CN110552359B - 一种支撑吊篮式高陡边坡锚固施工方法 - Google Patents

Abstract

一种支撑吊篮式高陡边坡锚固施工方法，包括吊篮、燕尾导轨、吊耳、锚孔钻机、固定销、锚孔识别装置、吊钩、工作钢丝绳、电动葫芦提升机、安全绳、安全锁、提升机轨道、提升机限位传感器、滑动件、支撑架、滑动件限位传感器；首先在坡顶处固定支撑架，然后依次安装好其余部件，在施工时首先在坡脚处钻出一排初始定位孔，再通过电动葫芦提升机和滑动小车控制吊篮移动至施工位置，锚孔识别装置自动识别附近定位孔并使固定销移动至正对定位孔的位置，固定销伸出并与初始定位孔配合，从而实现吊篮的固定，此时即可开启锚孔钻机在定位孔的上方实施钻孔，钻孔完成后利用上一步钻好的锚孔作为更高位置的定位孔，以此方式逐渐提升施工高度直至坡顶。

Description

一种支撑吊篮式高陡边坡锚固施工方法

技术领域

本发明涉及一种边坡锚固设备，特别涉及一种高陡边坡锚固钻孔用施工装备。

背景技术

近年来随着我国交通水利等建设的迅速发展修建了大量边坡。由于不重视边坡治理导致边坡灾害发生频率呈逐年上升态势，由此产生怎样做好边坡治理的技术问题。边坡治理中边坡加固的一种重要方式为边坡锚固。现有锚固施工大多采用搭设脚手架平台的方法：将钻机固定在脚手架平台上实施钻孔，钻机钻好一个锚孔后需要人工将钻机拆卸并搬运至下一个施工位置再固定。这种施工方法的缺点是需要预先搭设脚手架，搭设脚手架成本高且费时费力；人工拆装锚孔钻机使施工效率低下；面对高陡边坡搭设脚手架危险度高。市面上缺少一种适用于高陡边坡锚固施工设备。如何高效、快速、安全地在高陡边坡上进行岩土锚固施工已成为我们主要研究内容。

专利文件CN200310105657.6公开了一种高坡岩土锚固施工方法和装置，其主要技术方案是：一种高坡岩土锚固施工方法，根据锚固施工范围预设上下左右六个(或四个)锚固点，将一条较粗的钢丝绳的两端牢牢固定在高处的两个锚固点上并将一个安装有锚固钻机和伸缩转向脚轮的钻台，通过钻台上的滑轮组和与之相连的悬挂滑轮悬挂在粗钢绳上，将固定在地面上的四个横移卷扬机的四条钢丝绳分别穿过 中(或高)、低处锚固点的锚点转向滑轮和钻台上的横移转向滑轮再固定在中 (或高)、低处的四个锚固点上，钻台用固定于地面上的提升卷扬机通过滑轮组、悬挂滑轮悬挂在粗钢绳下垂直移动，用收放横移卷扬机的四条钢丝绳横向移动，用同时收紧每条钢丝绳使钻台紧贴在山坡上，再同时撑起全部伸缩转向脚轮的伸缩支腿使钻台紧压在钻孔施工位置。此发明利用缆索和伸缩支腿来改变钻台位置，需要不断拉紧和收缩缆索，要控制好每段缆索的长度，工作繁杂，操作困难，钻台位置的移动全靠卷扬机驱动，机动性差，工作效率低。

专利文件CN201810257468.7公开了一种高坡锚固用可调式锚杆钻机，其主要技术方案是：一种高坡锚固用可调式锚杆钻机，包括行走履带，倾角传感器，视觉传感器，调节油缸，滑动导轨，吊耳，操作平台，动臂，动臂油缸，钻臂，钻臂油缸，钻头套管，钻机导轨，锚杆钻机，卷扬机，钢丝绳。行走履带内侧前后均设置了铰接孔，且前端铰接孔底部设置有吊耳，操作平台可以沿着滑动导轨前后移动，平台上安装有倾角传感器，钻臂表面安装有钻机导轨和锚杆钻机，锚杆钻机可以沿着钻机导轨移动，其尾部安装有视觉传感器，此发明虽然可以实现自动调节驾驶室角度，但为了保证安全，使设备紧靠在坡面上，故面对陡坡无法施工，而且当面对高陡边坡时依靠卷扬机拉升钻机的方法危险系数高。

发明内容

针对现有边坡锚固施工技术存在的施工难、成本高、效率低、环境适应能力差、危险性高的问题，本发明提供了一种工作原理可靠、成本低、施工效率高、操作容易的高陡边坡锚固用锚孔施工设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种支撑吊篮式高陡边坡锚固施工方法，包括吊篮1、燕尾导轨2、吊耳3、锚孔钻机4、固定销5、锚孔识别装置6、吊钩7、工作钢丝绳8、电动葫芦提升机9、安全绳10、安全锁11、提升机轨道12、提升机限位传感器13、滑动件14、支撑架15、滑动件限位传感器16；所述吊篮1由型钢焊接而成，在底板上安装有沿吊篮1长度方向布置的燕尾导轨2，所述锚孔钻机4安装在燕尾导轨2上，锚孔钻机4可沿燕尾导轨2移动；

所述施工方法包括安装方法、定位锚固方法、调节维护方法；

所述安装方法包括：预先组装提升机轨道12、提升机限位传感器13、滑动件14、滑动件限位传感器16；其次在坡顶处固定支撑架15，然后将上述组装后的部件安装到支撑架15上；之后在提升机轨道12上安装电动葫芦提升机9，将吊篮1通过吊钩7、工作钢丝绳8连接到电动葫芦提升机9上；

所述吊篮1包括左区17、中区18、右区19，在左区17、右区19顶部各设置有三个吊耳3，安全绳10连接在三个吊耳的中间吊耳31上；左区17、中区18、右区19均包括上梁21、中梁22、下梁23，其中上梁21、中梁22之间设置有斜梁24用来提高稳定性，所述下梁23上设有安装孔231，面向坡体一侧的安装孔231上固定安装液压源，远离坡体一侧的安装孔231上安装备用固定绳；所述左区17、右区19在面向坡体一侧的中梁22、下梁23上设置有滑轨用于安装凹形板56，所述凹形板56上端安装在中梁上，下端安装在下梁上，所述凹形板56可以在中梁22、下梁23上左右滑动；所述凹形板56的两侧壁内侧与一滑板55滑动连接，所述滑板55上设有两个凸块57，两个凸块57上设有孔，孔中设有枢轴，枢轴上连接有转动块54，转动块54上固定连接转接板53，转接板53上设有所述固定销5；所述固定销5末端设有顶尖51，顶尖51与固定销主体之间设有台肩52用以卡接，所述固定销主体分为阶梯式的四段，固定销主体为可伸缩结构；所述转接板53左上角设置有所述锚孔识别装置6； 固定销5可以与预先钻好的锚孔配合，从而在锚孔钻机4工作时使吊篮1保持稳定；所述阶梯式的四段中离顶尖最远的一段上方设置液力孔58，所述台肩52上也设有液力孔，所有的液力孔为常闭孔；

所述工作钢丝绳8一端与电动葫芦提升机9相连另一端与吊钩7相连，吊钩7继续通过钢丝绳与吊耳3连接；工作钢丝绳8用于承担吊篮1重量；所述安全锁11安装在电动葫芦提升机9旁，在工作钢丝绳8意外断裂时可自动锁死安全绳10；所述电动葫芦提升机9安装在提升机轨道12上，电动葫芦提升机9可沿提升机轨道12运动；所述提升机限位传感器13设置在提升机轨道12两末端处；所述支撑架15固定在坡顶处，支撑架15下端有与滑动件14配合的导轨；滑动件14可沿导轨运动；所述提升机轨道12固定安装在滑动件14下端；所述滑动件限位传感器16安装在支撑架15下方的导轨末端；

所述定位锚固方法包括：在施工时首先在坡脚处钻出一排初始定位孔，再通过电动葫芦提升机9和滑动件14控制吊篮1移动至施工位置，锚孔识别装置6自动识别附近定位孔并使固定销5移动至正对初始定位孔的位置，固定销5伸出并与初始定位孔配合，从而实现吊篮1的固定，此时即可开启锚孔钻机4在定位孔的上方实施钻孔，钻孔完成后利用上一步钻好的锚孔作为更高位置的定位孔，以此方式逐渐提升施工高度，直至坡顶；

所述调节维护方法包括：在将固定销5与定位孔配合后，将所述备用固定绳另一端与坡体或坡底的固定设备可伸缩连接，远离坡体一侧的安装孔231上还安装工具箱，工具箱中包括维护工具用以维护及固定。

优选的，所述固定销5共有两个，固定销主体通过内部的液压结构实现伸缩，所述阶梯式的四段靠近顶尖51的两段可以伸缩。

优选的，所述锚孔识别装置6为摄像头。

优选的，所述安全锁11内部有预收紧机构用于保证安全绳10为预紧状态，当工作钢丝绳意外断裂吊篮1迅速坠落时即可触发安全锁11迅速锁紧安全绳10，从而避免事故发生。

优选的，所述支撑架15有三个。

优选的，所述燕尾导轨2为导轨上设有燕尾凹槽。

优选的，所述燕尾导轨2上设有连接板，所述连接板上设有燕尾凸起，所述燕尾凸起与所述燕尾凹槽相配合。

优选的，所述锚孔钻机4固定在所述连接板上。

优选的，当需要伸缩所述固定销5时，使所述液力孔与所述液压源连接。

与现有的发明相比，本发明采用吊篮搭载锚孔钻机的方式，有效应对高陡边坡的锚固施工，优点如下：

1．针对背景文献一中钻台的位置调整方式，改进点在于采用电动葫芦提升机提升吊篮，电动葫芦提升机还可以带动吊篮沿坡体横向运动，滑动小车可以带动吊篮前后移动，从而可以控制吊篮准确移动到需要钻孔的位置。

2．针对背景文献二中吊篮的固定方式，改进点在于篮上设置有固定销，在钻机工作时使吊篮保持稳定，吊篮底板处还有燕尾导轨，锚孔钻机可以在导轨上移动，可以实现“一次定位多处钻孔”的功能，极大的提高了钻孔效率。

3．“三点两方式固定”；

针对背景文献一、二中的固定方式，在实际使用中会遇到施工环境的差异导致无论单独使用固定销还是单独使用滑轮都无法保证稳定性的情况，此时使用固定销加备用固定绳的组合方式，固定销提供基础固定和支撑，远离坡体一侧的安装孔上设置备用固定绳，备用固定绳另一端固定在坡底或坡体，提供水平分力对吊篮施压，使吊篮更好的固定在坡体上。

4．“多段伸缩最大化延伸距离”；

在实际使用中，由于施工环境的差异化，会导致固定销的延伸距离不够无法紧密结合定位孔，本发明设计了可伸缩式固定销，多段伸缩结构实现距离的最大化以及可调节，灵活性高。

5．“三维移动转动、两点可调”；

本发明具有高度灵活性，固定销具有“三维移动转动”功能，在XYZ的三个正负方向可移动及转动，分别是沿着梁的左右、上下运动以及伸缩运动和转接板的转动，同时固定销的数量有两个，保证了两点平衡固定以及不同定位孔间距可调固定。

6．在上述框架基础上，增设了安全设备，吊篮顶端设置有六个吊点，可以有效防止吊篮倾覆，拥有独立的安全绳和安全锁设备，在钢丝绳意外断裂时可防止吊篮坠落，吊钩设有防脱钩装置防止钢丝绳滑脱，提升机轨道及滑动件轨道处安装有限位装置可防止提升机和滑动件冲出轨道，以上装置使施工安全性得到充分的保障。

附图说明

图1为本发明整体工作示意图。

图2为本发明吊篮部分斜视图。

图3为本发明固定销工作原理图。

图4为固定销部分放大图。

图5为图1中圆范围放大图。

图中：1-吊篮、2-燕尾导轨、3-吊耳、4-锚孔钻机、5-固定销、6-锚孔识别装置、7-吊钩、8-工作钢丝绳、9-电动葫芦提升机、10-安全绳、11-安全锁、12-提升机轨道、13-提升机限位传感器、14-滑动件、15-支撑架、16-滑动件限位传感器、17-左区、18-中区、19-右区、21-上梁、22-中梁、23-下梁、231-安装孔、24-斜梁、31-中间吊耳、51-顶尖、52-台肩、53-转接板、54-转动块、55-滑板、56-凹形板、57-凸块、58－液力孔。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1至图5所示，一种支撑吊篮式高陡边坡锚固施工方法，包括吊篮1、燕尾导轨2、吊耳3、锚孔钻机4、固定销5、锚孔识别装置6、吊钩7、工作钢丝绳8、电动葫芦提升机9、安全绳10、安全锁11、提升机轨道12、提升机限位传感器13、滑动件14、支撑架15、滑动件限位传感器16；所述吊篮1由型钢焊接而成，在底板上安装有沿吊篮1长度方向布置的燕尾导轨2，所述锚孔钻机4安装在燕尾导轨2上，锚孔钻机4可沿燕尾导轨2移动；

所述施工方法包括安装方法、定位锚固方法、调节维护方法；

所述安装方法包括：预先组装提升机轨道12、提升机限位传感器13、滑动件14、滑动件限位传感器16；其次在坡顶处固定支撑架15，然后将上述组装后的部件安装到支撑架15上；之后在提升机轨道12上安装电动葫芦提升机9，将吊篮1通过吊钩7、工作钢丝绳8连接到电动葫芦提升机9上；

所述吊篮1包括左区17、中区18、右区19，在左区17、右区19顶部各设置有三个吊耳3，安全绳10连接在三个吊耳的中间吊耳31上；左区17、中区18、右区19均包括上梁21、中梁22、下梁23，其中上梁21、中梁22之间设置有斜梁24用来提高稳定性，所述下梁23上设有安装孔231，面向坡体一侧的安装孔231上固定安装液压源，远离坡体一侧的安装孔231上安装备用固定绳；所述左区17、右区19在面向坡体一侧的中梁22、下梁23上设置有滑轨用于安装凹形板56，所述凹形板56上端安装在中梁上，下端安装在下梁上，所述凹形板56可以在中梁22、下梁23上左右滑动；所述凹形板56的两侧壁内侧与一滑板55滑动连接，所述滑板55上设有两个凸块57，两个凸块57上设有孔，孔中设有枢轴，枢轴上连接有转动块54，转动块54上固定连接转接板53，转接板53上设有所述固定销5；所述固定销5末端设有顶尖51，顶尖51与固定销主体之间设有台肩52用以卡接，所述固定销主体分为阶梯式的四段，固定销主体为可伸缩结构；所述转接板53左上角设置有所述锚孔识别装置6； 固定销5可以与预先钻好的锚孔配合，从而在锚孔钻机4工作时使吊篮1保持稳定；所述阶梯式的四段中离顶尖最远的一段上方设置液力孔58，所述台肩52上也设有液力孔，所有的液力孔为常闭孔；

所述工作钢丝绳8一端与电动葫芦提升机9相连另一端与吊钩7相连，吊钩7继续通过钢丝绳与吊耳3连接；工作钢丝绳8用于承担吊篮1重量；所述安全锁11安装在电动葫芦提升机9旁，在工作钢丝绳8意外断裂时可自动锁死安全绳10；所述电动葫芦提升机9安装在提升机轨道12上，电动葫芦提升机9可沿提升机轨道12运动；所述提升机限位传感器13设置在提升机轨道12两末端处；所述支撑架15固定在坡顶处，支撑架15下端有与滑动件14配合的导轨；滑动件14可沿导轨运动；所述提升机轨道12固定安装在滑动件14下端；所述滑动件限位传感器16安装在支撑架15下方的导轨末端；

所述定位锚固方法包括：在施工时首先在坡脚处钻出一排初始定位孔，再通过电动葫芦提升机9和滑动件14控制吊篮1移动至施工位置，锚孔识别装置6自动识别附近定位孔并使固定销5移动至正对初始定位孔的位置，固定销5伸出并与初始定位孔配合，从而实现吊篮1的固定，此时即可开启锚孔钻机4在定位孔的上方实施钻孔，钻孔完成后利用上一步钻好的锚孔作为更高位置的定位孔，以此方式逐渐提升施工高度，直至坡顶；

所述调节维护方法包括：在将固定销5与定位孔配合后，将所述备用固定绳另一端与坡体或坡底的固定设备可伸缩连接，远离坡体一侧的安装孔231上还安装工具箱，工具箱中包括维护工具用以维护及固定。

所述固定销5共有两个，固定销主体通过内部的液压结构实现伸缩，所述阶梯式的四段靠近顶尖51的两段可以伸缩。所述锚孔识别装置6为摄像头。所述安全锁11内部有预收紧机构用于保证安全绳10为预紧状态，当工作钢丝绳意外断裂吊篮1迅速坠落时即可触发安全锁11迅速锁紧安全绳10，从而避免事故发生。所述支撑架15有三个。所述燕尾导轨2为导轨上设有燕尾凹槽。所述燕尾导轨2上设有连接板，所述连接板上设有燕尾凸起，所述燕尾凸起与所述燕尾凹槽相配合。所述锚孔钻机4固定在所述连接板上。当需要伸缩所述固定销5时，使所述液力孔与所述液压源连接。

Claims (9)

1.一种支撑吊篮式高陡边坡锚固施工方法，其特征在于：包括吊篮（1）、燕尾导轨（2）、吊耳（3）、锚孔钻机（4）、固定销（5）、锚孔识别装置（6）、吊钩（7）、工作钢丝绳（8）、电动葫芦提升机（9）、安全绳（10）、安全锁（11）、提升机轨道（12）、提升机限位传感器（13）、滑动件（14）、支撑架（15）、滑动件限位传感器（16）；所述吊篮（1）由型钢焊接而成，在吊篮（1）底板上安装有沿吊篮（1）长度方向布置的燕尾导轨（2），所述锚孔钻机（4）安装在燕尾导轨（2）上，锚孔钻机（4）可沿燕尾导轨（2）移动；

所述施工方法包括安装方法、定位锚固方法、调节维护方法；

所述安装方法包括：预先组装提升机轨道（12）、提升机限位传感器（13）、滑动件（14）、滑动件限位传感器（16）；其次在坡顶处固定支撑架（15），然后将上述组装后的部件安装到支撑架（15）上；之后在提升机轨道（12）上安装电动葫芦提升机（9），将吊篮（1）借助吊钩（7）、工作钢丝绳（8）连接到电动葫芦提升机（9）上；

所述吊篮（1）包括左区（17）、中区（18）、右区（19），在左区（17）、右区（19）顶部各设置有三个吊耳（3），安全绳（10）连接在三个吊耳的中间吊耳（31）上；左区（17）、中区（18）、右区（19）均包括上梁（21）、中梁（22）、下梁（23），其中上梁（21）、中梁（22）之间设置有斜梁（24）用来提高稳定性，所述下梁（23）上设有安装孔（231），面向坡体一侧的安装孔（231）上固定安装液压源，远离坡体一侧的安装孔（231）上安装备用固定绳；所述左区（17）、右区（19）在面向坡体一侧的中梁（22）、下梁（23）上设置有滑轨用于安装凹形板（56），所述凹形板（56）上端安装在中梁上，下端安装在下梁上，所述凹形板（56）能够在中梁（22）、下梁（23）上左右滑动；所述凹形板（56）的两侧壁内侧与一滑板（55）滑动连接，所述滑板（55）上设有两个凸块（57），两个凸块（57）上设有孔，孔中设有枢轴，枢轴上连接有转动块（54），转动块（54）上固定连接转接板（53），转接板（53）上设有所述固定销（5）；所述固定销（5）末端设有顶尖（51），顶尖（51）与固定销主体之间设有台肩（52）用以卡接，所述固定销主体分为阶梯式的四段，固定销主体为可伸缩结构；所述转接板（53）左上角设置有所述锚孔识别装置（6）； 固定销（5）能够与预先钻好的锚孔配合，从而在锚孔钻机（4）工作时使吊篮（1）保持稳定；所述阶梯式的四段中离顶尖最远的一段上方设置液力孔（58），所述台肩（52）上也设有液力孔，所有的液力孔为常闭孔；

所述工作钢丝绳（8）一端与电动葫芦提升机（9）相连另一端与吊钩（7）相连，吊钩（7）继续通过钢丝绳与吊耳（3）连接；工作钢丝绳（8）用于承担吊篮（1）重量；所述安全锁（11）安装在电动葫芦提升机（9）旁，在工作钢丝绳（8）意外断裂时可自动锁死安全绳（10）；所述电动葫芦提升机（9）安装在提升机轨道（12）上，电动葫芦提升机（9）可沿提升机轨道（12）运动；所述提升机限位传感器（13）设置在提升机轨道（12）两末端处；所述支撑架（15）固定在坡顶处，支撑架（15）下端有与滑动件（14）配合的导轨；滑动件（14）可沿导轨运动；所述提升机轨道（12）固定安装在滑动件（14）下端；所述滑动件限位传感器（16）安装在支撑架（15）下方的导轨末端；

所述定位锚固方法包括：在施工时首先在坡脚处钻出一排初始定位孔，再通过电动葫芦提升机（9）和滑动件（14）控制吊篮（1）移动至施工位置，锚孔识别装置（6）自动识别附近定位孔并使固定销（5）移动至正对初始定位孔的位置，固定销（5）伸出并与初始定位孔配合，从而实现吊篮（1）的固定，此时即可开启锚孔钻机（4）在定位孔的上方实施钻孔，钻孔完成后利用上一步钻好的锚孔作为更高位置的定位孔，以此方式逐渐提升施工高度，直至坡顶；

所述调节维护方法包括：在将固定销（5）与定位孔配合后，将所述备用固定绳另一端与坡体或坡底的固定设备可伸缩连接，远离坡体一侧的安装孔（231）上还安装工具箱，工具箱中包括维护工具用以维护及固定。

2.根据权利要求1所述的一种支撑吊篮式高陡边坡锚固施工方法，其特征在于：所述固定销（5）共有两个，固定销主体通过内部的液压结构实现伸缩，所述阶梯式的四段靠近顶尖（51）的两段能够伸缩。

3.根据权利要求1所述的一种支撑吊篮式高陡边坡锚固施工方法，其特征在于：所述锚孔识别装置（6）为摄像头。

4.根据权利要求1所述的一种支撑吊篮式高陡边坡锚固施工方法，其特征在于：所述安全锁（11）内部有预收紧机构用于保证安全绳（10）为预紧状态，当工作钢丝绳（8）意外断裂吊篮（1）迅速坠落时即可触发安全锁（11）迅速锁紧安全绳（10），从而避免事故发生。

5.根据权利要求1所述的一种支撑吊篮式高陡边坡锚固施工方法，其特征在于：所述支撑架（15）有三个。

6.根据权利要求1所述的一种支撑吊篮式高陡边坡锚固施工方法，其特征在于：所述燕尾导轨（2）为导轨上设有燕尾凹槽。

7.根据权利要求6所述的一种支撑吊篮式高陡边坡锚固施工方法，其特征在于：所述燕尾导轨（2）上设有连接板，所述连接板上设有燕尾凸起，所述燕尾凸起与所述燕尾凹槽相配合。

8.根据权利要求7所述的一种支撑吊篮式高陡边坡锚固施工方法，其特征在于：所述锚孔钻机（4）固定在所述连接板上。

9.根据权利要求1所述的一种支撑吊篮式高陡边坡锚固施工方法，其特征在于：当需要伸缩所述固定销（5）时，使所述液力孔与所述液压源连接。

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