋钮ii、电位器ii和急停开关电性连接。变频器i、变频器ii分别用以调整进给电机和回转电机的功率、实现电机的变速运行；三挡旋钮i和三挡旋钮ii分别控制进给电机和回转电机的转向；急停开关与空开起保险作用；电位器用以控制电机速度。

进一步的，利用上述用于桥梁预埋管的扩孔系统施工的方法，其施工过程如下：步骤一、安装扩孔系统：分别将支撑i和支撑ii固定在预埋管的两端，镗杆穿过预埋管且与预埋管同轴心，用对中套i和对中套ii将镗杆分别固定在支撑i和支撑ii上，固定好支撑i和支撑ii，设置好进给电机与回转电机转速；步骤二、一次扩孔：对需要扩孔的预埋管进行预加工，测算预埋管尺寸，根据预埋管长度，将刀具安装在镗杆一端，将进给电机进给距离设定为预埋管长度的一半，启动进给电机和回转电机，完成一次扩孔；步骤三、二次扩孔：不移动扩孔系统，仅将镗杆取出，退出刀具，将镗杆伸回原镗孔深度，将刀具系统安装于镗杆另一端，利用控制系统反向起动进给电机和回转电机，完成二次扩孔；步骤四、拆卸：二次扩孔后拆卸扩孔系统，完成预埋管扩孔。

本发明的有益效果是：

1、解决地质钻孔带来的孔道精度低，线型差、容易损伤桥梁主体的问题。

2、通过改变刀具位置和控制电机正反转，从预埋管两端分两次扩孔，解决大尺寸预埋管难以扩孔的问题。

附图说明

图1为本发明用于桥梁预埋管的扩孔系统的结构示意图。

图2为本发明用于桥梁预埋管的扩孔系统中控制系统示意图。

图中，1、对中套i；2、支撑i；3、支撑ii；4、对中套ii；5、联接法兰；6、回转电机；7、进给电机；8、进给电机传动座；9、进给电机联接座；10、丝杆；11、光杆；12、回转电机联接座；13、回转电机传动座；14、镗杆；15、刀具；16、控制系统；17、三挡旋钮i；18、电位器i；19、三挡旋钮ii；20、电位器ii；21、急停开关；22、变频器i；23、变频器ii；24、空开；25、预埋管。

具体实施方式

下面结合附图1-2对本发明进行详细说明。

如图1所示，一种用于桥梁预埋管的扩孔系统，包括对中套i1、支撑i2、支撑ii3、对中套ii4、联接法兰5、回转电机6、进给电机7、进给电机传动座8、进给电机联接座9、丝杆10、光杆11、回转电机联接座12、回转电机传动座13、镗杆14、刀具15和控制系统16；进给电机7与进给电机传动座8连接，进给电机传动座8位于进给电机联接座9上；回转电机6与回转电机传动座13连接，回转电机传动座13位于回转电机联接座12上；丝杆10的一端连接于进给电机传动座8，另一端连接于回转电机传动座13；支撑i2和支撑ii3分别固定在预埋管25的两端，对中套i1和对中套ii4穿过镗杆14分别固定在支撑i2和支撑ii3上，镗杆14上安装有刀具15；光杆11一端连接于进给电机联接座9，另一端穿过回转电机联接座12与联接法兰5连接，联接法兰5与支撑ii3连接；镗杆14一端与回转电机传动座13连接，另一端穿入预埋管25；控制系统16分别与进给电机7和回转电机6电性连接，用以控制进给电机和回转电机正反转。本扩孔系统中进给电机7和回转电机6分别用于轴向进给和轴向切削；对中套i1、支撑i2、支撑ii3、对中套ii4用以对镗杆14进行对中定位，使镗杆14与预埋管25轴向保持一致，从而提高扩孔精度，避免桥梁主体的损伤；控制系统16用于控制进给电机7和回转电机6正转和反转，保证了扩孔系统两向扩孔，通过两次扩孔解决大尺寸预埋管难以扩孔的问题。

如图2所示，控制系统包括三挡旋钮i17、电位器i18、三挡旋钮ii19、电位器ii20、急停开关21、变频器i22、变频器ii23和空开24；空开24分别与变频器i22和变频器ii23电性连接，变频器i22分别与三挡旋钮i17、电位器i18和急停开关21电性连接；变频器ii23分别与三挡旋钮ii19、电位器ii20和急停开关21电性连接。变频器i22、变频器ii23分别用以调整进给电机7和回转电机6的功率、实现电机的变速运行；三挡旋钮i17和三挡旋钮ii19分别控制进给电机7和回转电机6的转向；急停开关21与空开24起保险作用；电位器i18和电位器ii20分别用以控制进给电机7和回转电机6的速度。

本发明扩孔系统扩孔过程：步骤一、安装扩孔系统：分别将支撑i2和支撑ii3固定在预埋管25的两端，镗杆14穿过预埋管25且与预埋管25同轴心，用对中套i1和对中套ii4将镗杆14分别固定在支撑i2和支撑ii3上，固定好支撑i2和支撑ii3，设置好进给电机7与回转电机6转速；步骤二、一次扩孔：对需要扩孔的预埋管25进行预加工，测算预埋管25尺寸，根据预埋管25长度，将刀具15安装在镗杆14一端，将进给电机7进给距离设定为预埋管25长度的一半，启动进给电机7和回转电机6，完成一次扩孔；步骤三、二次扩孔：不移动扩孔系统，仅将镗杆14取出，退出刀具15，将镗杆14伸回原镗孔深度，将刀具15安装于镗杆14另一端，利用控制系统16反向起动进给电机7和回转电机6，完成二次扩孔；步骤四、拆卸：二次扩孔后拆卸扩孔系统，完成预埋管25扩孔。本发明具有扩孔精度、线型好、不损伤桥梁主体等优点，且能解决大尺寸预埋管难以扩孔的问题。