CN218669210U - 一种用于伞型锚快速施工的自走式一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于伞型锚快速施工的自走式一体机，包括行走系统、液压系统、锚钻系统、控制部、机体部、伸缩装置和机械臂，所述行走系统设置在机体部的下方，所述锚钻系统通过机械臂和伸缩装置与机体部连接，所述液压系统用于在控制部操作下为行走系统、锚钻系统、伸缩装置和机械臂提供行进动力，所述机体部行进方向一侧设有铰接支座，伸缩装置与所述铰接支座枢接，另一端与机械臂活动连接，所述锚钻系统包括钻孔装置、击入装置及张拉装置。本实用新型将伞型锚安装各施工阶段所需器械集成化并加装履带底盘，可实现自行走功能、扩大作业范围、适应伞型锚各施工阶段，提高施工效率，缩短施工周期。

Description

一种用于伞型锚快速施工的自走式一体机

技术领域

本实用新型涉及伞型锚安装技术领域，具体是一种用于伞型锚快速施工的自走式一体机。

背景技术

近年来，我国基础设施建设持续发力，乡村公路、铁路、水利设施建设等尤为迅速，且建设场所多处于山地、湿地、戈壁等远离城市的地方，施工机械零件的后期更新维护、场地狭小不利于大型设备开展作业等问题屡见不鲜。并且，面对复杂的地质条件，小型设备无法为施工提供充足的动力，导致工程质量下降；面临施工流程复杂的情况，不同施工环节间的设备切换极大的降低了效率，尤其在突发洪涝灾害，急需防汛救灾的情况下，施工质量与工程周期这一矛盾逐渐凸显，因此快速施工一体机技术研究十分必要。

目前，伞型锚的安装主要有钻孔、击入、张拉、锁定四步，每个施工步骤都有相应的便携式施工设备，但依然存在如下问题：钻孔时随钻压力由施工人员人工施加，压力小，钻孔效率低，影响施工效率，尤其是大面积施工，影响工程进度，且按照钻孔、击入、张拉和锁定，分为了三套相对独立的设备，三套设备在施工转场过程中耗费大量人力，且转场耗时明显。

专利申请号202210444563.4，公开号CN114673518 A的中国发明专利，涉及掘锚护一体机及巷道锚护施工方法，包括机体组件、掘进组件、铲板组件、支护组件、滑台组件、钻臂组件。该发明通过分配钻臂实现掘进、下锚、护壁一体化施工，但同时操纵多个钻臂、滑台作业，对工作人员专业技能和设备信号处理能力要求高，难以保证施工质量和多点同时作业。

专利申请号201720698275.6，公开号CN206903584A的中国实用新型专利，涉及一种履带式打钻一体机，包括车身、底盘和位于车身上的高压离心式风机吸尘系统。该实用新型主要特点是将钻孔设备和履带车进行整合，提高了钻孔效率，但无法满足其他施工阶段需求，缺乏施工连贯性，降低了作业效率。

专利申请号202022902854.2，公开号CN214365318U的中国实用新型专利，涉及一种新型挖坑立杆扶正一体机，包括工作板、旋转装置、移动履带。该实用新型主要功能为钻孔和竖直装置，即保证电杆的角度不会造成过大偏移。该实用新型不能适应特定设计角度的工况，在击入、张拉等环节不能提供相应功能。

专利申请号202022927332.8，公开号CN214145485U的中国实用新型专利，涉及一种钻装锚一体机，包括反铲机构、刮板运输机、凿岩钻孔机构、履带行走机构和机架。该实用新型能够实现多级伸缩，在有限的空间内提高打孔工作部件的行程，但是机体庞大，适用于在狭长地带或平原工作，对于山区、坡面等工作环境无法适应，并且缺乏击入、张拉等功能，无法完成全过程机械化施工。

以上发明涉及的技术方案，均有不足之处，多为欠缺伞型锚安装环节中的击入和张拉功能，需要额外的机械配合，无法完成连续作业，即效率有所不足；部分发明表现为设备过于庞大，对复杂的工程建设环境，如山区、坡面等适应性不足，并且设备后期维护，费时费力，在远离城市的建设场所出现故障，难以在短时修复，极易延误工期，造成更大的损失。

实用新型内容

本实用新型针对现有伞型锚快速施工问题，提供了一种用于伞型锚快速施工的自走式一体机，本实用新型将伞型锚安装各施工阶段所需器械集成化并加装履带底盘，可实现自行走功能、扩大作业范围、适应伞型锚各施工阶段，提高施工效率，缩短施工周期；配备的液压系统可提供更大的随钻压力，满足复杂地质条件施工要求；锚钻系统包含多种功能，可同时满足其他类型锚杆的施工要求，也可用于承担运输、钻孔、张拉、击入、起重等作业，具有泛用性高的特点。

本实用新型所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

一种用于伞型锚快速施工的自走式一体机，包括行走系统、液压系统、锚钻系统、控制部、机体部、伸缩装置和机械臂，所述行走系统设置在机体部的下方，所述锚钻系统通过机械臂和伸缩装置与机体部连接，所述液压系统用于在控制部操作下为行走系统、锚钻系统、伸缩装置和机械臂提供行进动力，所述机体部行进方向一侧设有铰接支座，伸缩装置与所述铰接支座枢接，另一端与机械臂活动连接，所述锚钻系统包括钻孔装置、击入装置及张拉装置。

进一步的，所述机械臂上设有导轨、高压胶管，导轨的一侧与伸缩装置的前端铰接连接，在导轨的一端设有液压缸，并用高压胶管连接液压缸，液压缸的活塞杆伸缩带动锚钻系统的器具工作。

进一步的，所述锚钻系统根据施工阶段进行拆卸重组，执行钻孔作业时，将螺旋钻搭载于导轨上构成钻孔装置；执行击入作业时，将高频振动装置与击入头进行组装，搭载于导轨上，并用高压胶管连接高频振动装置与液压缸构成击入装置；执行张拉作业时，先将承压板及卡具依次穿过预留的锚杆外露部分，再将锚杆与液压缸连接构成张拉装置。

进一步的，所述行走系统为履带底盘，并通过柴油发动机提供行进动力。

进一步的，所述伸缩装置通过动臂油缸调整机械臂姿态。

本实用新型提出的一种用于伞型锚快速施工的自走式一体机，较以往的技术有以下方面的进步和优势：

(1)该设备整合了伞型锚施工周期所需设备，减少了不同施工环节间的准备时间，提高了作业效率，加快了施工进度；

(2)该设备安装了移动履带，扩大了工作范围，节省了工作时间，还避免了人工搬运施工器械的情况，履带底盘还提供了在复杂地质条件下施工的可能性；

(3)该设备装载了液压系统，可以提供更大的随钻压力，保证了施工环节的高质量运作。另外，机械臂可以视作可以提供稳定下锚的功能，大幅减小锚杆的设计之外的倾角；

(4)该设备结合了模块化设计理念，提供了高压胶管可拆装的功能，通过合理的安装在液压千斤顶上，可以使用设备上的液压设备，为千斤顶提供更大的液压能；

(5)通过合理调整机械臂，可以方便快捷的达到锚杆的设计倾角，并且长时间保持姿态，减少施工过程中由于机械的微小晃动带来的误差；

(6)该设备集成了液压传动装置、柴油发动机等，并做到了小型化，适用于多数施工环境，并且在复杂天气情况下，仍能高效运转，相较于电气设备，具有更高的适应性；

(7)该设备泛用性广，可用于其他小型锚杆的施工，搭载的液压系统可承担张拉、起重等功能，兼具动力强、机动性高的特点。

附图说明

图1是本实用新型用于伞型锚快速施工的自走式一体机的侧视图；

图2是本实用新型中机械臂的结构示意图；

图3是本实用新型机械臂的螺旋钻的结构示意图；

图4是本实用新型机械臂的高频振动装置的结构示意图；

图5是本实用新型机械臂的击入头的结构示意图。

图中：1—行走系统，2—液压系统，3—锚钻系统，4—控制部，5—机体部，6—伸缩装置，7—机械臂。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1，本实用新型实施例提供一种用于伞型锚快速施工的自走式一体机，包括行走系统1、液压系统2、锚钻系统3、控制部4、机体部5、伸缩装置6和机械臂7。所述液压系统2用于在控制部4操作下为行走系统1、锚钻系统3、伸缩装置6和机械臂7提供行进动力。

所述锚钻系统3根据施工阶段选择不同的组装方式，包括钻孔装置、击入装置及张拉装置。其中钻孔装置包括导轨701、螺旋钻702，执行钻孔作业时，将螺旋钻702搭载于导轨701上构成钻孔装置；击入装置包括导轨701、高频振动装置703、击入头704、高压胶管705、液压缸706，执行击入作业时，将高频振动装置703与击入头704进行组装，搭载于导轨701上，并用高压胶管705连接高频振动装置703与液压缸706构成击入装置；张拉装置包括液压缸706、承压板、卡具，执行张拉作业时，先将承压板及卡具依次穿过预留的锚杆外露部分，再将锚杆与液压缸连接构成张拉装置。

所述行走系统1设置在机体部5的下方，所述液压系统2用于控制行走系统1、锚钻系统3、伸缩装置6和机械臂7的动作。所述锚钻系统通过机械臂和伸缩装置与机体连接，使用时，操纵所述控制部4执行具体动作，实现钻孔、击入、张拉、锁定一体化作业，且机械臂7配合伸缩装置6可扩大作业面，缩短工程进度，提高工程质量。

所述机体部5行进方向一侧设有铰接支座，伸缩装置6的一端与所述铰接支座枢接，伸缩装置6的另一端与机械臂7活动连接。

如图2及图3-5所示，所述机械臂7上设有导轨701、高压胶管705，作业时，机械臂配合锚钻系统，根据施工阶段不同在机械臂上配套使用锚钻系统中的施工装置。

所述的行走系统1为履带底盘，并通过柴油发动机提供行进动力。

所述的伸缩装置6通过动臂油缸调整机械臂7姿态。

所述的导轨701上设置用于提供动力传输的高压胶管705，高压胶管705可拆卸，并安装于千斤顶上提供动力。

本实用新型还提供一种用于伞型锚快速施工的自走式一体机的应用方法，包括如下步骤：

步骤一、根据地质勘查资料，通过数值模拟，确定待锚固点，得到相邻锚固点间的直线距离s，最终确定距离s应略大于一体机的最大舒展长度，将一体机驶入现场，并停驻在待锚固点2～3米范围内；

步骤二、从待锚固点，按设计倾角、孔深，开挖钻孔，钻孔孔径与伞型锚锚板宽度相适应，此时，将螺旋钻702搭载于导轨701上，并将操作控制部4，保持慢速将钻头对准待锚固点，钻孔时，钻头给进速度保持匀速，可根据现场情况作适当调整；

步骤三、钻孔完毕后进行下锚，执行锚杆击入作业时，将高频振动装置703与击入头704进行组装，搭载于导轨701上，并用高压胶管705连接高频振动装置703与液压缸706，将击入头704与锚杆端部垫片对正，击入速度保持匀速稳定，击入过程中保持锚头、锚杆和击入头704在同一轴线上；

步骤四、锚头达到预定深度后，先将承压板及卡具依次穿过预留的锚杆外露部分，再将锚杆与液压缸706连接，通过液压系统2施加张拉荷载，张拉之前对伞型锚结构进行第一次预张拉，伞型锚结构完成张开之后进行第二次预张拉，第二次预张拉对伞型锚结构极限承载力乘以0.9的系数，按照所得到的值对伞型锚结构进行第二次预张拉；

步骤五、按施工要求将伞型锚循环张拉至稳定，并用卡具进行预应力锁定，此时可将液压系统2与锚杆进行分离。

本实用新型将伞型锚安装各施工阶段所需器械集成化并加装履带底盘，可实现自行走功能、扩大作业范围、适应伞型锚各施工阶段，提高施工效率，缩短施工周期；配备的液压系统可提供更大的随钻压力，满足复杂地质条件施工要求；锚钻系统包含多种功能，可同时满足其他类型锚杆的施工要求，也可用于承担运输、钻孔、张拉、击入、起重等作业，具有泛用性高的特点。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于伞型锚快速施工的自走式一体机，其特征在于：包括行走系统、液压系统、锚钻系统、控制部、机体部、伸缩装置和机械臂，所述行走系统设置在机体部的下方，所述锚钻系统通过机械臂和伸缩装置与机体部连接，所述液压系统用于在控制部操作下为行走系统、锚钻系统、伸缩装置和机械臂提供行进动力，所述机体部行进方向一侧设有铰接支座，伸缩装置与所述铰接支座枢接，另一端与机械臂活动连接，所述锚钻系统包括钻孔装置、击入装置及张拉装置。

2.如权利要求1所述的一种用于伞型锚快速施工的自走式一体机，其特征在于：所述机械臂上设有导轨、高压胶管，导轨的一侧与伸缩装置的前端铰接连接，在导轨的一端设有液压缸，并用高压胶管连接液压缸，液压缸的活塞杆伸缩带动锚钻系统的器具工作。

3.如权利要求1所述的一种用于伞型锚快速施工的自走式一体机，其特征在于：所述锚钻系统根据施工阶段进行拆卸重组，执行钻孔作业时，将螺旋钻搭载于导轨上构成钻孔装置；执行击入作业时，将高频振动装置与击入头进行组装，搭载于导轨上，并用高压胶管连接高频振动装置与液压缸构成击入装置；执行张拉作业时，先将承压板及卡具依次穿过预留的锚杆外露部分，再将锚杆与液压缸连接构成张拉装置。

4.如权利要求1所述的一种用于伞型锚快速施工的自走式一体机，其特征在于：所述行走系统为履带底盘，并通过柴油发动机提供行进动力。

5.如权利要求1所述的一种用于伞型锚快速施工的自走式一体机，其特征在于：所述伸缩装置通过动臂油缸调整机械臂姿态。

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