CN102817363A

CN102817363A - 一种掘钻锚一体机在地下室基坑支护工程中的运用

Info

Publication number: CN102817363A
Application number: CN2012103431541A
Authority: CN
Inventors: 凌宗明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-09-17
Filing date: 2012-09-17
Publication date: 2012-12-12

Abstract

本发明涉及一种掘钻锚一体机在地下室基坑支护工程中的运用的方法，其是根据房屋地下室基坑支护工程的特点采用自己设计的掘钻锚一体机实现房屋地下室基坑支护的掘钻锚快速推进。以适应地下要挖深11~15米左右所需要的与之相配套的锚杆长度和锚钻速度,达到提高工作效率,节约能源,大幅降低施工成本的目的。

Description

一种掘钻锚一体机在地下室基坑支护工程中的运用

技术领域

本发明涉及一种掘钻锚一体机在地下室基坑支护工程中的运用,属于建筑工程技术领域。特别涉及建筑物地下室基坑支护技术领域。

背景技术

随着我国城市化进程的加快，城市人口迅速增长，人民生活水平不断提高，对住房的需求量也不断增大，私家车也越来越多，必然增大了停车位的需求量，原来的一层地下室（约5米深）的停车位数量已不能满足住户的停车需求。我国政府于2009年出台文件强制要求地产商一户必须配备一个车位，致使地下室加深为二层或三层（挖深11~15米左右）已成为趋势。对于地下要挖深11~15米左右，就需要与之相配套的锚杆长度和锚钻速度。在申请号为200920015410.8的专利文献中公开了一种掘锚一体化的掘锚机。其主要技术特征是，掘进机和锚杆机一体安装，锚杆机安装于掘进机回转台耳板与截割减速机耳板外侧壁上。锚杆机具有伸缩折叠机构、旋转机构，伸缩折叠机构包括伸缩油缸和举升油缸，完成锚杆机伸缩状态的变化；举升油缸一端与静臂内筒铰接，另一端与旋转滑台铰接，完成锚杆机折叠与举升状态的改变；旋转机构包括旋转油缸、扣板、导向板，旋转油缸转动带动扣板沿导向板旋转，完成锚杆机导轨的旋转。在申请号为200920141619.9的专利文献中公开了一种多功能履带式挖斗扒碴机，它包括工作机构、多功能装置、输送机构、行走机构、液压系统、电气系统，由于在传统的履带式挖斗扒碴机上安装了多功能装置，可以针对不同的工作断面完成各种施工任务。在申请号为200820126004.4的专利文献中公开了一种挖斗式装岩锚固机，且包括行走机构、装设于行走机构上的底盘及设置于底盘上的控制机构，挖装机构，运输机构和锚固钻机；其中，控制机构包括电气系统和液压系统，用以提供驱动行走结构、挖装机构，运输机构和锚固机构的动力源；挖装机构包括大臂、小臂和挖斗，且通过挖臂回转座安装于底盘上；运输机构包括溜槽、装设于溜槽一端的驱动马达及设于该溜槽另一端的铲斗；锚固机构包括钻臂和推进器，且钻臂通过钻臂回转座装于底盘。以上所述几种设备均是用于金属，非金属及煤炭地下开采时巷道的掘进和锚固用。其锚杆长度和锚钻速度都低。

在房屋地下室基坑支护工程中无论是岩土的性质，工作面的开拓，对掘进和锚固的要求都有很大提高，特别是锚杆长度和锚钻速度比金属非金属及煤炭地下开采时巷道的掘进和锚固提高一倍以上。在这方面，公知的的锚钻机械是采用空压机供气、气缸驱动、气动冲击的钢管锚杆机,这种锚杆机费时,费力,无论从锚杆长度和锚钻速度和与之相配套的高耗能设备等方面已不能满足建筑物地下室基坑支护的技术要求。

发明内容

为了解决实际施工中的问题,本发明的目的是提供一种掘钻锚一体机在地下室基坑支护工程中的运用的方法，其是根据房屋地下室基坑支护工程的特点采用自己设计的掘钻锚一体机实现房屋地下室基坑支护的掘钻锚快速推进。以适应地下要挖深11~15米左右所需要的与之相配套的锚杆长度和锚钻速度,达到提高工作效率, 节约能源, 大幅降低施工成本的目的。

本发明按以下技术方案实施

采用申请人自己设计的掘钻锚一体机进行房屋地下室基坑支护的掘钻锚工作。

所述掘钻锚一体机的组成结构如图1所示，包括发动机1，挖机大臂2，连接架3，液压分配阀4，操作阀5，液压马达或油缸6，机架导轨7，冲击器8，钢管锚杆9，快速安装接头10，链条11，弹簧张紧螺栓12，轴承13，内凹式钎头14，高压油管15，减速系统16，液压主泵17。机架导轨7通过连接架3焊接在挖斗上, 发动机1及液压主泵17提供动力并通过液压分配阀4及高压油管15连接并分配动力给挖机大臂2和液压马达或油缸6，液压冲击器8用夹块、螺杆及轴承13固定在机架导轨7上, 快速接头10连接机架导轨7和挖斗连接架3, 通过链条11实现了液压马达或油缸6与液压冲击器8的连接，轴承13承载液压冲击器8, 其在机架7内滚动运动，内凹式钎头14用销槽及插销与冲击器8的端部连结并可在冲击器8内前后运动，液压马达或油缸6用螺栓固定在机架导轨7的后端，链条11 采用链轮及链轮轴固定在机架导轨7 的前、后端,通过弹簧张紧螺栓12 来调节链条11 的张紧度，减速系统16由固定在液压马达或油缸6轴上的大链盘及链轮轴上的小链盘及连接大、小链盘的小链条组合而成，发动机1及液压主泵17设置在操纵室内为整机提供动力。

其是通过一台挖掘机的发动机1及液压主泵17提供动力，挖掘机大臂2提供上下、左右、前后锚孔的位置调整，挖斗上焊接的连接架3连接机架导轨7来调整锚杆角度，加装的液压分配阀4给液压马达或油缸6提供动力，驾驶室内加装的脚踏式操作阀5操纵液压分配阀4给液压马达或油缸6供油带动液压冲击器8前进及后退，液压马达或油缸6给液压冲击器8提供前进及后退的动力，机架导轨7给液压冲击器8提供平稳的导向，液压冲击器8提供强大的冲击力冲击钢管锚杆9前进，快速接头10可快速的连接机架导轨7和挖斗连接架3（便于撤装），通过链条11实现了液压马达或油缸6与液压冲击器8的连接，弹簧螺栓12调节链条11的张紧度，轴承13共四个承载液压冲击器8在机架7内滚动运动以减小摩擦，内凹式钎头14是强度及刚度要求较高的部件，用于传递活塞强大的冲击力于钢管锚杆9上，高压油管15连接液压冲击器8、液压马达或油缸6、回油箱及两块液压分配阀，大、小链盘及小链条16减速系统用于提高液压冲击器8的给进力及调节运动速度。

由挖掘机的发动机及液压主泵提供动力，其功率为45-60千瓦，集挖掘和锚杆钻孔两种功能, 是一种能自由行走、液压冲击、导轨导向的挖掘和锚杆钻机设备。以满足现代挖、钻两用，锚杆长度要求更长，锚钻速度要求更快，能耗更低的建筑物地下室基坑支护的要求。设备行走靠挖掘机自身的行走系统，孔位的对中是调节挖掘机大臂2来完成，锚杆角度是靠挖掘机挖斗及连接架3来完成，平稳的导向是机架导轨7来控制，冲击力来源是液压冲击器8，而冲击器8的驱动（前、后运动）是操纵操作阀5控制液压马达或油缸6来实现。整个动作简单、方便、快速，一人即可在驾驶室内操作。

在所述的地下室基坑及边坡支护中的步骤

1. 将所述掘钻锚一体机的快速安装接头松开,将机架导轨拆下,即可开展挖掘工

作,将工作面按施工要求挖好;

2. 将机架导轨通过快速安装接头与挖斗连接架连接上, 将钢管锚杆装入内凹式钎头中即可对拟定的点进行锚杆钻孔,利用液压冲击器提供强大的冲击力冲击钢管锚杆前进;

3. 对冲击到位的钢管锚杆进行钢管锚杆注浆或锚索注浆,完成掘钻锚一个循环。

与公知技术相比具的优点及积极效果：

1、采用自行设计的掘钻锚一体机进行施工，工作效率高，导轨导向，平稳性好，

移动就位快；

2、节约能源：掘钻锚一体机为全液压，一项每天（8小时）节约油款1321.64元，

如采用一般12立方空压机（118KW）每小时耗油28升，采用久保田161小挖机（35KW）每小时耗油4.5升，且钻进速度更快；

3、节约劳动力：如公知的空压机气缸驱动、气动冲击的一台钢管锚杆机要4~5

人才能抬动钻机。而采用本掘钻锚一体机只需要2人即可操作，但施工速度却提高了2倍，仅此一项每天节约施工成本1050元。

4、节约了锚杆焊接接头数量：以一根18米的锚杆为例，按每天施工25根锚杆计算，每根锚杆节约接头3个，每天可以节约施工成本626.25元（还没有包含空压机在焊接时空转时间所消耗的柴油或电能）。

5、可实现一机多用：

1）采用快速安装接头安装机架后可施工水平锚杆;

2）换装成冲击头后可施工竖向超前锚杆及夹芯微型桩;

3）撤下机架后又可以挖土;

4）还可以施工大孔径ф60以上的钢管锚索。

附图说明

图1为掘钻锚一体机组成结构主视图。

图中1为发动机，2为挖机大臂，3为连接架，4为液压分配阀，5为操作阀，6液压马达或油缸，7为机架导轨，8为冲击器，9为钢管锚杆，10为快速安装接头，11为链条，12为弹簧张紧螺栓，13为轴承，14为内凹式钎头，15为高压油管，16为减速系统，17为液压主泵。

具体实施方式

实施例:某城中村改造,拟建活动中心1幢,7幢高43层住宅楼,设置2层地下室埋深12米。

地下室基坑及边坡支护的步骤：

1. 将所述掘钻锚一体机的快速安装接头10松开,将机架导轨7拆下,即可开展挖

掘工作,将工作面按施工要求挖好;

2. 将机架导轨通过快速安装接头10与挖斗连接架3连接上, 将钢管锚杆装入内凹式钎头14中即可对拟定的点进行锚杆钻孔,利用液压冲击器提供强大的冲击力冲击钢管锚杆前进; 锚杆采用￠48钢管锚杆，壁厚3.25mm, 钢管上梅花形布眼,孔眼直径￠10 mm,间距20-30cm, 锚杆排距1500 mm,水平间距1500 mm,水平锚杆倾角15-25度；

3. 对冲击到位的钢管锚杆进行钢管锚杆注浆或锚索注浆,完成掘钻锚一个循环。钢管锚杆注浆水灰比0.6-0.65,注浆浆液采用纯水泥浆,水泥采用矿渣硅酸盐水泥,外加千分之5早强剂, 锚杆每米注浆量40公斤。

所述掘钻锚一体机结构如图1所示，其功率为60千瓦，完成自由行走、液压冲击、导轨导向功能。其包括发动机1，挖机大臂2，连接架3，液压分配阀4，操作阀5，液压马达或油缸6，机架导轨7，冲击器8，钢管锚杆9，快速安装接头10，链条11，弹簧张紧螺栓12，轴承13，内凹式钎头14，高压油管15，减速系统16，液压主泵17。机架导轨7通过连接架3焊接在挖斗上, 发动机1及液压主泵17提供动力并通过液压分配阀4及高压油管15连接并分配动力给挖机大臂2和液压马达或油缸6，液压冲击器8用夹块、螺杆及轴承13固定在机架导轨7上, 快速接头10连接机架导轨7和挖斗连接架3, 通过链条11实现了液压马达或油缸6与液压冲击器8的连接，轴承13承载液压冲击器8, 其在机架7内滚动运动，内凹式钎头14用销槽及插销与冲击器8的端部连结并可在冲击器8内前后运动，液压马达或油缸6用螺栓固定在机架导轨7的后端，链条11 采用链轮及链轮轴固定在机架导轨7 的前、后端,通过弹簧张紧螺栓12 来调节链条11 的张紧度，减速系统16由固定在液压马达或油缸6轴上的大链盘及链轮轴上的小链盘及连接大、小链盘的小链条组合而成，发动机1及液压主泵17设置在操纵室内为整机提供动力。以满足现代挖、钻两用，锚杆长度要求更长，锚钻速度要求更快，能耗更低的建筑物地下室基坑支护的要求。设备行走靠挖掘机自身的行走系统，孔位的对中是调节挖掘机大臂2来完成，锚杆角度是靠挖掘机挖斗及连接架3来完成，平稳的导向是机架导轨7来控制，冲击力来源是液压冲击器8，而冲击器8的驱动（前、后运动）是操纵操作阀5控制液压马达或油缸6来实现。整个动作简单、方便、快速，一人即可在驾驶室内操作。

Claims

1.一种掘钻锚一体机在地下室基坑支护工程中的运用,其特征在于:其按以下步骤完成,

1).将掘钻锚一体机的快速安装接头松开,将机架导轨拆下,即可开展挖掘工作,将工作面按施工要求挖好;

2). 将机架导轨通过快速安装接头与挖斗连接架连接上, 将钢管锚杆装入内凹式钎头中,对拟定的点进行锚杆钻孔,利用液压冲击器提供强大的冲击力冲击钢管锚杆前进;

3). 对冲击到位的钢管锚杆进行钢管锚杆注浆或锚索注浆,完成掘钻锚一个循环。

2.根据权利要求1所述的掘钻锚一体机在地下室基坑支护工程中的运用, 其特征在于:

所述掘钻锚一体机包括发动机(1)，挖机大臂(2)，连接架(3)，液压分配阀(4)，操作阀(5)，液压马达或油缸(6)，机架导轨(7)，冲击器(8)，钢管锚杆(9)，快速安装接头(10)，链条(11)，弹簧张紧螺栓(12)，轴承(13)，内凹式钎头(14)，高压油管(15)，减速系统(16)，液压主泵(17), 机架导轨(7)通过连接架(3)焊接在挖斗上, 发动机(1)及液压主泵(17)提供动力并通过液压分配阀(4)及高压油管(15)连接并分配动力给挖机大臂(2)和液压马达或油缸(6)，液压冲击器(8)用夹块、螺杆及轴承(13)固定在机架导轨(7)上, 快速接头(10)连接挖斗连接架(3), 通过链条(11)实现了液压马达或油缸(6)与液压冲击器(8)的连接，轴承(13)承载液压冲击器(8),内凹式钎头(14)用销槽及插销与冲击器(8)的端部连结并在冲击器(8)内前后运动，液压马达或油缸(6)用螺栓固定在机架导轨(7)的后端，链条(11) 采用链轮及链轮轴固定在机架导轨(7) 的前、后端,通过弹簧张紧螺栓(12) 来调节链条(11) 的张紧度，减速系统(16)由固定在液压马达或油缸(6)轴上的大链盘及链轮轴上的小链盘及连接大、小链盘的小链条组合而成，发动机(1)及液压主泵(17)设置在挖掘机操纵室内为整机提供动力。