阅读说明：本技术 一种塔吊式高陡边坡锚固施工方法 (tower crane type high and steep slope anchoring construction method ) 是由 尹来容 张楷源 付宏渊 罗彪 毛聪 曾铃 彭学军 于 2019-08-29 设计创作，主要内容包括：一种塔吊式高陡边坡锚固施工方法,包括吊篮、燕尾导轨、吊耳、锚孔钻机、固定销、锚孔识别装置、吊钩、工作钢丝绳、电动葫芦提升机、吊臂、电动葫芦限位传感器、塔吊固定座、回转机构、卷扬机牵引车、拖车、卷扬机；首先在坡顶处设置塔吊固定座,然后安装塔吊部分的其余部件,施工时首先在坡脚处钻出一排初始定位孔,再通过电动葫芦提升机和吊臂控制吊篮移动至待施工位置,锚孔识别装置自动识别附近定位孔并使固定销移动至正对定位孔的位置,固定销伸出并与初始定位孔配合,从而实现吊篮的固定,此时即可开启锚孔钻机在定位孔的上方实施钻孔,钻孔完成后利用上一步钻好的锚孔作为更高位置的定位孔,以此方式逐渐提升施工高度,直至坡顶。(A tower crane type high and steep slope anchoring construction method comprises a hanging basket, a dovetail guide rail, a lifting lug, an anchor hole drilling machine, a fixing pin, an anchor hole identification device, a lifting hook, a working steel wire rope, an electric hoist lifting machine, a lifting arm, an electric hoist limiting sensor, a tower crane fixing seat, a swing mechanism, a winch tractor, a trailer and a winch; firstly, a tower crane fixing seat is arranged at the top of a slope, then the rest parts of the tower crane part are installed, during construction, a row of initial positioning holes are drilled at the bottom of the slope, then the electric hoist hoister and the suspension arm are used for controlling the hanging basket to move to a position to be constructed, the positioning holes near the position are automatically identified by the anchor hole identification device, the fixing pins are enabled to move to the positions right opposite to the positioning holes and extend out to be matched with the initial positioning holes, so that the hanging basket is fixed, at the moment, the anchor hole drilling machine can be started to drill holes above the positioning holes, the anchor holes drilled in the previous step are used as positioning holes at higher positions after drilling is completed, and the construction height.)

一种塔吊式高陡边坡锚固施工方法

技术领域

本发明涉及一种边坡锚固设备，特别涉及一种高陡边坡锚固钻孔用施工装备。

背景技术

近年来随着我国交通水利等建设的迅速发展修建了大量边坡。由于不重视边坡治理导致边坡灾害发生频率呈逐年上升态势，由此产生怎样做好边坡治理的技术问题。边坡治理中边坡加固的一种重要方式为边坡锚固。现有锚固施工大多采用搭设脚手架平台的方法：将钻机固定在脚手架平台上实施钻孔，钻机钻好一个锚孔后需要人工将钻机拆卸并搬运至下一个施工位置再固定。这种施工方法的缺点是需要预先搭设脚手架，搭设脚手架成本高且费时费力；人工拆装锚孔钻机使施工效率低下；面对高陡边坡搭设脚手架危险度高。市面上缺少一种适用于高陡边坡锚固施工设备。如何高效、快速、安全地在高陡边坡上进行岩土锚固施工已成为我们主要研究内容。

专利文件CN200310105657.6公开了一种高坡岩土锚固施工方法和装置，其主要技术方案是：一种高坡岩土锚固施工方法，根据锚固施工范围预设上下左右六个(或四个)锚固点，将一条较粗的钢丝绳的两端牢牢固定在高处的两个锚固点上并将一个安装有锚固钻机和伸缩转向脚轮的钻台，通过钻台上的滑轮组和与之相连的悬挂滑轮悬挂在粗钢绳上，将固定在地面上的四个横移卷扬机的四条钢丝绳分别穿过 中(或高)、低处锚固点的锚点转向滑轮和钻台上的横移转向滑轮再固定在中 (或高)、低处的四个锚固点上，钻台用固定于地面上的提升卷扬机通过滑轮组、悬挂滑轮悬挂在粗钢绳下垂直移动，用收放横移卷扬机的四条钢丝绳横向移动，用同时收紧每条钢丝绳使钻台紧贴在山坡上，再同时撑起全部伸缩转向脚轮的伸缩支腿使钻台紧压在钻孔施工位置。此发明利用缆索和伸缩支腿来改变钻台位置，需要不断拉紧和收缩缆索，要控制好每段缆索的长度，工作繁杂，操作困难，钻台位置的移动全靠卷扬机驱动，机动性差，工作效率低。

专利文件CN201810257468.7公开了一种高坡锚固用可调式锚杆钻机，其主要技术方案是：一种高坡锚固用可调式锚杆钻机，包括行走履带，倾角传感器，视觉传感器，调节油缸，滑动导轨，吊耳，操作平台，动臂，动臂油缸，钻臂，钻臂油缸，钻头套管，钻机导轨，锚杆钻机，卷扬机，钢丝绳。行走履带内侧前后均设置了铰接孔，且前端铰接孔底部设置有吊耳，操作平台可以沿着滑动导轨前后移动，平台上安装有倾角传感器，钻臂表面安装有钻机导轨和锚杆钻机，锚杆钻机可以沿着钻机导轨移动，其尾部安装有视觉传感器，此发明虽然可以实现自动调节驾驶室角度，但为了保证安全，使设备紧靠在坡面上，故面对陡坡无法施工，而且当面对高陡边坡时依靠卷扬机拉升钻机的方法危险系数高。

发明内容

针对现有边坡锚固施工技术存在的施工难、成本高、效率低、环境适应能力差、危险性高的问题，本发明提供了一种工作原理可靠、成本低、施工效率高、操作容易的高陡边坡锚固用锚孔施工设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种塔吊式高陡边坡锚固施工方法，包括吊篮1、燕尾导轨2、吊耳3、锚孔钻机4、固定销5、锚孔识别装置6、吊钩7、工作钢丝绳8、电动葫芦提升机9、吊臂10、电动葫芦限位传感器11、塔吊固定座12、回转机构13、卷扬机牵引车14、卷扬机15、拖车16；所述吊篮1由型钢焊接而成，在底板上安装有沿吊篮长度方向布置的燕尾导轨2；所述锚孔钻机4安装在燕尾导轨2上，锚孔钻机4可沿燕尾导轨2移动；

所述施工方法包括吊篮顶端安装方法、吊篮底端安装方法、定位锚固方法、调节维护方法；

所述吊篮顶端安装方法包括：首先在坡顶处固定塔吊固定座12以及其上的回转机构13与吊臂10，然后将电动葫芦提升机9安装在吊臂10下方的轨道上；之后将吊篮1借助吊钩7、工作钢丝绳8连接到电动葫芦提升机9上；

所述吊篮1包括左区17、中区18、右区19，在左区17、右区19顶部各设置有三个吊耳3；左区17、中区18、右区19均包括上梁21、中梁22、下梁23，其中上梁21、中梁22之间设置有斜梁24用来提高稳定性，所述下梁23上设有安装孔231，面向坡体一侧的安装孔231上固定安装液压源，远离坡体一侧的安装孔231上安装备用固定绳；所述左区17、右区19在面向坡体一侧的中梁22、下梁23上设置有滑轨用于安装凹形板56，所述凹形板56上端安装在中梁上，下端安装在下梁上，所述凹形板56可以在中梁22、下梁23上左右滑动；所述凹形板56的两侧壁内侧与一滑板55滑动连接，所述滑板55上设有两个凸块57，两个凸块57上设有孔，孔中设有枢轴，枢轴上连接有转动块54，转动块54上固定连接转接板53，转接板53上设有所述固定销5；所述固定销5末端设有顶尖51，顶尖51与固定销主体之间设有台肩52用以卡接，所述固定销主体分为阶梯式的四段，固定销主体为可伸缩结构；所述转接板53左上角设置有所述锚孔识别装置6； 固定销5可以与预先钻好的锚孔配合，从而在锚孔钻机4工作时使吊篮1保持稳定；所述阶梯式的四段中离顶尖最远的一段上方设置液力孔58，所述台肩52上也设有液力孔，所有的液力孔为常闭孔；

所述工作钢丝绳8一端与电动葫芦提升机9相连，另一端与吊钩7相连，吊钩7继续通过钢丝绳与吊耳3连接，工作钢丝绳8用于承担吊篮的重量；所述电动葫芦提升机9安装在吊臂10下方的轨道上，电动葫芦提升机9可以沿轨道移动；所述电动葫芦限位传感器11安装在轨道末端；所述吊臂10安装在回转机构13上方；所述回转机构13安装在塔吊固定座12上，通过回转机构13可以实现吊臂10转动；

所述吊篮底端安装方法包括：所述卷扬机牵引车14及拖车16位于坡底的地面处；所述卷扬机15分为两组，其中一组位于卷扬机牵引车14上，另一组位于拖车16上，每组卷扬机15分别连接吊篮1的一侧，可以通过绳索的收放控制回转机构13的转动，从而改变吊篮1的位置；所述卷扬机牵引车14可以牵引拖车16；

所述定位锚固方法包括：在施工时首先在坡脚处钻出一排初始定位孔，再通过电动葫芦提升机9控制吊篮1移动至施工位置，锚孔识别装置6自动识别附近定位孔并使固定销5移动至正对初始定位孔的位置，固定销5伸出并与初始定位孔配合，从而实现吊篮1的固定，此时即可开启锚孔钻机4在定位孔的上方实施钻孔，钻孔完成后利用上一步钻好的锚孔作为更高位置的定位孔，以此方式逐渐提升施工高度，直至坡顶；

所述调节维护方法包括：在将固定销5与定位孔配合后，将所述备用固定绳另一端与坡体或坡底的固定设备可伸缩连接，远离坡体一侧的安装孔231上还安装工具箱，工具箱中包括维护工具用以维护及固定。

优选的，所述固定销5共有两个，固定销主体通过内部的液压结构实现伸缩，所述阶梯式的四段靠近顶尖51的两段可以伸缩。

优选的，所述锚孔识别装置6为摄像头。

优选的，所述回转机构通过电机驱动。

优选的，所述吊耳为U形。

优选的，所述燕尾导轨2为导轨上设有燕尾凹槽。

优选的，所述燕尾导轨2上设有连接板，所述连接板上设有燕尾凸起，所述燕尾凸起与所述燕尾凹槽相配合。

优选的，所述锚孔钻机4固定在所述连接板上。

优选的，当需要伸缩所述固定销5时，使所述液力孔与所述液压源连接。

本发明的优点在于：

1．针对背景文献一中钻台的位置调整方式，改进点在于参考了塔式起重机的工作原理，通过吊臂转动及电动葫芦提升机即可使吊篮准确到达任意施工位置。采用卷扬机作为吊臂转向的动力源，回转机构本身不提供动力，进一步简化了塔吊部分的结构，增加了设备的可靠性；地面处采用卷扬机牵引车及拖车作为卷扬机的安装平台，具有很强的机动性以及灵活性。

2．针对背景文献二中吊篮的固定方式，改进点在于篮上设置有固定销，在钻机工作时使吊篮保持稳定，吊篮底板处还有燕尾导轨，锚孔钻机可以在导轨上移动，可以实现“一次定位多处钻孔”的功能，极大的提高了钻孔效率。

3．“三点两方式固定”；

针对背景文献一、二中的固定方式，在实际使用中会遇到施工环境的差异导致无论单独使用固定销还是单独使用滑轮都无法保证稳定性的情况，此时使用固定销加备用固定绳的组合方式，固定销提供基础固定和支撑，远离坡体一侧的安装孔上设置备用固定绳，备用固定绳另一端固定在坡底或坡体，提供水平分力对吊篮施压，使吊篮更好的固定在坡体上。

4．“多段伸缩最大化延伸距离”；

在实际使用中，由于施工环境的差异化，会导致固定销的延伸距离不够无法紧密结合定位孔，本发明设计了可伸缩式固定销，多段伸缩结构实现距离的最大化以及可调节，灵活性高。

5．“三维移动转动、两点可调”；

本发明具有高度灵活性，固定销具有“三维移动转动”功能，在XYZ的三个正负方向可移动及转动，分别是沿着梁的左右、上下运动以及伸缩运动和转接板的转动，同时固定销的数量有两个，保证了两点平衡固定以及不同定位孔间距可调固定。

附图说明

图1为本发明整体工作示意图。

图2为本发明整体工作侧视图。

图3为本发明吊篮部分斜视图。

图4为本发明固定销工作原理图。

图5为固定销部分放大图

图中：1-吊篮、2-燕尾导轨、3-吊耳、4-锚孔钻机、5-固定销、6-锚孔识别装置、7-吊钩、8-工作钢丝绳、9-电动葫芦提升机、10-吊臂、11-电动葫芦限位传感器、12-塔吊固定座、13-回转机构、14-卷扬机牵引车、15-卷扬机、16-拖车、17-左区 18-中区 19-右区 21-上梁22-中梁 23-下梁 231-安装孔 24-斜梁31-中间吊耳 51-顶尖 52-台肩 53-转接板 54-转动块 55-滑板 56-凹形板 57-凸块 58－液力孔。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1、图2、图3、图4和图5所示，一种塔吊式高陡边坡锚固施工方法，包括吊篮1、燕尾导轨2、吊耳3、锚孔钻机4、固定销5、锚孔识别装置6、吊钩7、工作钢丝绳8、电动葫芦提升机9、吊臂10、电动葫芦限位传感器11、塔吊固定座12、回转机构13、卷扬机牵引车14、卷扬机15、拖车16；所述吊篮1由型钢焊接而成，在底板上安装有沿吊篮长度方向布置的燕尾导轨2；所述锚孔钻机4安装在燕尾导轨2上，锚孔钻机4可沿燕尾导轨2移动；

所述施工方法包括吊篮顶端安装方法、吊篮底端安装方法、定位锚固方法、调节维护方法；

所述吊篮顶端安装方法包括：首先在坡顶处固定塔吊固定座12以及其上的回转机构13与吊臂10，然后将电动葫芦提升机9安装在吊臂10下方的轨道上；之后将吊篮1借助吊钩7、工作钢丝绳8连接到电动葫芦提升机9上；

所述吊篮1包括左区17、中区18、右区19，在左区17、右区19顶部各设置有三个吊耳3；左区17、中区18、右区19均包括上梁21、中梁22、下梁23，其中上梁21、中梁22之间设置有斜梁24用来提高稳定性，所述下梁23上设有安装孔231，面向坡体一侧的安装孔231上固定安装液压源，远离坡体一侧的安装孔231上安装备用固定绳；所述左区17、右区19在面向坡体一侧的中梁22、下梁23上设置有滑轨用于安装凹形板56，所述凹形板56上端安装在中梁上，下端安装在下梁上，所述凹形板56可以在中梁22、下梁23上左右滑动；所述凹形板56的两侧壁内侧与一滑板55滑动连接，所述滑板55上设有两个凸块57，两个凸块57上设有孔，孔中设有枢轴，枢轴上连接有转动块54，转动块54上固定连接转接板53，转接板53上设有所述固定销5；所述固定销5末端设有顶尖51，顶尖51与固定销主体之间设有台肩52用以卡接，所述固定销主体分为阶梯式的四段，固定销主体为可伸缩结构；所述转接板53左上角设置有所述锚孔识别装置6； 固定销5可以与预先钻好的锚孔配合，从而在锚孔钻机4工作时使吊篮1保持稳定；所述阶梯式的四段中离顶尖最远的一段上方设置液力孔58，所述台肩52上也设有液力孔，所有的液力孔为常闭孔；

所述工作钢丝绳8一端与电动葫芦提升机9相连，另一端与吊钩7相连，吊钩7继续通过钢丝绳与吊耳3连接，工作钢丝绳8用于承担吊篮的重量；所述电动葫芦提升机9安装在吊臂10下方的轨道上，电动葫芦提升机9可以沿轨道移动；所述电动葫芦限位传感器11安装在轨道末端；所述吊臂10安装在回转机构13上方；所述回转机构13安装在塔吊固定座12上，通过回转机构13可以实现吊臂10转动；

所述吊篮底端安装方法包括：所述卷扬机牵引车14及拖车16位于坡底的地面处；所述卷扬机15分为两组，其中一组位于卷扬机牵引车14上，另一组位于拖车16上，每组卷扬机15分别连接吊篮1的一侧，可以通过绳索的收放控制回转机构13的转动，从而改变吊篮1的位置；所述卷扬机牵引车14可以牵引拖车16；

所述定位锚固方法包括：在施工时首先在坡脚处钻出一排初始定位孔，再通过电动葫芦提升机9控制吊篮1移动至施工位置，锚孔识别装置6自动识别附近定位孔并使固定销5移动至正对初始定位孔的位置，固定销5伸出并与初始定位孔配合，从而实现吊篮1的固定，此时即可开启锚孔钻机4在定位孔的上方实施钻孔，钻孔完成后利用上一步钻好的锚孔作为更高位置的定位孔，以此方式逐渐提升施工高度，直至坡顶；

所述调节维护方法包括：在将固定销5与定位孔配合后，将所述备用固定绳另一端与坡体或坡底的固定设备可伸缩连接，远离坡体一侧的安装孔231上还安装工具箱，工具箱中包括维护工具用以维护及固定。

所述固定销5共有两个，固定销主体通过内部的液压结构实现伸缩，所述阶梯式的四段靠近顶尖51的两段可以伸缩。所述锚孔识别装置6为摄像头。所述回转机构通过电机驱动。所述吊耳为U形。所述燕尾导轨2为导轨上设有燕尾凹槽。所述燕尾导轨2上设有连接板，所述连接板上设有燕尾凸起，所述燕尾凸起与所述燕尾凹槽相配合。所述锚孔钻机4固定在所述连接板上。当需要伸缩所述固定销5时，使所述液力孔与所述液压源连接。