CN114922190B - 一种精准辅助修坡施工方法及其应用装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种精准辅助修坡施工方法及其应用装置，应用装置包括坡外侧地面上临时安装的辅测定位器、修坡支架以及连接于修坡支架的引导杆和铰接于修坡支架上的引导板。本发明通过分阶段结合大型的挖掘机、小型的挖掘机以及人工进行坡面的开挖和修正，并结合辅助装置进行精准的开挖和修正，便于节省工时和利于精细化施工；通过辅测定位器的设置，利于有序指导开挖，不至于超挖和便于后续精修时减少工时，且辅测定位器可适应不同的施工断面和坡度，有极强的现场适用性；通过引导板及其连接构件的设置，利于精准进行坡面的修正，且引导板的不断深入和限定，利于操作人员的精准快速施工。

Description

一种精准辅助修坡施工方法及其应用装置

技术领域

本发明属于土体修坡技术领域，特别涉及一种精准辅助修坡施工方法及其应用装置。

背景技术

在基坑工程、边坡工程施工过程中，经常会遇到将土体修坡的工作。尤其在基坑工程中，土钉墙、复合土钉墙、放坡等基坑支护形式均涉及到大量的修坡工作。修坡最主要的内容是土体切开挖，开挖的方式、深度、宽度、坡率等与土体的性质、建筑物的使用功能、周边环境等因素相关，施工过程中需按照设计图纸及施工方案进行精确的施工。

目前土体修坡最主要的施工设备为挖掘机，在施工过程中，技术人员与挖掘机司机配合，通过前期的边线放样及开挖过程中多次的测量以达到逐步开挖至设计坡面。该过程中通常采用“垂钓”测量法，“垂钓”测量的主要工具为垂线、直杆、卷尺，线垂一端配置重物，另一端与直杆的端部缠绕连接，垂线在重物的带动下垂直于地面，采用上述办法能够在开挖过程中测量所修坡的坡脚是否达到了设计的位置，但无法查看所开挖面是否与设计坡率相同，也无法在开挖前为挖掘机司机提供拟定开挖角度的参考；此外，采用上述方法的前提是知道开挖面的顶、底高差，但坡底高度并非固定不变，如果该实际高差与计算水平距离时采用的高差不同，则会出现错误指导；最后，采用该方法时需要将垂线不断的放出与收回，过程较为繁琐，且垂线受风力等因素会产生偏斜，不能够得到较为精确的值。

发明内容

本发明提供了一种精准辅助修坡施工方法及其应用装置，用以解决辅助修破过程中的精确定位、测量以及引导开挖等技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种精准辅助修坡施工方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一、深化修坡图纸，明确地面处的开挖面、坡外侧地面和坡口线，确定开挖区；第一阶段开挖，在坡口线较远处的开挖面上直接用大型的挖掘机进行施工；

步骤二、当大型的挖掘机开挖临近坡口处，大型的挖掘机停止直接开挖；进行第二阶段开挖，在坡外侧地面处安装辅测定位器，将辅测定位器的尺身平行于坡外侧地面处放置且垂直于坡口线，并通过调平支座和锚固杆进行调平固定；其中尺身可在调平支座内水平移动；

步骤三、辅测定位器的尺身上设置有刻度，尺身一侧伸出坡口线至待开挖面；伸出的尺身端部可连接有量角器，量角器上转动连接有激光指示灯；

步骤四、预先将激光指示灯绕尺身旋转调整，使激光指示灯发射的直线光束与尺身所呈角度为设计的修坡角度；而后连同激光指示灯和量角器一起固定到尺身外伸端部

步骤五、调整尺身伸出开挖边线的长度，使激光指示灯发射的直线光束落在开挖线的坡脚位置，形成开挖指示线；

步骤六、读取尺身伸出坡口线的距离，该距离即为坡脚欠开挖的长度，通过该长度和指示线引导小型的挖掘机进行开挖，通过阶段开挖线的分阶段开挖，直至逼近目标坡面和目标坑底，挖至预留坡面处；

开挖过程中，通过尺身定位完成后水平伸缩至坡外侧地面保证开挖的顺利进行；

步骤七、而后进行第三阶段开挖，待开挖至预留坡面处，采用人工修坡；拆除辅测定位器，在坡外侧地面处安装修坡支架，在修坡支架上安装引导杆，引导杆上连接引导板；将引导板沿着坡口线并按照目标坡面角度进行放置；

步骤八、随着人工开挖的深入，引导杆逐步向下深入，每次深入土体均测设引导板的角度及引导板安装位置，如此直至完成精准修坡。

进一步的，所述调平支座上还安装有调平指示器，通过调平支座和调平指示器使得尺身与地面平行；其中，调平支座底部通过锚固杆插入土中；调平指示器为水平气泡调平装置；所述锚固杆为伸缩杆或高度可调杆；锚固杆支撑尺身的高度适应小型的挖掘机开挖高度。

进一步的，所述调平支座为方形管状结构，尺身穿过调平支座内部；调平支座与尺身连接处还设置有滑轮，尺身能够在调平支座上定向滑动并通过楔子或塞片锁定。

进一步的，所述尺身长向下侧设置有刻度，刻度自伸长端为起始端，且激光指示灯安装点对应的是起始端或者整数刻度；在尺身长向上部还可拆卸连接有照明灯，光线暗或夜间施工打开使用。

进一步的，所述修坡支架设置有支腿，支腿能够调节高度并能够插入到土体中；引导板两侧设置有引导杆，引导杆为伸缩杆，位于引导板的平面内，能够在引导板顶、底向外延伸，根据开挖深度进行延伸长度的调整，强化目标坡率；所述引导板下侧的引导杆临近开挖面处两引导杆还可拆卸连接有引导连板。

进一步的，引导板为矩形平面结构，与修坡支架铰接，能够在修坡支架上调整角度并固定；引导板上还安装有角度板，测量引导板与水平面所呈角度，用于定位和过程复核；通过移动支架在边坡坡顶的位置以及调整引导板与水平面所呈角度，使引导板的平面在拟开挖边坡坡面的延伸面上；此外，引导板为镂空的平面网状结构，避免受风力影响而产生倾覆。

进一步的，所述的精准辅助修坡施工方法的应用装置，包括坡外侧地面上临时安装的辅测定位器、修坡支架以及连接于修坡支架的引导杆和铰接于修坡支架上的引导板；

所述辅测定位器包含临时连接于坡外侧地面上尺身、连接尺身与坡外侧地面上之间的调平支座和锚固杆、连接于尺身伸出坡外侧地面一端的量角器以及量角器上可转动连接的激光指示灯。

进一步的，所述调平支座为方形管状结构，尺身穿过调平支座内部；调平支座与尺身连接处还设置有滑轮，尺身能够在调平支座上定向滑动并通过楔子或塞片锁定；尺身长向下侧设置有刻度，刻度自伸长端为起始端，且激光指示灯安装点对应的是起始端或者整数刻度；在尺身长向上部还可拆卸连接有照明灯。

进一步的，所述修坡支架为框架结构，修坡支架包含呈方形分布的支腿，支腿顶部设置有平行四边形式框架结构，框架结构通过连杆与引导杆连接，框架结构至少设置有一个铰接点，通过铰接件与引导板可转动连接。

进一步的，所述引导板两侧可拆卸有引导杆，引导杆为伸缩杆，位于引导板的平面内，在引导板顶、底向外延伸，根据开挖深度进行延伸长度的调整；所述引导板下侧临近开挖面处两引导杆之间还可拆卸连接有引导连板。

所述引导板为矩形平面结构，在修坡支架上调整角度并固定；引导板上还安装有角度板，引导板的平面在拟开挖边坡坡面的延伸面上；引导板为镂空的平面网状结构。

本发明的有益效果体现在：

1）本发明通过分阶段结合大型的挖掘机、小型的挖掘机以及人工进行坡面的开挖和修正，并结合辅助装置进行精准的开挖和修正，便于节省工时和利于精细化施工；

2）本发明通过辅测定位器的设置，利于有序指导开挖，不至于超挖和便于后续精修时减少工时，且辅测定位器可适应不同的施工断面和坡度，有极强的现场适用性；

3）本发明通过引导板及其连接构件的设置，利于精准进行坡面的修正，且引导板的不断深入和限定，利于操作人员的精准快速施工。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解；本发明的主要目的和其它优点可通过在说明书中所特别指出的方案来实现和获得。

附图说明

图1是待开挖坡面深化示意图；

图2是辅测定位器临近目标坡面施工示意图；

图3是辅测定位器结构示意图；

图4是辅测定位器安装俯视示意图；

图5是修坡支架和引导杆安装施工示意图；

图6是引导杆和引导板安装施工示意图；

图7是引导连板安装施工示意图；。

附图标记：1-挖掘机、2-开挖面、3-坡外侧地面、4-开挖区、5-目标坡面、6-目标坑底、7-阶段开挖线、8-辅测定位器、81-尺身、82-调平支座、83-锚固杆、84-量角器、85-激光指示灯、9-指示线、10-坡口线、11-修坡支架、12-引导杆、13-引导板、14-预留坡面、15-引导连板。

具体实施方式

以某坡面开挖为例，结合图1至图7所示，一种精准辅助修坡施工方法的应用装置，包括坡外侧地面3上临时安装的辅测定位器8、修坡支架11以及连接于修坡支架11的引导杆12和铰接于修坡支架11上的引导板13。

本实施例中，辅测定位器8包含临时连接于坡外侧地面3上尺身81、连接尺身81与坡外侧地面3上之间的调平支座82和锚固杆83、连接于尺身81伸出坡外侧地面3一端的量角器84以及量角器84上可转动连接的激光指示灯85。其中，激光指示灯为能够放射出聚焦直线光束的灯具，激光指示灯能够放射出一字型、十字型光束，能够在尺身81上绕固定点转动并锁紧；通过量角器84上刻度的指示，能够将激光指示灯放射的直线光束转动到指定的角度，进而使得激光指示灯发射的直线光束与尺身81呈指定角度。

本实施例中，调平支座82为方形钢管状结构，尺身81穿过调平支座82内部；尺身81为折叠尺或伸缩塔尺。调平支座82与尺身81连接处还设置有滑轮，尺身81能够在调平支座82上定向滑动并通过楔子或塞片锁定；尺身81长向下侧设置有刻度，刻度自伸长端为起始端，且激光指示灯85安装点对应的是起始端或者整数刻度；在尺身81长向上部还可拆卸连接有照明灯。

本实施例中，修坡支架11为钢制框架结构，修坡支架11包含呈方形分布的支腿，支腿通过型钢制作而成，支腿顶部设置有平行四边形式框架结构，框架结构通过连杆与引导杆12连接，框架结构至少设置有一个铰接点，通过铰接件与引导板13可转动连接。

本实施例中，引导板13两侧可拆卸有引导杆12，引导杆12为伸缩杆，位于引导板13的平面内，在引导板13顶、底向外延伸，根据开挖深度进行延伸长度的调整；引导板13为矩形平面结构，长2-3m，宽2-3m。在修坡支架11上调整角度并固定；引导板13上还安装有角度板，引导板13的平面在拟开挖边坡坡面的延伸面上；引导板13为镂空的平面网状结构。引导板13下侧的引导杆临近开挖面处两引导杆12还可拆卸连接有引导连板15。

结合图1至图7，进一步说明精准辅助修坡的施工方法，具体步骤如下：

步骤一、深化修坡图纸，明确地面处的开挖面2、坡外侧地面3和坡口线10，确定开挖区4；第一阶段开挖，在坡口线10较远处的开挖面2上直接用大型的挖掘机1进行施工。

步骤二、当大型的挖掘机1开挖临近坡口处，大型的挖掘机1停止直接开挖；进行第二阶段开挖，在坡外侧地面3处安装辅测定位器8，将辅测定位器8的尺身81平行于坡外侧地面3处放置且垂直于坡口线10，并通过调平支座82和锚固杆83进行调平固定；其中尺身81可在调平支座82内水平移动。

其中，调平支座82上还安装有调平指示器，通过调平支座82和调平指示器使得尺身81与地面平行；其中，调平支座82底部通过锚固杆83插入土中，使用过程中提供反力；锚固杆83支撑尺身81的高度适应小型的挖掘机1开挖高度。

本实施例中，调平指示器为水平气泡调平装置。调平支座82为方形管状结构，尺身81穿过调平支座82内部；调平支座82与尺身81连接处还设置有滑轮，尺身81能够在调平支座82上定向滑动并通过楔子或塞片锁定。

步骤三、辅测定位器8的尺身81上设置有刻度，尺身81一侧伸出坡口线10至待开挖面2；伸出的尺身81端部可连接有量角器84，量角器84上转动连接有激光指示灯85。

步骤四、预先将激光指示灯85绕尺身81旋转调整，使激光指示灯85发射的直线光束与尺身81所呈角度为设计的修坡角度；而后连同激光指示灯和量角器一起固定到尺身外伸端部。

步骤五、调整尺身81伸出开挖边线的长度，使激光指示灯发射的直线光束落在开挖线的坡脚位置，形成开挖指示线9。

步骤六、读取尺身81伸出坡口线10的距离，该距离即为坡脚欠开挖的长度，通过该长度和指示线9引导小型的挖掘机1进行开挖，通过阶段开挖线7的分阶段开挖，直至逼近目标坡面5和目标坑底6，挖至预留坡面14处；开挖过程中，通过尺身81定位完成后水平伸缩至坡外侧地面保证开挖的顺利进行。

其中，尺身81长向下侧设置有刻度，刻度自伸长端为起始端，且激光指示灯85安装点对应的是起始端或者整数刻度；在尺身81长向上部还可拆卸连接有照明灯，光线暗或夜间施工打开使用。

步骤七、而后进行第三阶段开挖，待开挖至预留坡面14处，采用人工修坡；拆除辅测定位器8，在坡外侧地面3处安装修坡支架11，在修坡支架11上安装引导杆12，引导杆12上连接引导板13；将引导板13沿着坡口线10并按照目标坡面5角度进行放置。

本实施例中，修坡支架11设置有支腿，支腿能够调节高度并能够插入到土体中；引导板13两侧设置有引导杆12，引导杆12为伸缩杆，位于引导板13的平面内，能够在引导板13顶、底向外延伸，根据开挖深度进行延伸长度的调整，强化目标坡率。引导板13下侧的引导杆临近开挖面处两引导杆12还可拆卸连接有引导连板15。

本实施例中，引导板13为矩形平面结构与修坡支架11铰接，能够在修坡支架11上调整角度并固定；引导板13上还安装有角度板，测量引导板13与水平面所呈角度，用于定位和过程复核；通过移动支架在边坡坡顶的位置以及调整引导板13与水平面所呈角度，使引导板13的平面在拟开挖边坡坡面的延伸面上；此外，引导板13为镂空的平面网状结构，避免受风力影响而产生倾覆。

步骤八 、随着人工开挖的深入，引导杆12逐步向下深入，每次深入土体均测设引导板13的角度及引导板13安装位置，如此直至完成精准修坡。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种精准辅助修坡施工方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一、深化修坡图纸，明确地面处的开挖面（2）、坡外侧地面（3）和坡口线（10），确定开挖区（4）；第一阶段开挖，在坡口线（10）较远处的开挖面（2）上直接用大型的挖掘机（1）进行施工；

步骤二、当大型的挖掘机（1）开挖临近坡口处，大型的挖掘机（1）停止直接开挖；进行第二阶段开挖，在坡外侧地面（3）处安装辅测定位器（8），将辅测定位器（8）的尺身（81）平行于坡外侧地面（3）处放置且垂直于坡口线（10），并通过调平支座（82）和锚固杆（83）进行调平固定；其中尺身（81）在调平支座（82）内水平移动；

步骤三、辅测定位器（8）的尺身（81）长向下侧设置有刻度，刻度自伸长端为起始端，且激光指示灯（85）安装点对应的是起始端或者整数刻度；

尺身（81）一侧伸出坡口线（10）至待开挖面（2）；伸出的尺身（81）端部连接有量角器（84），量角器（84）上转动连接有激光指示灯（85）；

步骤四、预先将激光指示灯（85）绕尺身（81）旋转调整，使激光指示灯（85）发射的直线光束与尺身（81）所呈角度为设计的修坡角度；而后连同激光指示灯（85）和量角器（84）一起固定到尺身（81）外伸端部；

步骤五、调整尺身（81）伸出开挖边线的长度，使激光指示灯（85）发射的直线光束落在开挖线的坡脚位置，形成开挖指示线（9）；

步骤六、读取尺身（81）伸出坡口线（10）的距离，该距离即为坡脚欠开挖的长度，通过该长度和指示线（9）引导小型的挖掘机（1）进行开挖，通过阶段开挖线（7）的分阶段开挖，直至逼近目标坡面（5）和目标坑底（6），挖至预留坡面（14）处；

开挖过程中，通过尺身（81）定位完成后水平伸缩至坡外侧地面保证开挖的顺利进行；

步骤七、而后进行第三阶段开挖，待开挖至预留坡面（14）处，采用人工修坡；拆除辅测定位器（8），在坡外侧地面（3）处安装修坡支架（11），在修坡支架（11）上安装引导杆（12）；将引导板（13）沿着坡口线（10）并按照目标坡面（5）角度进行放置；

引导板（13）两侧设置有引导杆（12），引导杆（12）为伸缩杆，位于引导板（13）的平面内，能够在引导板（13）顶、底向外延伸，根据开挖深度进行延伸长度的调整，强化目标坡率；所述引导板（13）下侧的引导杆临近开挖面处两引导杆（12）还可拆卸连接有引导连板（15）；

步骤八、随着人工开挖的深入，引导杆（12）逐步向下深入，每次深入土体均测设引导板（13）的角度及引导板（13）安装位置，如此直至完成精准修坡。

2.如权利要求1所述的一种精准辅助修坡施工方法，其特征在于，所述调平支座（82）上还安装有调平指示器，通过调平支座（82）和调平指示器使得尺身（81）与地面平行；其中，调平支座（82）底部通过锚固杆（83）插入土中；调平指示器为水平气泡调平装置；所述锚固杆（83）为伸缩杆或高度可调杆；锚固杆（83）支撑尺身（81）的高度适应小型的挖掘机（1）开挖高度。

3.如权利要求2所述的一种精准辅助修坡施工方法，其特征在于，所述调平支座（82）为方形管状结构，尺身（81）穿过调平支座（82）内部；调平支座（82）与尺身（81）连接处还设置有滑轮，尺身（81）能够在调平支座（82）上定向滑动并通过楔子或塞片锁定。

4.如权利要求3所述的一种精准辅助修坡施工方法，其特征在于，在尺身（81）长向上部还可拆卸连接有照明灯，光线暗或夜间施工打开使用。

5.如权利要求1所述的一种精准辅助修坡施工方法，其特征在于，所述修坡支架（11）设置有支腿，支腿能够调节高度并能够插入到土体中。

6.如权利要求5所述的一种精准辅助修坡施工方法，其特征在于，引导板（13）为矩形平面结构，与修坡支架（11）铰接，能够在修坡支架（11）上调整角度并固定；引导板（13）上还安装有角度板，测量引导板（13）与水平面所呈角度，用于定位和过程复核；通过移动支架在边坡坡顶的位置以及调整引导板（13）与水平面所呈角度，使引导板（13）的平面在拟开挖边坡坡面的延伸面上；此外，引导板（13）为镂空的平面网状结构，避免受风力影响而产生倾覆。

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