CN115874921A - 一种山区输电线路铁塔基础施工设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种山区输电线路铁塔基础施工设备及方法，其施工方法包括φ90‑150mm锚杆孔钻孔和大直径基孔开挖两种工况，对于φ90‑150mm锚杆孔钻孔，是在使用钻臂状态下，直接利用气动潜孔冲击锤完成；大直径基孔开挖包括如下步骤：(1)按照开挖基坑直径要求，用钻机完成周圈钻孔，将中间需要开挖的岩石与周边岩石孤立；(2)将钻臂替换成机械臂，安装破碎锤，将中间岩石破碎；(3)将破碎锤换成抓斗，将碎石抓出；(4)重复操作步骤(2)、(3)，直到完成设定深度的基坑。大直径基孔开挖时，工作量大，利用本发明的设备可以极大的提高工作效率，并且保证了施工的安全性。

Description

一种山区输电线路铁塔基础施工设备及方法

技术领域

本发明涉及电力工程技术，具体涉及电力铁塔基础钻孔施工技术领域。

背景技术

山区输电线路铁塔基础施工时，需要进行锚杆孔的开凿作业。山区地质多为岩石，所以，靠人工开凿效率低下。如何在山区能够方便的利用机械提高锚孔开凿效率就显得比较重要。但是大型机械运输到山区需要施工的地方存在很多困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种山区输电线路铁塔基础施工设备，方便将设备搬运到交通运输不便的施工现场，并且可以提高锚孔开凿效率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种山区输电线路铁塔基础施工设备，包括履带架、对应安装于履带架左右两侧的左履带和右履带、对应安装于履带架四角的四只蜘蛛腿、安装于履带架中部的液压动力模块和液压控制模块、安装于履带架前部的通用安装座、以及可替换安装于通用安装座的机械臂和钻臂，所述液压动力模块和液压控制模块相连接，并与左履带、右履带、蜘蛛腿、机械臂或者钻臂相连接，用于驱动左履带、右履带、蜘蛛腿、机械臂和钻臂工作。

优选的，所述钻臂上设有钻机，所述设备还包括空压机动力模块与空压机模块，所述空压机动力模块与空压机模块配合，用于驱动钻机工作。

优选的，多个空压机组单元并联，每个空压机组单元由空压机动力模块和空压机模块组成，所述空压机动力模块驱动空压机模块，多个空压机组单元输出的压缩空气通过连接器并联合流后输入钻机。

优选的，所述空压机动力模块采用V型双缸柴油发动机，空压机模块采用螺杆空压机。

优选的，所述左履带和右履带与履带架之间采用快插式机械连接；所述蜘蛛腿、液压动力模块、液压控制模块采用定位销定位，并采用螺栓与履带架固定。

优选的，所述设备还包括悬臂吊。

优选的，所述机械臂和钻臂设有连接座，所述连接座与通用安装座采用定位销定位，并采用螺栓固定。

本发明还提供了一种山区输电线路铁塔基础施工方法，包括φ90-150mm锚杆孔钻孔和大直径基孔开挖两种工况，对于φ90-150mm锚杆孔钻孔，是在使用钻臂状态下，直接利用气动潜孔冲击锤完成；

所述大直径基孔开挖包括如下步骤：

(1)按照开挖基坑直径要求，用钻机完成周圈钻孔，将中间需要开挖的岩石与周边岩石孤立；

(2)将钻臂替换成机械臂，安装破碎锤，将中间岩石破碎；

(3)将破碎锤换成抓斗，将碎石抓出；

(4)重复操作步骤(2)、(3)，直到完成设定深度的基坑。

优选的，基坑深度为3米，钻孔的深度为3米，每次破碎锤将岩石破碎的深度为30厘米。

优选的，所述设备的组装包括如下步骤：

(1)用垫木将履带架在地面上垫高，高度满足安装蜘蛛腿的空间需求；

(2)将4个蜘蛛腿与履带架安装在一起；

(3)将液压动力模块的液压动力油管连接到蜘蛛腿油缸，同时通过液压传动打开蜘蛛腿，从而将履带架作为一个底盘平台撑起；

(4)在履带架上装上悬臂吊、将左、右履带及机械臂安装座吊装到安装位置，并完成安装；

(5)利用悬臂吊将其他部件逐个起吊、安装，完成整机装配。

本发明采用上述技术方案，具有如下有益效果：

1、设备主要包括履带架、左履带、右履带、四只蜘蛛腿、液压动力模块、液压控制模块、机械臂、钻臂，每个分体部分体积都不大，并且重量相对较轻，可快速分拆和拼装，方便搬运，拼装后可以实现锚杆孔的机械化开凿，钻孔效率高。

2、在施工现场施工期间，设备拼装就位后，无需二次拆解搬运，由于设备具有自行走能力，可以在施工现场移动，降低现场工作人员劳动强度。

3、大直径基孔开挖时，工作量大，利用本设备可以极大的提高工作效率，并且保证了施工的安全性。

本发明的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1是本发明一种山区输电线路铁塔基础施工设备分体状态结构示意图。

图2是本发明一种山区输电线路铁塔基础施工设备组装状态一结构示意图。

图3是本发明一种山区输电线路铁塔基础施工设备组装状态二结构示意图。

图4是本发明一种山区输电线路铁塔基础施工设备组装状态三结构示意图。

图中：履带架10，履带11，蜘蛛腿12，液压动力模块13，液压控制模块14，通用安装座15，悬臂吊16，钻臂17，机械臂18。

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

本领域技术人员可以理解的是，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

如图1至图4所示，一种山区输电线路铁塔基础施工设备，包括履带架10、履带11(包括对应安装于履带架左右两侧的左履带和右履带)、对应安装于履带架四角的四只蜘蛛腿12、安装于履带架中部的液压动力模块13和液压控制模块14、安装于履带架前部的通用安装座15、以及可替换安装于通用安装座的机械臂18和钻臂17，所述液压动力模块和液压控制模块相连接，并与左履带、右履带、蜘蛛腿、机械臂或者钻臂相连接，用于驱动左履带、右履带、蜘蛛腿、机械臂和钻臂工作。

由于履带架较重，因此可以由分体设置的前履带架和后履带架组合而成。另外，为了方便组装设备，还设置有悬臂吊16，进行吊装。

对于岩石钻孔，使用钻机进行。因此，所述钻臂上设有钻机，即冲击钻，通过钻头冲击破碎岩石。对应的，所述设备还包括空压机动力模块与空压机模块，所述空压机动力模块与空压机模块配合，用于驱动钻机工作。空压机动力模块与空压机模块分体设置。

为了提高功率，同时减小体积和重量，多个空压机组单元并联，每个空压机组单元由空压机动力模块和空压机模块组成，所述空压机动力模块驱动空压机模块，多个空压机组单元输出的压缩空气通过多通连接器并联合流后输入钻机。

优选的，所述空压机动力模块采用V型双缸柴油发动机，空压机模块采用螺杆空压机。空压机动力模块的发动机通过皮带传动方式增速驱动螺杆空压机。液压动力模块以及空压机动力模块，采用小型高速柴油机作为原动机，动力效率更高。

本领域技术人员可以理解的是，可根据施工要求的钻孔大小和所需功率大小确定空压机组单元数量。其中，空压机动力模块数量可以扩展，则驱动更大规格或数量的空压机。空压机组单元总数量也可以扩展。

为了实现快速组装和拆卸，所述左履带和右履带与履带架之间采用快插式机械连接。所述蜘蛛腿、液压动力模块、液压控制模块采用定位销定位，并采用螺栓与履带架固定。所述机械臂和钻臂设有连接座，所述连接座与通用安装座采用定位销定位，并采用螺栓固定。

对于山区锚杆孔的开凿作业，工况分二种：1.φ90-150mm锚杆孔；2.大直径基孔开挖。对应的，本发明一种山区输电线路铁塔基础施工方法，包括φ90-150mm锚杆孔钻孔和大直径基孔开挖两种工艺，采用上述的设备进行施工。

对于φ90-150mm锚杆孔钻孔，是在使用钻臂状态下，直接利用气动潜孔冲击锤完成。

对于大直径基孔开挖，包括如下步骤：

(1)按照开挖基坑直径要求，用钻机完成周圈钻孔，将中间需要开挖的岩石与周边岩石孤立；

(2)将钻臂替换成机械臂，安装破碎锤，将中间岩石破碎；

(3)将破碎锤换成抓斗，将碎石抓出；

(4)重复操作步骤2、3，直到完成设定深度的基坑。

这里大直径基孔，一般大于1米，以基坑深度为3米为例，钻孔的深度为3米，每次破碎锤将岩石破碎的深度为30厘米。

大直径基孔开挖时，工作量大，利用本设备可以极大的提高工作效率，并且保证了施工的安全性。

所述设备的组装包括如下步骤：

(1)用垫木将履带架在地面上垫高，高度满足安装蜘蛛腿的空间需求；

(2)将4个蜘蛛腿与履带架安装在一起；

(3)将液压动力模块的液压动力油管连接到蜘蛛腿油缸，同时通过液压传动打开蜘蛛腿，从而将履带架作为一个底盘平台撑起；

(4)在履带架上装上悬臂吊、将左、右履带及机械臂安装座吊装到安装位置，并完成安装；

(5)利用悬臂吊将其他部件逐个起吊、安装，完成整机装配。

由于设备主要包括履带架、左履带、右履带、四只蜘蛛腿、液压动力模块、液压控制模块、机械臂、钻臂，每个分体部分体积都不大，并且重量相对较轻，可快速分拆和拼装，方便搬运，根据施工场地的地理条件可以采用人力、牲畜、索道、或小型旋翼无人机搬运，搬运到位于山区或其它交通不便的岩石基础钻孔施工现场，拼装后可以实现锚杆孔的机械化开凿，钻孔效率高。

按设计要求的钻孔位置、角度、深度进行钻孔施工。完成一个孔位的钻孔后，收起蜘蛛腿，履带触地承重，设备整体移动可以通过液压驱动履带行走实现。在施工场地内移位也无需拆解和外力搬运，设备转移效率高，节省人力，降低人工成本和劳动强度。可以通过遥控操作控制设备前进、后退、转弯。抵达下一个施工孔位，放下蜘蛛腿，重新开始启动施钻。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.一种山区输电线路铁塔基础施工设备，其特征在于：包括履带架、对应安装于履带架左右两侧的左履带和右履带、对应安装于履带架四角的四只蜘蛛腿、安装于履带架中部的液压动力模块和液压控制模块、安装于履带架前部的通用安装座，以及可替换安装于通用安装座的机械臂和钻臂，所述液压动力模块和液压控制模块相连接，并与左履带、右履带、蜘蛛腿、机械臂或者钻臂相连接，用于驱动左履带、右履带、蜘蛛腿、机械臂和钻臂工作。

2.根据权利要求1所述的一种山区输电线路铁塔基础施工设备，其特征在于：所述钻臂上设有钻机，所述设备还包括空压机动力模块与空压机模块，所述空压机动力模块与空压机模块配合，用于驱动钻机工作。

3.根据权利要求2所述的一种山区输电线路铁塔基础施工设备，其特征在于：多个空压机组单元并联，每个空压机组单元由空压机动力模块和空压机模块组成，所述空压机动力模块驱动空压机模块，多个空压机组单元输出的压缩空气通过连接器并联合流后输入钻机。

4.根据权利要求2所述的一种山区输电线路铁塔基础施工设备，其特征在于：所述空压机动力模块采用V型双缸柴油发动机，空压机模块采用螺杆空压机。

5.根据权利要求2所述的一种山区输电线路铁塔基础施工设备，其特征在于：所述左履带和右履带与履带架之间采用快插式机械连接；所述蜘蛛腿、液压动力模块、液压控制模块采用定位销定位，并采用螺栓与履带架固定。

6.根据权利要求1所述的一种山区输电线路铁塔基础施工设备，其特征在于：所述设备还包括悬臂吊。

7.根据权利要求1所述的一种山区输电线路铁塔基础施工设备，其特征在于：所述机械臂和钻臂设有连接座，所述连接座与通用安装座采用定位销定位，并采用螺栓固定。

8.一种山区输电线路铁塔基础施工方法，包括φ90-150mm锚杆孔钻孔和大直径基孔开挖两种工况，其特征在于：采用权利要求1至7中任意一项所述的设备进行施工，对于φ90-150mm锚杆孔钻孔，是在使用钻臂状态下，直接利用气动潜孔冲击锤完成；

所述大直径基孔开挖包括如下步骤：

(1)按照开挖基坑直径要求，用钻机完成周圈钻孔，将中间需要开挖的岩石与周边岩石孤立；

(2)将钻臂替换成机械臂，安装破碎锤，将中间岩石破碎；

(3)将破碎锤换成抓斗，将碎石抓出；

(4)重复操作步骤(2)、(3)，直到完成设定深度的基坑。

9.根据权利要求8所述的一种山区输电线路铁塔基础施工方法，其特征在于：基坑深度为3米，钻孔的深度为3米，每次破碎锤将岩石破碎的深度为30厘米。

10.根据权利要求8所述的一种山区输电线路铁塔基础施工方法，其特征在于：所述设备的组装包括如下步骤：

(1)用垫木将履带架在地面上垫高，高度满足安装蜘蛛腿的空间需求；

(2)将4个蜘蛛腿与履带架安装在一起；

(3)将液压动力模块的液压动力油管连接到蜘蛛腿油缸，同时通过液压传动打开蜘蛛腿，从而将履带架作为一个底盘平台撑起；

(4)在履带架上装上悬臂吊，将左、右履带及机械臂安装座吊装到安装位置，并完成安装；

(5)利用悬臂吊将其他部件逐个起吊、安装，完成整机装配。

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