CN113123389B - 一种边坡支护施工设备 - Google Patents

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Abstract

本发明所提供的一种边坡支护施工设备，包括车体、伸缩臂、臂架行走支腿、工作小臂和滑移回转机构。工作小臂通过伸缩臂的支撑和导向作用移动至指定位置，伸缩臂伸缩过程中由臂架行走支腿提供支撑，同时可通过伸缩臂以及滑移回转机构驱动工作小臂沿各方向作业，利用不同功能的工作装置与工作小臂连接，工作装置可在铣割头装置、清沟装置和连接工装之间进行快速换接。最终可以实现开槽及吊运、安装格构梁功能，有效减少现场施工步骤、缩短施工周期、节省大量的人工、实现规范化管理生产，极大提高了施工效率。

Description

一种边坡支护施工设备
技术领域
本发明属于边坡支护技术领域，特别涉及一种边坡支护施工设备。
背景技术
近年来，边坡支护工程由传统的人工施工已逐步向机械化施工转变。新型的边坡施工工艺预应力锚杆框格梁已逐步成为边坡支护的主要工艺，由于其稳定性好，安全可靠性高已逐步得到了广泛的应用。预应力锚杆格构梁的施工工艺流程为：确定孔位---锚杆钻机就位---调整角度---钻孔---清空---安装锚杆锚索---注浆---脚手架搭建---制作框架梁---浇筑格构梁。其中，脚手架搭建和框架梁的制作需要大量的人工操作，导致施工周期长、工作量大，极大影响了施工效率。
因此，如何提高施工效率，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种边坡支护施工设备，可以实现开槽及吊运、安装格构梁功能，有效减少现场施工步骤、缩短施工周期、节省大量的人工、实现规范化管理生产，极大提高了施工效率。
为解决上述技术问题，本发明提供一种地下工程施工设备边坡支护施工设备，包括车体、伸缩臂、臂架行走支腿、工作小臂和滑移回转机构；
所述伸缩臂的固定端设置于所述车体；
所述臂架行走支腿设置于所述伸缩臂的活动端，用于对所述伸缩臂提供支撑；
所述工作小臂通过所述滑移回转机构设置于所述伸缩臂的活动端，所述工作小臂设置有用于可拆卸连接不同工作装置的连接位；
所述滑移回转机构用于带动所述工作小臂相对于所述伸缩臂滑移和回转；
其中，所述工作装置包括用于开挖沟槽的铣割头装置、用于清除沟槽渣土的清沟装置和/或用于连接预制格构梁的连接工装。
可选的，所述车体包括车架、驾驶室、行走部、动力系统和伸缩配重。
可选的，所述车架的周边设置有多个用于稳固车体的支撑脚。
可选的，所述车架和行走部之间设有回转装置，所述回转装置的固定部连接所述行走部且转动部连接所述车架。
可选的，所述行走部为履带底盘或车轮。
可选的，所述臂架行走支腿可折叠设置于所述伸缩臂的活动端。
可选的，所述伸缩臂的活动端以及所述滑移回转机构上均设置有耳板座，所述臂架行走支腿上设置有辅助撑杆，辅助撑杆的一端与所述臂架行走支腿铰接且另一端用于与所述伸缩臂或所述滑移回转机构的耳板座铰接。
可选的，所述滑移回转机构包括滑移装置和旋转装置，所述滑移装置包括轨道、滑块和滑移驱动，所述旋转装置包括底座、转盘和旋转驱动，所述底座设置于所述伸缩臂的活动端，所述旋转驱动驱动所述转盘绕自身中心轴旋转，所述轨道设置于所述转盘，所述滑移驱动驱动所述滑块沿所述轨道滑移，所述工作小臂设置于所述滑块。
可选的，所述旋转驱动和所述滑移驱动为液压缸或气缸。
可选的，所述臂架行走支腿和所述工作小臂均为可伸缩结构。
本发明所提供的一种地下工程施工设备边坡支护施工设备，包括车体、伸缩臂、臂架行走支腿、工作小臂和滑移回转机构。伸缩臂的固定端设置于车体。臂架行走支腿设置于伸缩臂的活动端，用于对伸缩臂提供支撑。工作小臂通过滑移回转机构设置于伸缩臂的活动端，工作小臂设置有用于可拆卸连接不同工作装置的连接位。滑移回转机构用于带动臂体相对于伸缩臂滑移和回转。工作装置可在铣割头装置、清沟装置和连接工装之间进行快速换接。
工作小臂通过伸缩臂的支撑和导向作用移动至指定位置，伸缩臂伸缩过程中由臂架行走支腿提供支撑，同时可通过伸缩臂以及滑移回转机构驱动工作小臂沿各方向作业，利用不同功能的工作装置与工作小臂连接，最终可以实现开槽及吊运、安装格构梁功能，有效减少现场施工步骤、缩短施工周期、节省大量的人工、实现规范化管理生产，极大提高了施工效率。
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，下面将对实施例或现有技术描述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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种边坡支护施工设备的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的预制格构梁和连接工装的连接示意图；
图3为图2的侧视图；
图4为本发明实施例提供的工作流程示意图；
图5为本发明实施例提供的边坡支护施工设备进入作业工位的示意图；
图6为本发明实施例提供的边坡支护施工设备竖向开槽过程的示意图；
图7为图6的俯视图；
图8为本发明实施例提供的边坡支护施工设备横向开槽过程的示意图。
上图中：
1、伸缩臂；2、动力系统；3、臂架行走支腿；4、工作小臂；5、滑移回转机构；6、驾驶室；7、履带底盘；8、车架；9、伸缩配重；10、工作装置；11、预制格构梁；12、连接工装。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，多个的含义是两个以上，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
本发明的核心是提供一种边坡支护施工设备，可以实现开槽及吊运、安装格构梁功能，有效减少现场施工步骤、缩短施工周期、节省大量的人工、实现规范化管理生产，极大提高了施工效率。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1-图8，本发明提供了一种边坡支护施工设备，包括车体、伸缩臂1、臂架行走支腿3、工作小臂4和滑移回转机构5。
伸缩臂1的固定端设置于车体，伸缩臂1设置有用于自身伸缩驱动的伸缩臂内部油缸；
臂架行走支腿3设置于伸缩臂1的活动端，用于对伸缩臂1提供支撑；
工作小臂4通过滑移回转机构5设置于伸缩臂1的活动端，工作小臂4设置有用于可拆卸连接不同工作装置10的连接位。
滑移回转机构5用于带动工作小臂4相对于伸缩臂1滑移和回转。
本实施例中，车体包括车架8、驾驶室6、行走部、动力系统2和伸缩配重9。操作人员在驾驶室6内控制车辆运行以及伸缩臂1、臂架行走支腿3和工作小臂4之间的施工操作。行走部设置于车架8底部，具体可以为履带底盘7或车轮。动力系统2用于提供边坡支护施工设备各部件的驱动力。在伸缩臂1伸出后，伸缩配重9的重量对边坡支护施工设备起稳定作用。车架8的周边设置有多个用于稳固车体的支撑脚。
车架8和行走部之间设有回转装置，回转装置的固定部连接行走部且转动部连接车架8。回转装置包括固定部、转动部以及用于驱动转动部相对于固定部自转的驱动元件。
具体地，动力系统2、驾驶室6、伸缩臂1布置于车架8上，滑移回转机构布置于伸缩臂1前端，工作小臂4安装在滑移回转机构5上，工作装置10安装在工作小臂4上，各系统合理布置，保证了整机的稳定可靠性。
工作装置包括用于开挖沟槽的铣割头装置、用于清除沟槽渣土的清沟装置和/或用于连接预制格构梁11的连接工装12。工作小臂4与工作装置10之间可拆卸连接，通过更换不同功能的工作装置10，实现开槽及吊运、安装格构梁功能。
如图1所示，工作装置10为铣割头装置。如图2和图3所示，工作装置10为连接工装12。预制格构梁上预埋连接工装12，工作小臂4前端卸掉清沟装置后，工作小臂4可通过连接工装12与预制格构梁11连接，实现格构梁的吊运和安装。预制格构梁11中间留孔，锚杆锚索可穿过。
工作装置可在铣割头装置、清沟装置和连接工装12之间进行快速换接。
上述设置，工作小臂4通过伸缩臂1的支撑和导向作用移动至指定位置，伸缩臂1伸缩过程中由臂架行走支腿3提供支撑，同时可通过伸缩臂1以及滑移回转机构5驱动工作小臂4沿各方向作业，利用不同功能的工作装置10与工作小臂4连接，最终可以实现开槽及吊运、安装格构梁功能，有效减少现场施工步骤、缩短施工周期、节省大量的人工、实现规范化管理生产，极大提高了施工效率。
在上述实施例中，臂架行走支腿3可折叠设置于伸缩臂1的活动端，便于非工作状态下在施工设备上的折叠收纳，减小占用空间。
优选地，伸缩臂1的活动端以及滑移回转机构5上均设置有耳板座，臂架行走支腿3上设置有辅助撑杆，辅助撑杆的一端与臂架行走支腿3铰接且另一端用于与伸缩臂1或滑移回转机构5的耳板座铰接。施工时，辅助撑杆的另一端与伸缩臂1活动端的耳板座通过销轴连接，以实现臂架行走支腿3支撑伸缩臂1前端行进。非工作时，辅助撑杆的另一端通过销轴连接转接至滑移回转机构5的耳板座上，将臂架行走支腿3折叠起来、与滑移回转机构5连接。
在本实施例中，滑移回转机构5包括滑移装置和旋转装置，滑移装置包括轨道、滑块和滑移驱动，旋转装置包括底座、转盘和旋转驱动，底座设置于伸缩臂1的活动端，旋转驱动驱动转盘绕自身中心轴旋转，轨道设置于转盘，滑移驱动驱动滑块沿轨道做线性的滑移动作。工作小臂4设置于滑块。
上文涉及的伸缩臂1、臂架行走支腿3和滑移回转机构5内的驱动机构均可采用液压缸或气缸等动力机构。
为了适应不同倾斜度的边坡坡面，伸缩臂1的固定端与车体通过销轴铰接，以实现伸缩臂1与车体的仰俯角度调节，此外，臂架行走支腿3和工作小臂4均可设计为可伸缩结构，以调节伸缩臂1姿态与边坡坡面平行。
如图4所示，具体工作流程如下：
1、沟槽施工：
1)在边坡坡面上标定开沟槽位置，划线作为参照；
2)如图5所示，选择铣割头装置作为边坡支护施工设备的工作装置并与之连接，将车开进作业工位，伸出臂架行走支腿3，车架8回转90°，调节伸缩臂1长度，驱动臂架行走支腿3沿坡面向上滑行，保证铣割头装置的投影线与沟槽参照线重合；
3)如图6-图7所示，通过伸缩臂1伸缩及滑移回转机构5姿态完成竖向槽切割；如图8所示，通过伸缩臂1伸缩及滑移回转机构5位置变动开横向槽，由上至下完成横槽切割，例如，每次横槽切割长度约3m。
4)伸缩臂1收回，调整滑移回转机构5姿态移动车辆进入第二工作位切槽作业；
5)伸缩臂1收回，收回臂架行走支腿3，车架8回转90°至行车状态，移动至下一工位；
6)打开支腿，车架8回转90°，伸缩臂1伸开，重复步骤3、4、5，直至完成所有沟槽施工。
7)换装清沟装置清除沟槽内多余渣土。
2、预制格构梁安装施工
1)准备预制格构梁11，并安装连接工装12至预制格构梁11；
2)工作小臂4前端拆卸掉清沟装置；
3)伸缩臂1完全缩回，利用工作小臂4抓取格构梁11并运送至需要安装的位置；
4)调整臂架姿态至与坡面平行位置，通过伸缩臂1的伸缩和工作小臂4的伸缩、俯仰实现格构梁的安装
5)重复步骤3、4，实现下一个格构梁运送和安装。
本案提供的边坡支护施工设备，适用于高大边坡施工，利用臂架支腿行走轮在坡面上行走，并通过滑移回转装置实现开槽及吊运安装格构梁功能，从而无需现场搭建脚手架，无需现场绑扎钢筋和模板，无需人工开槽、人工制作框架梁和浇筑环节，节省了施工工序，大幅度提升了施工效率，节省了大量劳动力。同时，实现了规范化管理生产，具有经济环保、安装快速且强度更高的特点。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种边坡支护施工设备，其特征在于，包括车体、伸缩臂(1)、臂架行走支腿(3)、工作小臂(4)和滑移回转机构(5)；
所述伸缩臂(1)的固定端设置于所述车体；
所述臂架行走支腿(3)设置于所述伸缩臂(1)的活动端，用于对所述伸缩臂(1)提供支撑；
所述工作小臂(4)通过所述滑移回转机构(5)设置于所述伸缩臂(1)的活动端，所述工作小臂(4)设置有用于可拆卸连接不同工作装置(10)的连接位；
所述滑移回转机构(5)用于带动所述工作小臂(4)相对于所述伸缩臂(1)滑移和回转；
其中，所述工作装置(10)包括用于开挖沟槽的铣割头装置、用于清除沟槽渣土的清沟装置和/或用于连接预制格构梁(11)的连接工装(12)。
2.根据权利要求1所述的边坡支护施工设备，其特征在于，所述车体包括车架(8)、驾驶室(6)、行走部、动力系统(2)和伸缩配重(9)。
3.根据权利要求2所述的边坡支护施工设备，其特征在于，所述车架(8)的周边设置有多个用于稳固车体的支撑脚。
4.根据权利要求2所述的边坡支护施工设备，其特征在于，所述车架(8)和行走部之间设有回转装置，所述回转装置的固定部连接所述行走部且转动部连接所述车架(8)。
5.根据权利要求2所述的边坡支护施工设备，其特征在于，所述行走部为履带底盘(7)或车轮。
6.根据权利要求1所述的边坡支护施工设备，其特征在于，所述臂架行走支腿(3)可折叠设置于所述伸缩臂(1)的活动端。
7.根据权利要求6所述的边坡支护施工设备，其特征在于，所述伸缩臂(1)的活动端以及所述滑移回转机构(5)上均设置有耳板座，所述臂架行走支腿(3)上设置有辅助撑杆，辅助撑杆的一端与所述臂架行走支腿(3)铰接且另一端用于与所述伸缩臂(1)或所述滑移回转机构(5)的耳板座铰接。
8.根据权利要求1-7任一项所述的边坡支护施工设备，其特征在于，所述滑移回转机构(5)包括滑移装置和旋转装置，所述滑移装置包括轨道、滑块和滑移驱动，所述旋转装置包括底座、转盘和旋转驱动，所述底座设置于所述伸缩臂(1)的活动端，所述旋转驱动驱动所述转盘绕自身中心轴旋转，所述轨道设置于所述转盘，所述滑移驱动驱动所述滑块沿所述轨道滑移，所述工作小臂(4)设置于所述滑块。
9.根据权利要求8所述的边坡支护施工设备，其特征在于，所述旋转驱动和所述滑移驱动为液压缸或气缸。
10.根据权利要求1所述的边坡支护施工设备，其特征在于，所述臂架行走支腿(3)和所述工作小臂(4)均为可伸缩结构。
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