CN113482019A - 一种预制格构梁边坡支护的施工配套装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预制格构梁边坡支护的施工配套装置及施工方法，应用预制格构梁对边坡支护，包括：挖机对坡面整平施工；开槽格构梁安装综合作业车用于开槽及格构梁抓取安装作业，所述开槽格构梁安装综合作业车用于在平整坡面挖掘沟槽及除渣，并且所述开槽格构梁安装综合作业车还能够抓取并安装所述预制格构梁；一体化锚固台车用于钻孔、注浆和锚杆件机械化推送安装，所述一体化锚固台车用于在平整坡面的沟槽内钻孔、注浆以及锚杆件的推送和安装。采用提前预制的格构梁对边坡进行支护，避免了现场浇筑，从而节省了劳动力，降低了劳动强度并缩短了施工周期提高了支护效率。

Description

一种预制格构梁边坡支护的施工配套装置及施工方法

技术领域

本发明涉及边坡施工技术领域，特别涉及一种预制格构梁边坡支护的施工配套装置及施工方法。

背景技术

边坡滑塌是常见的灾害严重的地质灾害。为了防止边坡滑塌，需要对边坡进行支护。

目前，常见的边坡支护方法主要有重力式挡土墙、加筋土挡土墙、植被防护、预应力锚杆框格梁支护等。其中预应力锚杆框格梁支护是近年来在支护结构发展的基础上提出的新型边坡支护结构，是通过对天然岩土体钻孔灌浆锚固的预应力锚杆及框格梁共同组成的护坡体系。目前国内的格构梁护坡工程还是以现浇为主，且一般均采用搭设支架形成操作平台，这种施工方法有施工周期长、安全隐患大、周转材料耗用多等弊端。

因此，如何提供一种预制格构梁边坡支护的施工配套装备及其施工方法，以节省劳动力，降低劳动强度并缩短施工周期提高支护效率，是本技术领域人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种预制格构梁边坡支护的施工配套装置，以节省劳动力，降低劳动强度并缩短施工周期提高支护效率。此外，本发明还提供了一种预制格构梁边坡支护的施工方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种预制格构梁边坡支护的施工配套装置，其应用预制格构梁对边坡支护，施工配套装置包括：

用于坡面整平施工的挖机；

用于开槽及格构梁抓取安装作业的开槽格构梁安装综合作业车，所述开槽格构梁安装综合作业车用于在平整坡面挖掘沟槽及除渣，并且所述开槽格构梁安装综合作业车还能够抓取并安装所述预制格构梁；

用于钻孔、注浆和锚杆件机械化推送安装的一体化锚固台车，所述一体化锚固台车用于在平整坡面的沟槽内钻孔、注浆以及锚杆件的推送和安装。

优选的，上述的施工配套装置中，所述预制格构梁为十字形格构梁或一字型格构梁。

优选的，上述的施工配套装置中，所述预制格构梁上设置有用于供所述开槽格构梁安装综合作业车抓取的预制格构梁安装工装；

所述预制格构梁的端部设置有用于拼接的螺纹连接孔，且所述预制格构梁上还设置有用于所述锚杆件穿插的锚杆件安装孔。

优选的，上述的施工配套装置中，所述开槽格构梁安装综合作业车包括：

用于挖掘坡面沟槽的开槽装置和用于除渣的清渣挖斗；

臂架总成，所述开槽装置和所述清渣挖斗均能够通过快换接头总成安装在所述臂架总成上，且所述臂架总成能够改变所述开槽装置的开槽方向和所述清渣挖斗的角度；

深度驱动件，所述深度驱动件能够驱动所述臂架总成沿高度方向移动；

格构梁机械手，所述格构梁机械手用于抓取并安装预制格构梁。

优选的，上述的施工配套装置中，所述一体化锚固台车包括：

用于钻孔的钻孔机构；

用于输送并安装锚杆件的锚杆件吊装推送机构；

用于向钻孔内注浆的注浆机构；

用于调节所述钻孔机构位置、所述锚杆件吊装推送机构位置以及所述注浆机构位置的作业臂，所述钻孔机构、所述锚杆件吊装推送机构和所述注浆机构均与所述作业臂相连；

用于人工站立进行辅助作业的辅助作业平台，所述辅助作业平台具有用于控制所述作业臂、所述钻孔机构、所述锚杆件吊装推送机构和所述注浆机构动作的操作界面。

一种预制格构梁边坡支护的施工方法，其包括以下步骤：

挖机坡面整平，将需要支护的坡面整平；

开槽格构梁安装综合作业车换接铣挖头，挖掘沟槽，在整平的坡面上挖掘用于安装预制格构梁的沟槽；

锚固台车锚孔施工，在沟槽内钻孔并安装锚杆件再固定锚杆件；

开槽个格构梁安装综合作业车预制格构梁安装，抓取预制格构梁并将预制格构梁固定在锚杆件上，并连接相邻的预制格构梁。

优选的，上述的施工方法中，所述锚孔施工具体包括步骤：

锚固台车调节钻孔机构的位置，使钻孔机构在横向和纵向的沟槽交叉处钻孔，钻孔完成后拆卸钻杆；

推送并安装锚杆件，切换锚杆件工作梁至工作位，通过锚杆件吊装推送机构推送锚杆件至钻孔处并将锚杆件安装在钻孔内；

向钻孔内进行注浆，完成后进入下一钻孔施工。

优选的，上述的施工方法中，所述预制格构梁安装具体包括步骤：

抓取预制格构梁，通过开槽格构梁安装综合作业车的格构梁机械手抓取预制格构梁并放置到相应的沟槽位置；

封锚处理，对锚杆件头进行注浆处理，并在预设时间后进行张拉作业；

连接预制格构梁，通过预留的螺纹连接孔进行湿搭接，完成边坡面的锚固支护。

本发明提供的一种预制格构梁边坡支护的施工的配套装置以及施工方法，采用提前预制的格构梁对边坡进行支护，避免了现场浇筑，从而节省了劳动力，降低了劳动强度并缩短了施工周期提高了支护效率。

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为本发明实施例中公开的预制格构梁边坡支护的施工配套装置的施工工序示意图；

图2为本发明实施例中公开的预制格构梁边坡支护的施工配套装置的锚固作业示意图；

图3为本发明实施例中公开的预制格构梁边坡支护的施工配套装置的预制格构梁安装示意图；

图4为本发明实施例中公开的预制格构梁边坡支护的施工配套装置的预制格构梁的结构示意图；

图5为本发明实施例中公开的预制格构梁边坡支护的施工方法流程图。

具体实施方式

本发明公开了一种预制格构梁边坡支护的施工配套装置，以节省劳动力，降低劳动强度并缩短施工周期提高支护效率。此外，本发明还公开了一种预制格构梁边坡支护的施工方法。

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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图4所示，本申请还公开了一种预制格构梁边坡支护的施工配套装置，应用预制格构梁4对边坡进行支护，具体的，包括挖机1、开槽格构梁安装综合作业车2和一体化锚固台车3。其中，预制格构梁4为预先加工的格构梁，对于格构梁的具体形状和尺寸在此不限定，但是，为了更好的保证格构梁的强度，将预制格构梁4设置为一字形格构梁或十字形格构梁，优选的，十字形格构梁能够对横向和纵向进行加强，因此，在实际中多选用十字形格构梁。

挖机1的作用则是用于对待处理的坡面进行处理，以将该边坡面挖平。首先需要挖机1对坡面及设备行走路面进行开挖，坡面尽量保证平整，便于后续工序找平，对于挖机1在此不做具体限定。

开槽格构梁安装综合作业车2能够在平整的坡面挖掘沟槽并且在挖掘沟槽的过程中或挖掘后清除渣料，此外，该开槽格构梁安装综合作业车2还能完成对预制格构梁4的抓取以及安装。

上述的一体化锚固台车3集成有钻孔、注浆和锚杆件机械化推送安装的功能，采用集成化装置可简化装备，便于集中控制，提高了工作效率。

本方案中采用提前预制的格构梁对边坡进行支护，避免了现场浇筑，从而节省了劳动力，降低了劳动强度并缩短了施工周期提高了支护效率。

优选的实施例中，上述的预制格构梁4上设置有用于供开槽格构梁安装综合作业车2抓取的预制格构梁安装工装401以及设置在预制格构梁端部的用于拼接的螺纹连接孔402，并且预制格构梁4上还设置有用于锚杆件穿插的锚杆件安装孔。工作时，通过开槽格构梁安装综合作业车2抓取预制格构梁安装工装401，实现预制格构梁4位置的转运以及安装。

具体的预制格构梁安装工装401包括固定在预制格构梁4中心处的底座以及架设在底座上的连杆，上述的开槽格构梁安装综合作业车2具有用于抓取连杆的机械手，即通过机械手实现机械化操作。

预制格构梁4上的螺纹连接孔402，便于相邻的预制格构梁4的连接和装配，可通过螺栓、钢板和混凝土浆液进行连接。预制格构梁4上的锚杆件安装孔可通过固定好的锚杆件对预制格构梁4进行固定。具体的，该锚杆件可为锚杆或锚索。

具体的实施例中，上述的开槽格构梁安装综合作业车2包括：开槽装置201、清渣挖斗204、臂架总成202、深度驱动件和格构梁机械手。工作时，将开槽装置201通过快换接头203集成在开槽格构梁安装综合作业车2上，沿着已经标记处的开挖线，通过调整开槽格构梁安装综合作业车2的臂架总成202姿态实现开槽装置横向及纵向移动，开槽深度由臂架总成202所连接的深度驱动件调节，该深度驱动件优选为油缸；将开槽装置201拆卸，然后由快换接头203对接清渣挖斗，通过调整开槽格构梁安装综合作业车2的臂架总成202姿态实现清渣挖斗204除渣。上述的格构梁机械手用于抓取并安装预制格构梁4，对于格构梁机械手的具体形状在此不限定，只要能够满足对预制格构梁4的抓取和安装即可。

进一步的实施例中，上述的一体化锚固台车3包括：钻孔机构301、锚杆件吊装推送机构303、注浆机构304、作业臂305和辅助作业平台302以及底盘动力306。其中，钻孔机构301在横向与纵向沟槽交叉处进行钻孔，在钻孔过程中，可通过作业臂305及辅助作业平台302调节钻孔机构301的位置，以保证钻孔的位置准确。锚杆件吊装推送机构303进行锚杆件的推送和安装，具体的，锚杆件通过安装在辅助作业平台302上的锚杆件吊装推送机构303的吊装机构进行吊运，然后可通过锚杆件吊装推送机构303的机械手进行安装。在锚杆件吊装安装过程中需要通过作业臂305调节锚杆件吊装推送机构303的位置。然后通过作业臂305调整注浆机构304的管路，以使注浆机构的管路与钻孔相对，然后进行注浆加固作业，施工完成进入下一钻孔施工。对于作业臂305的驱动时通过底盘动力306实现的。优选的，此处双梁结构通过臂架及辅助平台回转来定位孔位，通过辅助平台上双梁固定座307进行钻孔梁及锚杆索推送梁的切换。

上述的辅助作业平台302可供人工站立进行一些辅助性的工作，此外，该辅助作业平台302上具有用于控制作业臂305、钻孔机构301、锚杆件吊装推送机构303和注浆机构304动作的操作界面，以便于操作者对一体化锚固台车3进行控制。

如图5所示，此外，本申请还公开了一种预制格构梁边坡支护的施工方法，包括以下步骤：

步骤S1：坡面整平。

将需要支护的坡面整平，并预留设备作业平台路面，以便于设备的运行。

步骤S2：挖掘沟槽。

在整平的坡面上挖掘用于安装预制格构梁的沟槽，挖掘时沿着已经标记处的开挖线，通过调整开槽格构梁安装综合作业车2的臂架总成202姿态实现开槽装置横向及纵向移动，开槽深度由臂架总成202所连接的油缸驱动。

步骤S3：锚孔施工。

在沟槽内钻孔并安装锚杆件再固定锚杆件。

具体的锚孔施工过程包括：

步骤S31：调节钻孔机构的位置，使钻孔机构在横向和纵向的沟槽交叉处钻孔，钻孔完成后拆卸钻杆。

步骤S32：推送并安装锚杆件，通过锚杆件吊装推送机构推送锚杆件至钻孔处并将锚杆件安装在钻孔内。

步骤S33：向钻孔内进行注浆，完成后进入下一钻孔施工。

步骤S4：预制格构梁安装。

抓取预制格构梁并将预制格构梁固定在锚杆件上，并连接相邻的预制格构梁。加工完沟槽后通过格构梁机械手抓取预制格构梁并放置在相应的沟槽位置，具体的步骤为：

步骤S41：抓取预制格构梁。

通过开槽格构梁安装综合作业车的格构梁机械手抓取预制格构梁并放置到相应的沟槽位置。

步骤S42：封锚处理，

对锚杆件头进行注浆处理，并在预设时间后进行张拉作业。

步骤S43：连接预制格构梁。

预制格构梁之间搭接安装在一段距离坡面，对单独安装的预制格构梁4进行湿搭接，通过预留的螺栓安装孔402及钢板、混凝土将相邻两个预制梁连接。

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。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种预制格构梁边坡支护的施工配套装置，其特征在于，应用预制格构梁对边坡支护，施工装置包括：

用于坡面整平施工的挖机；

用于开槽及格构梁抓取安装作业的开槽格构梁安装综合作业车，所述开槽格构梁安装综合作业车用于在平整坡面挖掘沟槽及除渣，并且所述开槽格构梁安装综合作业车还能够抓取并安装所述预制格构梁；

用于钻孔、注浆和锚杆件机械化推送安装的一体化锚固台车，所述一体化锚固台车用于在平整坡面的沟槽内钻孔、注浆以及锚杆件的推送和安装。

2.根据权利要求1所述的施工配套装置，其特征在于，所述预制格构梁为十字形格构梁或一字型格构梁。

3.根据权利要求2所述的施工配套装置，其特征在于，所述预制格构梁上设置有用于供所述开槽格构梁安装综合作业车抓取的预制格构梁安装工装；

所述预制格构梁的端部设置有用于拼接的螺纹连接孔，且所述预制格构梁上还设置有用于所述锚杆件穿插的锚杆件安装孔。

4.根据权利要求1所述的施工配套装置，其特征在于，所述开槽格构梁安装综合作业车包括：

用于挖掘坡面沟槽的开槽装置和用于除渣的清渣挖斗；

臂架总成，所述开槽装置和所述清渣挖斗均能够通过快换接头总成安装在所述臂架总成上，且所述臂架总成能够改变所述开槽装置的开槽方向和所述清渣挖斗的角度；

深度驱动件，所述深度驱动件能够驱动所述臂架总成沿高度方向移动；

格构梁机械手，所述格构梁机械手用于抓取并安装预制格构梁。

5.根据权利要求1所述的施工配套装置，其特征在于，所述一体化锚固台车包括：

用于钻孔的钻孔机构；

用于输送并安装锚杆件的锚杆件吊装推送机构；

用于向钻孔内注浆的注浆机构；

用于调节所述钻孔机构位置、所述锚杆件吊装推送机构位置以及所述注浆机构位置的作业臂，所述钻孔机构、所述锚杆件吊装推送机构和所述注浆机构均与所述作业臂相连；

用于人工站立进行辅助作业的辅助作业平台，所述辅助作业平台具有用于控制所述作业臂、所述钻孔机构、所述锚杆件吊装推送机构和所述注浆机构动作的操作界面。

6.一种预制格构梁边坡支护的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

挖机坡面整平，将需要支护的坡面整平；

格构梁安装综合作业车换接开槽装置挖掘沟槽，在整平的坡面上挖掘用于安装预制格构梁的沟槽；

锚固台车锚孔施工，在沟槽内钻孔并安装锚杆件再固定锚杆件；

预制格构梁安装，抓取预制格构梁并将预制格构梁固定在锚杆件上，并连接相邻的预制格构梁。

7.根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于，所述锚孔施工具体包括步骤：

调节钻孔机构的位置，使钻孔机构在横向和纵向的沟槽交叉处钻孔，钻孔完成后拆卸钻杆；

推送并安装锚杆件，切换锚杆件工作梁至工作位，通过锚杆件吊装推送机构推送锚杆件至钻孔处并将锚杆件安装在钻孔内；

向钻孔内进行注浆，完成后进入下一钻孔施工。

8.根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于，所述预制格构梁安装具体包括步骤：

抓取预制格构梁，通过开槽格构梁安装综合作业车的格构梁机械手抓取预制格构梁并放置到相应的沟槽位置；

封锚处理，对锚杆件头进行注浆处理，并在预设时间后进行张拉作业；

连接预制格构梁，通过预留的螺纹连接孔进行湿搭接，完成边坡面的锚固支护。

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