本发明公开了一种可调整角度和限定深度的钢桥现场钻孔辅助定位装置，包括能够调整钻孔角度的工作平台滑动系统和限定钻孔距离的钻头定位系统，所述钻头定位系统与工作平台滑动系统滑动连接，且所述钻头定位系统能够使钻头通过并钻孔。本发明通过工作平台滑动系统和钻头定位系统相互配合，根据裂纹的位置，可以调整钻头打止裂孔时的角度和深度；提高了钢桥疲劳裂纹修复打孔操作的可控性及准确度；提升了打孔修复的效果；打孔质量好、效率高。
1.一种可调整角度和限定深度的钢桥现场钻孔辅助定位装置，其特征在于：包括能够调整钻孔角度的工作平台滑动系统(1)和限定钻孔深度的钻头定位系统(2)，所述钻头定位系统(2)与工作平台滑动系统(1)滑动连接，且所述钻头定位系统(2)能够使钻头通过并钻孔；
所述工作平台滑动系统(1)包括第一轨道(11)，所述钻头定位系统(2)通过第一轨道(11)与所述工作平台滑动系统(1)滑动连接，并能够通过钻头定位系统(2)在第一轨道(11)上的滑动调整钻孔角度，且所述第一轨道(11)呈弧形，其两端分别固定在钢桥的钢箱梁顶板(6)与U肋(7)处；
所述钻头定位系统(2)包括工作平台(21)，所述工作平台(21)上设有能够相对其滑动的定位块(22)，所述定位块(22)开设有能够使钻头通过的钻头定位孔(221)，所述钻头定位孔(221)设有能够限定钻孔深度的限位机构；
所述限位机构包括设于所述钻头定位孔(221)内的定位圈(23)、开设于钻头定位孔(221)边缘的钻孔滑动槽(222)，所述定位圈(23)设有与所述钻孔滑动槽(222)槽形匹配的钻孔滑动凸缘(231)，且所述钻孔滑动凸缘(231)能够在所述钻孔滑动槽(222)内滑动。
2.根据权利要求1所述的可调整角度和限定深度的钢桥现场钻孔辅助定位装置，其特征在于：所述第一轨道(11)两侧均设有第一凸台(12)，各所述第一凸台(12)内侧均设有轨道凸缘(13)，所述工作平台(21)两侧开设有与所述轨道凸缘(13)匹配的第一滑动槽(24)。
3.根据权利要求1所述的可调整角度和限定深度的钢桥现场钻孔辅助定位装置，其特征在于：所述第一轨道(11)与工作平台(21)之间设有第一定位机构。
4.根据权利要求3所述的可调整角度和限定深度的钢桥现场钻孔辅助定位装置，其特征在于：所述第一定位机构包括设于第一轨道(11)内缘的若干第一定位孔(111)、设于所述工作平台(21)上的若干第一定位突块(211)，并能够通过第一定位孔(111)和第一定位突块(211)的嵌合使所述工作平台(21)固定在所述第一轨道(11)上。
5.根据权利要求1所述的可调整角度和限定深度的钢桥现场钻孔辅助定位装置，其特征在于：所述工作平台(21)与定位块(22)之间设有第二定位机构。
6.根据权利要求5所述的可调整角度和限定深度的钢桥现场钻孔辅助定位装置，其特征在于：所述工作平台(21)设有第二轨道(25)，所述定位块(22)通过第二轨道(25)与工作平台(21)滑动连接，所述第二轨道(25)两侧均设有第二凸台(26)，且所述第二定位机构包括开设于所述第二凸台(26)两侧边的内置螺纹的若干固定孔(261)，所述固定孔(261)内穿设有固定螺栓(262)，并能够通过两侧的固定螺栓(262)夹持固定所述定位块(22)。
7.根据权利要求1所述的可调整角度和限定深度的钢桥现场钻孔辅助定位装置，其特征在于：所述工作平台滑动系统(1)两端设有能够产生磁性吸附功能的磁座(3)。
可调整角度和限定深度的钢桥现场钻孔辅助定位装置
技术领域
[0001] 本发明涉及钢桥维修技术领域，尤其涉及可调整角度和限定深度的钢桥现场钻孔辅助定位装置。
背景技术
[0002] 随着经济的迅猛发展，我国基础设施建设的步伐也逐渐加快，其中钢桥的应用得到了充足的发展，钢桥由于其自重轻，传力性能好，施工方便快捷，强度高等优点，在现代基础设施建设的交通运输工程中被广泛使用。钢桥一般构造复杂，由于社会的快速发展，现阶段交通运输量的快速增长，修建时间早，运营时间较长的钢桥已经不同程度的出现疲劳问题，绝大多数裂纹都出现在顶板及U肋的焊缝位置处。为了降低疲劳裂纹的危害，除前期预防性维护外，后期的疲劳裂纹修复也很重要，常用的钢结构疲劳裂纹修复方法主要有止裂孔法、裂纹补焊法和补强法。由于钢箱梁的疲劳裂纹出现位置影响，为降低钢桥疲劳裂纹危害，防止裂纹继续扩展，一般采用打止裂孔的方法进行临时维护，到合适时机再进行修复处理。
[0003] 目前悬索桥钢箱梁疲劳裂纹多为顶板与U肋焊缝疲劳裂纹，顶板与U肋焊缝构造细节复杂，在打止裂孔时不便操作，目前的操作方法往往无法精准定位，钻头在裂纹尖端进行打孔时容易打滑，对打孔的准确度不易控制，易出现打偏打歪的情况，同时不进行定位，仅徒手直接打孔也导致了打孔效率低下，打孔质量不易保证。
发明内容
[0004] 发明目的：本发明提供了一种可调整角度和限定深度的钢桥现场钻孔辅助定位装置，解决了由于顶板与U肋焊缝构造细节复杂，在打止裂孔时不便操作的问题，同时解决了打孔准确度不易控制、无法精准定位的问题。
[0005] 技术方案：本发明的可调整角度和限定深度的钢桥现场钻孔辅助定位装置，包括能够调整钻孔角度的工作平台滑动系统和限定钻孔距离的钻头定位系统，所述钻头定位系统与工作平台滑动系统滑动连接，且所述钻头定位系统能够使钻头通过并钻孔。本发明通过工作平台滑动系统和钻头定位系统相互配合，根据裂纹的位置，可以调整钻头打止裂孔时的角度和深度。
[0006] 为实现调整打孔的角度，所述工作平台滑动系统包括第一轨道，所述钻头定位系统通过第一轨道与所述工作平台滑动系统滑动连接，并能够通过钻头定位系统在第一轨道上的滑动调整钻孔角度。所述第一轨道优选呈弧形，其两端分别固定于顶板与U肋上，钻头定位系统在第一轨道滑动，即可实现调整打孔角度的目的。
[0007] 为了实现限制打孔的深度，所述钻头定位系统包括工作平台，所述工作平台上设有能够相对其滑动的定位块，所述定位块开设有能够使钻头通过的钻头定位孔，所述钻头定位孔设有能够限定钻孔深度的限位机构。
[0008] 所述限位机构包括设于所述钻头定位孔内的定位圈、开设于钻头定位孔边缘的钻孔滑动槽，所述定位圈设有与所述钻孔滑动槽形匹配的钻孔滑动凸缘，且所述钻孔滑动凸缘能够在所述钻孔滑动槽内滑动。其中，滑动距离近似等于钢箱梁U肋板厚度，可以实现打孔顺利进行并限止钻头位移，防止钻头穿过孔后冲击顶板。
[0009] 为保证工作平台沿着第一轨道方向滑动，所述第一轨道两侧均设有第一凸台，各所述第一凸台内侧均设有轨道凸缘，所述工作平台两侧开设有与所述轨道凸缘匹配的第一滑动槽，同时起到预固定的作用。
[0010] 为了将工作平台定位在第一轨道的指定位置，所述第一轨道与工作平台之间设有第一定位机构，所述第一定位机构包括设于第一轨道内缘的若干第一定位孔、设于所述工作平台上的若干第一定位突块，并能够通过第一定位孔和第一定位突块的嵌合使所述工作平台固定在所述第一轨道上。
[0011] 所述第一定位突块设有倒角边，可方便地插入所述第一定位孔中，保证工作平台被嵌固在指定位置。
[0012] 为了将定位块定位在工作平台的指定位置，所述工作平台与定位块之间设有第二定位机构，所述工作平台设有第二轨道，所述定位块通过第二轨道与工作平台滑动连接，所述第二定位机构包括设于第二轨道内周缘的若干第二定位孔，所述定位块设有若干第二定位突块，并能够通过第二定位孔和第二定位突块的配合使用使所述定位块嵌固在所述第二轨道上。
[0013] 所述第二定位突块设有倒角边，可方便地插入所述第二定位孔中，保证定位块被嵌固在指定位置。
[0014] 为了进一步固定定位块，所述第二轨道两侧均设有第二凸台，且所述第二定位机构包括开设于所述第二凸台两侧边的内置螺纹的若干固定孔，所述固定孔内穿设有固定螺栓，并能够通过两侧的固定螺栓夹持固定所述定位块，所述固定螺栓根部有可与所述固定孔互相咬合的螺纹，固定螺栓旋入所述固定孔内可进一步将所述定位块固定。
[0015] 为保证定位块沿着第二轨道方向滑动，各所述第二凸台内侧均开设有第二滑动槽，所述定位块设有第二滑动凸缘，并通过第二滑动槽和第二滑动凸缘的配合使用使定位块在第二轨道上滑动。
[0016] 为固定上述装置，防止移动，所述工作平台滑动系统两端设有能够产生磁性吸附功能的磁座，所述磁座设有能够控制磁座磁性的磁座开关。通过对所述磁座开关控制磁座的磁性，在打孔定位时将整个装置吸附在钢箱梁上，防止打孔时装置移动，便于安装和拆卸。
[0017] 有益效果：1、本发明的可调整角度和限定深度的钢桥现场钻孔辅助定位装置解决了人工徒手无法进行定位打孔的不利现状；2、可以调整钻头打止裂孔时的角度和深度；3、提高了钢桥疲劳裂纹修复打孔操作的可控性及准确度；4、提升了打孔修复的效果；5、打孔质量好、效率高。
附图说明
[0018] 图1是本发明的结构示意图；
[0019] 图2是本发明中工作平台滑动系统的结构示意图；
[0020] 图3是本发明中磁座的结构示意图；
[0021] 图4是本发明中钻头定位系统的工作平台、第二轨道分解结构示意图；
[0022] 图5是本发明中定位块的及定位圈的分解结构示意图；
[0023] 图6是本发明的打孔定位安装实施示意图；
[0024] 图7是本发明的调整打孔角度实施示意图；
[0025] 图8是本发明的钻孔实施示意图。
具体实施方式
[0026] 参见图1至图8，本发明一实施例所述的可调整角度和限定深度的钢桥现场钻孔辅助定位装置，包括工作平台滑动系统1和钻头定位系统2。
[0027] 工作平台滑动系统1包括弧形的第一轨道11、设于第一轨道11两侧的第一凸台12、设于第一轨道11内缘的若干第一定位孔111，各第一凸台12内侧均设有轨道凸缘13，第一轨道11两端设有磁座3，磁座3设有磁座开关31。
[0028] 钻头定位系统2包括与第一轨道11滑动连接的工作平台21、铺设在工作平台21上的第二轨道25、与第二轨道25滑动连接的定位块22、设于第二轨道25两侧的第二凸台26、设于第二轨道25内缘的若干第二定位孔251。
[0029] 工作平台21设有与轨道凸缘13配合的第一滑动槽24和与第一定位孔111匹配的第一定位突块211，第一滑动槽24可使工作平台21在第一轨道11上沿其方向滑动，第一定位突块211设置有倒角边，可方便地插入第一定位孔111中。
[0030] 第二凸台26内侧开设有第二滑动槽27，定位块22设有与第二滑动槽27配合使用的定位滑动凸缘28和与第二定位孔251匹配的第二定位突块223，可使定位块22在第二轨道25上沿其方向滑动，第二定位突块223设置有倒角边，可方便地插入第二定位孔251中；同时，第二凸台26侧边开设有若干内置螺纹的固定孔261，固定孔261中穿设有固定螺栓262，固定螺栓262根部有可与固定孔261互相咬合的螺纹，旋入固定孔261内可进一步保证将定位块22固定。
[0031] 定位块22内开设有能够使钻头通过的钻头定位孔221，钻头定位孔221设有定位圈23，钻头定位孔221内缘开设钻孔滑动槽222，定位圈23设有于钻孔滑动槽222形匹配的钻孔滑动凸缘231，钻孔滑动凸缘231可在钻孔滑动槽222内滑动。
[0032] 根据顶板6与U肋7焊缝疲劳裂纹4尖端所处位置，量得定位圈23圆心到磁座3边缘的距离L，在裂纹4尖端外侧划与该距离L等长度的线示意，然后磁座3放置在此处，工作平台滑动系统1定位完成，考虑钻头通过定位圈23后可直接与裂纹4尖端接触，以此为基础，工作平台21可在所述第一轨道11上滑动到所述定位圈23圆心、定位块22圆心和裂纹4尖端在同一直线上后再通过第一定位突块211插入到第一定位孔111中，实现定位目的。
[0033] 本发明的操作步骤如下：
[0034] 打孔前，准备好该装置，在钢桥裂缝旁的顶板6与U肋7处，将钻头定位系统2安装在工作平台滑动系统1上，量得定位圈23圆心到磁座3边缘的距离L，在裂纹4尖端外侧划与该距离L等长度的线示意，然后磁座3放置在此处，工作平台滑动系统1定位完成，旋转磁座开关31，使磁座3释放磁性，将整个装置牢固地吸附在钢箱梁顶板6与U肋7处，根据裂纹4尖端所在位置，确定定位块22的所处位置，然后将整个钻头定位系统2在第一轨道11上滑动，待钻头定位系统2到达与裂纹4尖端距离最近位置处时，把工作平台21上的第一定位突块211插入工作平台滑动系统1的第一定位孔111内，将电钻5插入定位圈23内，定位圈3保持在定位块22外端，根据电钻5钻头尖端到裂纹4尖端的距离调整定位块22在第二轨道25内的位置，当电钻5钻头尖端刚好触碰到裂纹尖端时，把第二定位突块223插入第二定位孔251内，并将固定螺栓262分别在定位块22的定位滑动凸缘28上方，通过第二轨25的固定孔261旋入第二轨道25内，此时定位块22的位置完全固定，电钻5伸入定位圈23内开始钻孔作业，整个电钻5可在定位圈23圆心与定位块22横截面圆心的连线上钻孔，由于钻孔滑动槽的长度有限，并非完全贯穿定位块，所以定位圈的移动距离有限，当电钻5钻穿孔后又可同时起到限位作用，避免由于钻穿孔后向前冲击钻伤顶板，钻孔完成后，可旋转磁座开关31，关闭磁座3的磁性，回收整个装置。
