CN115506376B - 陡坡上的桩施工方法及旋挖机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及山体防护技术领域，公开了一种陡坡上的桩施工方法及旋挖机，包括以下步骤：S1确定陡坡上预施工的桩位；S2在桩位斜上方的坡壁上进行锚杆施工；S3在锚杆顶端进行腰梁施工，其中腰梁的纵截面呈梯形；S4在机械臂上安装旋挖机，并利用机械臂将旋挖机的承台移动至桩位的上方固定，承台的一侧以腰梁为固定点，承台的另一侧连接有向下延伸至陡坡中的固定柱，其中固定柱位于桩位远离腰梁的一侧；S5旋挖机以固定点及固定柱为支点对桩位进行施工；S6在桩位孔内浇筑混凝土成桩。本发明能够实现陡坡全自动化的旋挖机桩施工，利用机械臂把旋挖机通过GPS自动就位，然后实现自动化施工，无需人工测量和陡坡填土、开挖等繁琐作业。

Description

陡坡上的桩施工方法及旋挖机

技术领域

本发明涉及山体防护技术领域，特别是涉及一种陡坡上的桩施工方法及旋挖机。

背景技术

目前，常用的陡坡段桩施工的方法需要预先对山体进行填平或开挖以形成必要的桩基施工平台及施工便道，其中填土工序十分繁杂且容易被地形所限制，开挖坡体的话一方面会导致山区原有的生态环境遭到破坏，同时部分地段开挖断面过大也会使得坡体原有的平衡条件遭到破坏，陡坡岩土体存在失稳风险，在降雨、车辆重载等因素的影响下，边坡浅层也易发生滑移、溜塌现象，给后期施工造成潜在的安全隐患。亟需设计一种能够解决陡坡上进行桩施工安全问题的施工方法。

发明内容

本发明解决的问题是：山体陡坡上进行桩施工的安全隐患问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种陡坡上的桩施工方法，包括以下步骤：

S1确定陡坡上预施工的桩位；

S2在所述桩位斜上方的坡壁上进行锚杆施工；

S3在所述锚杆顶端进行腰梁施工，其中所述腰梁的纵截面呈梯形；

S4在机械臂上安装旋挖机，并利用所述机械臂将所述旋挖机的承台移动至所述桩位的上方固定，所述承台的一侧以所述腰梁为固定点，所述承台的另一侧连接有向下延伸至陡坡中的固定柱，其中所述固定柱位于所述桩位远离所述腰梁的一侧；

S5所述旋挖机以固定点及固定柱为支点对所述桩位进行施工；

S6在桩位孔内浇筑混凝土成桩。

优选的，所述锚杆插设于所述腰梁的中央，所述腰梁的纵截面以所述锚杆为对称轴对称设置，且所述腰梁的上表面呈水平设置。

优选的，S6的具体步骤为：对施工后的桩位进行清孔，将钢筋笼下放至桩位孔内，浇筑混凝土成桩。

优选的，S2的具体步骤为：在机械臂上安装锚杆施工组件及自动定位器，自动定位器根据所述桩位选定陡坡上方锚杆的施工位置，利用锚杆施工组件在确定的施工位置处进行锚杆施工。

优选的，所述机械臂安装在工程车上，施工时所述工程车位于陡坡下方的平台上。

优选的，所述旋挖机通过所述承台安装在所述机械臂上，且所述机械臂连接于所述承台远离所述腰梁的一侧。

本发明还提供了一种用于上述陡坡上的桩施工方法的旋挖机，包括承台、旋挖杆及直线往返驱动机构，所述直线往返驱动机构设于所述承台上，所述直线往返驱动机构的动力输出端与所述旋挖杆连接，所述旋挖杆穿设于所述承台，且所述旋挖杆可相对承台上下移动，所述旋挖杆的底端连接有钻头；所述承台的一侧连接有固定架，所述固定架远离承台的一侧具有用于与腰梁配合固定的卡接口，所述承台的另一侧连接有向下延伸的用于插入陡坡的固定柱。

优选的，所述固定架包括依次连接的第一支撑板、连接板及第二支撑板，所述第一支撑板的下表面呈水平设置，所述第二支撑板远离所述承台的一端具有沿远离所述承台的方向逐级向下倾斜的端面，所述第一支撑板的下表面及所述第二支撑板的端面限定形成用于夹持腰梁的所述卡接口。

优选的，所述承台远离所述固定架的一侧设有用于与机械臂连接的连接部。

本发明实施例一种陡坡上的桩施工方法及旋挖机与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明实施例的陡坡上的桩施工方法，旋挖机施工时，其承台可利用事先装好的腰梁作为固定点，结合固定柱形成稳定的支撑结构对桩位进行施工，无需吊运桩机，施工方便快捷，整个过程全自动化，无需人工测量、填土或开挖等繁琐作业。

本发明实施例的旋挖机具有固定架，卡接口能与腰梁配合固定，与固定柱为承台形成稳定的支撑结构，保证桩施工时的稳固安全。

附图说明

图1是本发明实施例陡坡上的桩施工方法的流程图；

图2是本发明实施例陡坡上的桩施工方法中S2锚杆施工的示意图；

图3是本发明实施例陡坡上的桩施工方法中S3腰梁施工的示意图；

图4是本发明实施例陡坡上的桩施工方法中S5旋挖机施工的示意图；

图5是本发明实施例陡坡上的桩施工方法中S5成桩的示意图。

图中，1、桩位；2、陡坡；3、锚杆；4、腰梁；5、旋挖机；51、承台；52、固定柱；53、固定架；531、第一支撑板；532、连接板；533、第二支撑板；54、直线往返驱动机构；55、旋挖杆；56、钻头；6、锚杆施工组件；7、工程车；8、机械臂。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，应当理解的是，本发明中采用术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是焊接连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

如图1及图2所示，本发明优选实施例的一种陡坡2上的桩施工方法，具体包括以下步骤：

S1确定陡坡2上预施工的桩位1，根据需要选定桩位1；

S2在所述桩位1斜上方的坡壁上进行锚杆3施工，利用锚杆施工组件6将锚杆3垂直于陡坡2钻入坡壁中；

S3在所述锚杆3顶端进行腰梁4施工，其中所述腰梁4的纵截面呈梯形，便于后续与旋挖机5的承台51配合固定，作为承台51的支撑点；腰梁4的上表面及下表面在纵截面图中分别为梯形的两个腰，梯形结构的腰梁4有助于后续支撑，提高其抗剪力；

S4在机械臂8上安装旋挖机5，并利用所述机械臂8将所述旋挖机5的承台51移动至所述桩位1的上方固定，所述承台51的一侧以所述腰梁4为固定点，所述承台51的另一侧连接有向下延伸至陡坡2中的固定柱52，其中所述固定柱52位于所述桩位1远离所述腰梁4的一侧；承台51另一侧向下延伸设置固定柱52，固定柱52深入陡坡2中以使其结构稳定，与腰梁4及承台51配合形成三角形稳定结构，保证桩施工时承台51的稳定。

S5所述旋挖机5以固定点及固定柱52为支点对所述桩位1进行施工；

S6在桩位1孔内浇筑混凝土成桩。

施工前确定好预施工的桩位1，系统能利用GPS自动定位系统确定锚杆3位置、固定柱52位置、旋挖机5承台51的固定位、以及钻头56下挖的位置，机械臂8的活动端安装有自动定位器，系统自动化计算操作，实现陡坡2上的自动化桩施工。

其中，锚杆3施工采用钻入式锚杆3，垂直于陡坡2斜面钻入，具体施工方式为本领域人员常见技术，在此不作过多阐述。

进一步地，如图3所示，所述锚杆3插设于所述腰梁4的中央，所述腰梁4的纵截面以所述锚杆3为对称轴对称设置，且所述腰梁4的上表面呈水平设置。使腰梁4抗剪力最大化，保证桩施工时的稳定，上表面水平设置时腰梁4对承台51方向向上的支撑力最大。

进一步地，如图5所示，S6的具体步骤为：对施工后的桩位1进行清孔，将钢筋笼下放至桩位1孔内，浇筑混凝土成桩。清除桩孔内的砂石等，方便后续施工，安放钢筋笼保证混凝土成桩的稳定。

进一步地，S2的具体步骤为：在机械臂8上安装锚杆施工组件6及自动定位器，自动定位器根据所述桩位1选定陡坡2上方锚杆3的施工位置，利用锚杆施工组件6在确定的施工位置处进行锚杆3施工。机械臂8活动端设有自动定位器，可自动寻得GPS系统计算得的锚杆3施工位置进行施工，无需人工测量操作，方便简单。

进一步地，所述机械臂8安装在工程车7上，施工时所述工程车7位于陡坡2下方的平台上。工程车7无需开到陡坡2上，利用较为平缓的平台作为基台进行桩施工操作，锚杆3施工时，由于锚杆3直径相对较小，无需支撑平面可直接利用机械臂8上的锚杆施工组件6对坡壁施工；旋挖机5工作时，旋挖机5的承台51利用腰梁4及固定柱52作为支撑点，对工程车7的压力也较小，保证施工的安全。

进一步地，所述旋挖机5通过所述承台51安装在所述机械臂8上，且所述机械臂8连接于所述承台51远离所述腰梁4的一侧，旋挖机5无需靠近预施工的桩位1即可进行施工。

如图4所示，本发明还提供了一种用于上述陡坡2上的桩施工方法的旋挖机5，包括承台51、旋挖杆55及直线往返驱动机构54，所述直线往返驱动机构54设于所述承台51上，所述直线往返驱动机构54的动力输出端与所述旋挖杆55连接，所述旋挖杆55穿设于所述承台51，且所述旋挖杆55可相对承台51上下移动，所述旋挖杆55的底端连接有钻头56；所述承台51的一侧连接有固定架53，所述固定架53远离承台51的一侧具有用于与腰梁4配合固定的卡接口，所述承台51的另一侧连接有向下延伸的用于插入陡坡2的固定柱52。利用固定架53的卡接口与呈梯形的腰梁4配合卡接，腰梁4提供支撑力使承台51保持稳定。其中直线往返驱动机构54的动力组件可以为液压泵等装置。

进一步地，所述固定架53包括依次连接的第一支撑板531、连接板532及第二支撑板533，所述第一支撑板531的下表面呈水平设置，所述第二支撑板533远离所述承台51的一端具有沿远离所述承台51的方向逐级向下倾斜的端面，所述第一支撑板531的下表面及所述第二支撑板533的端面限定形成用于夹持腰梁4的所述卡接口。第一支撑板531下表面与梯形腰梁4的上表面抵接，第二支撑板533的一端面与梯形腰梁4的下表面抵接，形成稳定支撑结构；第一支撑板531上表面与梯形腰梁4下表面均水平设置，能提供方向垂直朝上的最大支撑力，第二支撑板533端面倾斜能辅助支撑，与固定柱52配合保持承台51的稳定。

进一步地，所述承台51远离所述固定架53的一侧设有用于与机械臂8连接的连接部。

综上，本发明实施例提供一种陡坡2上的桩施工方法及旋挖机5，其旋挖机5的承台51的两侧分别具有固定架53及固定柱52，施工时，预先在陡坡2上安装锚杆3及腰梁4，利用腰梁4与固定架53配合可作为承台51一侧的支撑点，承台51另一侧的固定住深入陡坡2中作为支撑柱，形成稳定三角结构，使其在对桩位1进行施工时能保持稳定，保证施工的安全，全程无需吊运桩机，全自动化施工方便快捷，效率高，无需人工测量、填土或开挖等繁琐作业。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种陡坡上的桩施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1确定陡坡上预施工的桩位；

S2在所述桩位斜上方的坡壁上进行锚杆施工；

S3在所述锚杆顶端进行腰梁施工，其中所述腰梁的纵截面呈梯形；

S4在机械臂上安装旋挖机，并利用所述机械臂将所述旋挖机的承台移动至所述桩位的上方固定，所述承台的一侧以所述腰梁为固定点，所述承台的另一侧连接有向下延伸至陡坡中的固定柱，其中所述固定柱位于所述桩位远离所述腰梁的一侧；

S5所述旋挖机以固定点及固定柱为支点对所述桩位进行施工；

S6在桩位孔内浇筑混凝土成桩；

所述机械臂安装在工程车上，施工时所述工程车位于陡坡下方的平台上；

所述旋挖机包括承台、旋挖杆及直线往返驱动机构，所述直线往返驱动机构设于所述承台上，所述直线往返驱动机构的动力输出端与所述旋挖杆连接，所述旋挖杆穿设于所述承台，且所述旋挖杆可相对承台上下移动，所述旋挖杆的底端连接有钻头；所述承台的一侧连接有固定架，所述固定架远离承台的一侧具有用于与腰梁配合固定的卡接口，所述承台的另一侧连接有向下延伸的用于插入陡坡的固定柱；

所述固定架包括依次连接的第一支撑板、连接板及第二支撑板，所述第一支撑板的下表面呈水平设置，所述第二支撑板远离所述承台的一端具有沿远离所述承台的方向逐级向下倾斜的端面，所述第一支撑板的下表面及所述第二支撑板的端面限定形成用于夹持腰梁的卡接口；

所述承台远离所述固定架的一侧设有用于与机械臂连接的连接部。

2.根据权利要求1所述的陡坡上的桩施工方法，其特征在于，所述锚杆插设于所述腰梁的中央，所述腰梁的纵截面以所述锚杆为对称轴对称设置，且所述腰梁的上表面呈水平设置。

3.根据权利要求1所述的陡坡上的桩施工方法，其特征在于，S6的具体步骤为：对施工后的桩位进行清孔，将钢筋笼下放至桩位孔内，浇筑混凝土成桩。

4.根据权利要求1所述的陡坡上的桩施工方法，其特征在于，S2的具体步骤为：在机械臂上安装锚杆施工组件及自动定位器，自动定位器根据所述桩位选定陡坡上方锚杆的施工位置，利用锚杆施工组件在确定的施工位置处进行锚杆施工。

5.根据权利要求4所述的陡坡上的桩施工方法，其特征在于，所述旋挖机通过所述承台安装在所述机械臂上，且所述机械臂连接于所述承台远离所述腰梁的一侧。