CN111851979A - 一种道路边坡锚杆支护可移动式操作系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种道路边坡锚杆支护可移动式操作系统，该系统包括移动装置，所述移动装置通过临时锚固装置以临时固定的方式形成于边坡的坡顶；所述移动装置上形成有卷扬机；施工装置，所述施工装置包括施工作业平台以及位于所述施工作业平台下部的多个第一行走轮；其中，所述卷扬机包含的钢丝绳的一端与所述施工装置相连。本申请提供的道路边坡锚杆支护可移动式操作系统，可以大大缩短支护部分工程工期；搭建焊接后形成稳定整体，可以移动到多处施工段，不需要反复搭建，并可实现循坏多次利用，安拆简易，节省资源，有利节省施工成本，并能有效避免脚手架搭设过程中存在的各种问题，从而创造经济效益。值得大面积推广使用。

Description

一种道路边坡锚杆支护可移动式操作系统

技术领域

本发明涉及边坡安全施工技术领域，特别是涉及一种道路边坡锚杆支护可移动式操作系统。

背景技术

锚杆支护是指在边坡、岩土深基坑等地表工程及隧道、采场等地下硐室施工中采用的一种加固支护方式。用金属件、木件、聚合物件或其他材料制成杆柱，打入地表岩体或硐室周围岩体预先钻好的孔中，利用其头部、杆体的特殊构造和尾部托板（亦可不用），或依赖于黏结作用将围岩与稳定岩体结合在一起而产生悬吊效果、组合梁效果、补强效果，以达到支护的目的。具有成本低、支护效果好、操作简便、使用灵活、占用施工净空少等优点。

对于土质及岩石破碎边坡，由于岩石裸露时间长，导致岩石风化加快，不利于边坡稳定，本着开挖支护同时进行施工的原则，将对开挖边坡及时进行锚喷支护，减少岩石裸露时间。道路施工工期节点的实现直接影响整体工程进度，保证道路施工正常进行是现阶段施工重点。

常规道路边坡支护通常采用满堂支架，采用满堂支架具有以下缺点：

⑴ 道路边坡采用扣件式脚手架支撑模板，锚喷支护完毕后，才能拆除模板与脚手架。

⑵ 由于道路边坡坡度大高度高，导致立杆与中心立杆受力不均，承重后存在威胁；坡面表面不平整，脚手架搭建存在难度，并且按照现行规范要求，脚手架超过8m要进行方案上报及专家论证，导致脚手架施工周期长，严重影响施工进度，并存在较大安全隐患。

⑶ 脚手架租赁周期长，搭建过程中造成严重的材料浪费，无法满足多次循环使用，与节能环保理念相违背，也造成施工成本增加。

⑷本道路开挖边坡普遍较高，高边坡搭设脚手架施工难度很大，且搭设周期较长，在搭设过程中很容易出现坠落、掉块等不安全因素，对施工人员存在很大的威胁。

⑸常规脚手架搭设，周期需要5-7天，综合验收，材料进场、拆除等完成开挖一个循环支护，至少需要10-15天周期。

发明内容

本发明提供了一种道路边坡锚杆支护可移动式操作系统。

本发明提供了如下方案：

一种道路边坡锚杆支护可移动式操作系统，包括：

移动装置，所述移动装置通过临时锚固装置以临时固定的方式形成于边坡的坡顶；所述移动装置上形成有卷扬机；

施工装置，所述施工装置包括施工作业平台以及位于所述施工作业平台下部的多个第一行走轮；

其中，所述卷扬机包含的钢丝绳的一端与所述施工装置相连；所述卷扬机用于实现所述施工装置沿所述边坡的坡面的升降位移。

优选地：还包括形成于边坡的坡顶上沿坡顶的长方向布置的两根导轨；所述移动装置包括位于其下部的多个第二行走轮；多个所述第二行走轮各自与其对应的导轨配合连接；两根所述导轨以及多个所述第二行走轮用于引导所述移动装置沿坡顶的长方向运动。

优选地：所述第二行走轮为均有刹车功能的行走轮；所述导轨的横截面具有U型结构，所述第二行走轮嵌装于所述U型结构内。

优选地：所述第二行走轮为钢轮。

优选地：所述移动装置靠近所述坡面的一端形成有导向支架，所述导向支架的前端连接有导向转轮，所述钢丝绳经过所述导向转轮后与所述施工装置相连。

优选地：所述导向支架的下方形成有可伸缩支腿。

优选地：所述可伸缩支腿包括第一管体、第二管体以及支撑板，所述第一管体与所述导向支架固定相连，所述第二管体的一部分套装于所述第一管体的内部且以螺纹连接的方式相连；所述支撑板与所述第二管体远离所述第一管体的一端固定相连。

优选地：所述卷扬机包含两根所述钢丝绳，所述导向支架为两个且每个所述导向支架的前端均形成有一个导向转轮。

优选地：所述第一行走轮为具有转向锁止功能以及刹车功能的万向轮。

优选地：所述第一行走轮为橡胶轮。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

通过本发明，可以实现一种道路边坡锚杆支护可移动式操作系统，在一种实现方式下，该系统可以包括移动装置，所述移动装置通过临时锚固装置以临时固定的方式形成于边坡的坡顶；所述移动装置上形成有卷扬机；施工装置，所述施工装置包括施工作业平台以及位于所述施工作业平台下部的多个第一行走轮； 其中，所述卷扬机包含的钢丝绳的一端与所述施工装置相连；所述卷扬机用于实现所述施工装置沿所述边坡的坡面的升降位移。本申请提供的道路边坡锚杆支护可移动式操作系统，可以大大缩短支护部分工程工期；搭建焊接后形成稳定整体，可以移动到多处施工段，不需要反复搭建，并可实现循坏多次利用，安拆简易，节省资源，有利节省施工成本，并能有效避免脚手架搭设过程中存在的各种问题，从而创造经济效益。值得大面积推广使用。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种道路边坡锚杆支护可移动式操作系统的左视图;

图2是本发明实施例提供的一种道路边坡锚杆支护可移动式操作系统的俯视图；

图3是本发明实施例提供的移动装置的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的A局部方法示意图；

图5是本发明实施例提供的B局部方法示意图

图6是本发明实施例提供的施工装置的结构示意图。

图中：移动装置1、第二行走轮11、锚固装置2、卷扬机3、施工装置4、施工作业平台41、第一行走轮42、钢丝绳5、导轨6、导向支架7、导向转轮8、可伸缩支腿9、第一管体91、第二管体92、支撑板93。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

参见图1、图2、图3、图4、图5、图6，为本发明实施例提供的一种道路边坡锚杆支护可移动式操作系统，如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，该系统包括移动装置1，所述移动装置1通过临时锚固装置2以临时固定的方式形成于边坡的坡顶；所述移动装置1上形成有卷扬机3；采用锚固装置2将移动装置1与坡顶紧固连接，可以保证获得良好的紧固效果，同时施工方法简单，通常坡顶均预留有锚杆，施工时将移动装置与地面原有锚杆相连即可。

施工装置4，所述施工装置4包括施工作业平台41以及位于所述施工作业平台41下部的多个第一行走轮42； 该施工装置41的周围可以设置防护栏杆，保证施工人员在上部施工时的安全性。

其中，所述卷扬机3包含的钢丝绳5的一端与所述施工装置4相连；所述卷扬机5用于实现所述施工装置4沿所述边坡的坡面的升降位移。

该系统提供了移动装置和操作装置两部分，在对坡面进行防护等施工时，根据需要首先确定移动装置的位置，将移动装置移动至选定的坡顶上适当的位置处，通过锚固装置进行锚固即可通过卷扬机将施工装置下放至坡面的施工位置处，施工人员站立在施工装置上即可进行施工。当一段坡面施工完成后将锚固装置与坡顶分离（例如采用切断锚固装置），然后将移动装置连通施工装置一并移动至下一施工位置处即可。为了方便该移动装置沿坡顶的长方向移动，还包括形成于边坡的坡顶上沿坡顶的长方向布置的两根导轨6；所述移动装置1包括位于其下部的多个第二行走轮11；多个所述第二行走轮11各自与其对应的导轨6配合连接；两根所述导轨6以及多个所述第二行走轮11用于引导所述移动装置1沿坡顶的长方向运动。通过设置轨道的方式，可以保证移动装置移动过程更加顺畅。进一步的，所述第二行走轮为均有刹车功能的行走轮；所述导轨的横截面具有U型结构，所述第二行走轮嵌装于所述U型结构内。所述第二行走轮为钢轮。可以想到的是，本申请提供的移动装置在移动到合适的位置处后，可以采用临时的制动装置对第二行走轮进行制动，为了方便进行制动本申请实施例可以提供采用包含制动元件的集成行走轮。采用钢轮与U型结构的轨道（槽钢钢轨），可以既能够保证运行的顺畅，同时钢轮嵌装在轨道内可以起到一定的防止侧滑的功能。达到提高系统整体使用安全性的目的。

为了防止卷扬机的钢丝绳与边坡的坡顶与坡面的交接处发生摩擦，造成钢丝绳损坏，所述移动装置1靠近所述坡面的一端形成有导向支架7，所述导向支架7的前端连接有导向转轮8，所述钢丝绳5经过所述导向转轮8后与所述施工装置4相连。采用导向转轮用于钢丝绳的导向，可以防止钢丝绳与固定物接触发生磨损。为了进一步防止移动装置发生侧翻，所述导向支架7的下方形成有可伸缩支腿9。所述可伸缩支腿9包括第一管体91、第二管体92以及支撑板93，所述第一管体91与所述导向支架7固定相连，所述第二管体92的一部分套装于所述第一管体91的内部且以螺纹连接的方式相连；所述支撑板93与所述第二管体92远离所述第一管体91的一端固定相连。当移动装置位置确定好锚固装置进行锚固后，可以将第二管体有第一管体内旋出，使得底部的支撑板与坡顶相抵接，为移动装置的前端提供支撑力。为了进一步提高该系统的安全性，防止钢丝绳发生折断造成安全事故，所述卷扬机包含两根所述钢丝绳，所述导向支架为两个且每个所述导向支架的前端均形成有一个导向转轮。采用双钢丝绳的方式，可以极大地提高该系统使用时的安全性能。

所述第一行走轮为具有转向锁止功能以及刹车功能的万向轮。所述第一行走轮为橡胶轮。需要说明的是，本申请中转向锁止指的是万向轮连接轴相对施工装置的旋转锁止，目的是调整第一行走轮的行走方向，行走方向的包括沿坡面上下的方向以及与第二行走轮行走方向一致的方向。采用万向轮可以保证移动装置在移动时，使得第一行走轮可以旋转使其行走方向与第二行走轮的行走转方向一致，方便移动装置在移动过程对其进行拖拽一并进行移动。第一行走轮采用橡胶轮可以有效的减少施工装置的整体质量，进一步提高安全性，同时也有利于在凹凸不平的坡面上行走。

下面以该系统在某施工现场的实际应用为例进行详细说明。

河北易县抽水蓄能电站位于河北省保定市易县境内，电站距易县公路里程22km，业主为国网新源控股有限公司下属的保定易县抽水蓄能有限公司，为水利水电工程，规划装机容量1200MW，装机4台，采用立轴单级混流可逆式水泵水轮机，单机容量300MW。属一等大（1）型工程，主要建筑物按1级建筑物设计。枢纽工程主要建筑物由上水库、输水系统、地下厂房及开关站、下水库等部分组成。其中Y1号公路（柴厂至官道岭段），起点接北百泉至柴厂公路，沿线经油库、南章沟、官座岭垭口，终点至君玉垭口。主要承担施工期引水隧洞和高压管道衬砌/回填混凝土、钢管运输、上水库水泥、沥青、钢筋钢材等建筑材料、施工机械设备、生活物资、金属结构、下水库坝体填筑等运输任务以及运行期对外交通。公路全长7.024km，设计标准为公路三级，水泥混凝土路面，路面/路基宽 7.0m/8.5m，为新建永久公路。

Y1号公路、Y2号公路、Y3号公路为河北易县抽水蓄能电站进场道路，长度分别为7.024km、3.096km、3.567km。道路挖方段采用三维网植草防护、锚杆挂网喷混凝土和锚杆框架梁防护型式，最大边坡高度位于Y1号公路K4+858.655～K4+860段高度39.04m设两层马道，马道以下坡比为1:0.5，马道以上为1:0.75。

1.施工难点

⑴ Y1号公路全长7.024km，道路边坡最大高度39.04m，一般搭设满堂脚手架，人工进行钻孔。由于边坡高度较高，岩石破碎，导致脚手架搭设时间长，稳定性差，存在一定的安全隐患。

⑵ 由于前期多方面不利因素影响，道路开挖支护出现工期整体滞后，导致目前该部分工期出现冲突，按时完成工程计划成为急需解决的难点，如何既保证道路保质保量的完成，又大大节约工期，降低成本，是此次方案要解决的主要问题。

⑶河北易县电站地处京津冀核心区域，环保要求高，开挖边坡长时间不能裸露，前期由于受疫情征地等等种种因素影响，施工进度有些滞后，导致下半年施工紧任务重，如何快速形成支护是本工程一个重难点。

⑷目前脚手架搭设手续什么繁琐，且边坡高度随地势不断变化，如何制定切实可行的脚手架方案，也是边坡支护的一个重点。

对于土质及岩石破碎边坡，由于岩石裸露时间长，导致岩石风化加快，不利于边坡稳定，本着开挖支护同时进行施工的原则，将对开挖边坡及时进行锚喷支护，减少岩石裸露时间。

道路施工工期节点的实现直接影响整体工程进度，保证道路施工正常进行是现阶段施工重点。

常规道路边坡支护采用满堂支架，边坡满堂脚手架搭建规格为立杆间距0.5m，层间距0.8m，立杆排间距1.5m，每段长度6m，共需脚手架钢管500m，十字扣件300个，需要多次搭建拆除，施工周期长，致使工期滞后。

道路边坡最大高度39.04m，采用φ28、4.5m/6m长砂浆锚杆，喷C25混凝土进行支护。采用本申请提供的系统可根据现场情况进行调节，在保证安全的同时，可高效、灵活对边坡锚杆进行施工。做到开挖支护同时进行，且互不干扰。

采用本申请提供的系统所需材料包括φ30钢管50m，φ40钢管30m，马道板10m²，φ30自锁式钢轮4个，φ30自锁式橡胶轮2个，φ40自锁式橡胶轮2个，5t卷扬机1台，螺杆式可调节支撑2套、槽钢轨道1对。所有结构表面作防锈处理，同时在表面用相关调和漆进行涂刷。

⑴ 道路边坡锚杆支护可移动式操作系统建造周期短，可在2天内完成平台搭设，施工过程中安全性高，只需一次搭建，可实现循环利用，整体移动使用的特点与脚手架相比大大降低了材料的损耗，提高了施工效率和经济效益，达到节能环保的效果；

⑵ 道路边坡锚杆支护可移动式操作系统工艺简单，可操作性强并能进行钻孔、危石清理、锚喷支护、注浆、挂网等工序施工；

⑶ 由于道路边坡锚杆支护可移动式操作系统成本低，工作效率高，可形成多个工作面同时进行施工，大大缩短边坡开挖后岩石裸露时间，快速对边坡进行封闭。降低岩石风化风险；

⑷ 只需一次搭建，可实现循环利用，整体移动使用的特点与脚手架相比大大降低了材料的损耗，提高了施工效率和经济效益。

移动装置安装在铺设槽钢轨道，自锁扣钢轮移动装置，整体采用钢管支架焊接，平台上铺设马道板，并安装5t卷扬机作为整体平台提升装置。靠山侧平台与地面采用槽钢+插筋并用螺栓连接，插筋插入地下1.5m左右。临坡部位使用可调节支撑防止侧翻。

移动装置与施工装置用钢丝绳进行连接，并作为施工装置升降装置的一部分。

施工装置整体结构采用钢管焊接，并铺设马道板作为人员设备工作平台。与坡顶采用自锁式钢轮进行固定，防止左右摇摆。

总之，本申请提供的道路边坡锚杆支护可移动式操作系统，可以大大缩短支护部分工程工期；搭建焊接后形成稳定整体，可以移动到多处施工段，不需要反复搭建，并可实现循坏多次利用，安拆简易，节省资源，有利节省施工成本，并能有效避免脚手架搭设过程中存在的各种问题，从而创造经济效益。值得大面积推广使用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种道路边坡锚杆支护可移动式操作系统，其特征在于，包括：

移动装置，所述移动装置通过临时锚固装置以临时固定的方式形成于边坡的坡顶；所述移动装置上形成有卷扬机；

施工装置，所述施工装置包括施工作业平台以及位于所述施工作业平台下部的多个第一行走轮；

其中，所述卷扬机包含的钢丝绳的一端与所述施工装置相连；所述卷扬机用于实现所述施工装置沿所述边坡的坡面的升降位移。

2.根据权利要求1所述的道路边坡锚杆支护可移动式操作系统，其特征在于，还包括形成于边坡的坡顶上沿坡顶的长方向布置的两根导轨；所述移动装置包括位于其下部的多个第二行走轮；多个所述第二行走轮各自与其对应的导轨配合连接；两根所述导轨以及多个所述第二行走轮用于引导所述移动装置沿坡顶的长方向运动。

3.根据权利要求2所述的道路边坡锚杆支护可移动式操作系统，其特征在于，所述第二行走轮为均有刹车功能的行走轮；所述导轨的横截面具有U型结构，所述第二行走轮嵌装于所述U型结构内。

4.根据权利要求3所述的道路边坡锚杆支护可移动式操作系统，其特征在于，所述第二行走轮为钢轮。

5.根据权利要求1所述的道路边坡锚杆支护可移动式操作系统，其特征在于，所述移动装置靠近所述坡面的一端形成有导向支架，所述导向支架的前端连接有导向转轮，所述钢丝绳经过所述导向转轮后与所述施工装置相连。

6.根据权利要求5所述的道路边坡锚杆支护可移动式操作系统，其特征在于，所述导向支架的下方形成有可伸缩支腿。

7.根据权利要求6所述的道路边坡锚杆支护可移动式操作系统，其特征在于，所述可伸缩支腿包括第一管体、第二管体以及支撑板，所述第一管体与所述导向支架固定相连，所述第二管体的一部分套装于所述第一管体的内部且以螺纹连接的方式相连；所述支撑板与所述第二管体远离所述第一管体的一端固定相连。

8.根据权利要求5所述的道路边坡锚杆支护可移动式操作系统，其特征在于，所述卷扬机包含两根所述钢丝绳，所述导向支架为两个且每个所述导向支架的前端均形成有一个导向转轮。

9.根据权利要求1所述的道路边坡锚杆支护可移动式操作系统，其特征在于，所述第一行走轮为具有转向锁止功能以及刹车功能的万向轮。

10.根据权利要求9所述的道路边坡锚杆支护可移动式操作系统，其特征在于，所述第一行走轮为橡胶轮。

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