一种高坡锚固用锚孔施工方法及装备技术

一种高坡锚固用锚孔施工方法及装备，主要包括锚杆钻机、钢丝绳和卷扬机，所述卷扬机数量为三台，即顶部卷扬机和底部右卷扬机、左卷扬机，所述钢丝绳两头分别连接锚杆钻机和卷扬机。钻制锚孔时，通过锚杆钻机行走履带移动并结合三台卷扬机适当控制钢丝绳的收放，可实现锚杆钻机在斜坡的上下、左右移动；卷扬机通过锁定钢丝绳可以固定锚杆钻机，并可承受钻孔力防止锚杆钻机左右摆动、下坠或者倾覆；调整操作平台在滑动导轨上的位置、钻机在钻机导轨上的位置，使得钻机可以沿着孔深方向移动并打出所需深度的锚孔；钻头套管可以引导钻头或者防止钻头摆动过大。本发明专利技术适应各种高坡、坡面不同位置锚孔的钻制，具有效率高、易于操作和安全可靠等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种高坡锚固用锚孔施工方法及装备
本专利技术涉及一种锚孔施工方法及装置，特别涉及一种高坡锚固用锚孔施工方法及装备。
技术介绍
在我们进行建筑施工、道路建设、地下挖掘作业过程中，经常会遇到滑坡的情况，虽然通过清除土石减小坡度能降低滑坡风险，但若遇到连续降雨、大暴雨等极端天气，仍有很大的安全隐患，容易威胁人们安全，造成财产损失，特别是有的斜坡太过巨大，植被稀少，清除土石难度非常大，针对这种问题，岩土锚固技术应运而生。传统的岩土锚固技术，对于小斜坡，大多通过提升设备或搭脚手架将钻机放置到需要锚孔位置进行打孔。这种方法虽然也能解决问题，但必须要采用人工方法不断改变手脚架的位置、高度或移动提升设备才能改变锚固钻机的位置，工作效率低，且搭脚手架工作任务大、成本高、劳动强度大。对于太高太大的山坡，搭脚手架的方法明显耗资巨大且不安全；而采用提升设备会因为提升高度受限而不能满足高大山坡顶部位置锚孔的施工。如何高效、快速、安全地在高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。此专利技术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；特别是当在移动钻台时，经常会出现钻台被混凝土梁网卡住而无法移动到位的现象。
技术实现思路
针对现今高坡岩土锚固钻制锚孔时存在的施工困难、效率低下、操作繁杂、机动性差、成本高、劳动强度大、安全隐患等问题，本专利技术提供了一种移动方便、操作简单且安全性能高的锚孔钻制方法及装备。一种高坡锚固用锚孔施工方法及装备，装备包括锚杆钻机、卷扬机、钢丝绳和拉力传感器，所述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、钻机；其特征在于，施工方法为：步骤一、启动顶部卷扬机收紧钢丝绳，同时启动右卷扬机和左卷扬机放松钢丝绳，启动锚杆钻机，在锚杆钻机的行走履带自我爬升和顶部卷扬机的提升作用下，将锚杆钻机提升到需要钻制锚孔的位置；步骤二、卷扬机通过锁定钢丝绳实现锚杆钻机的位置固定，并可以承受后续的钻孔力防止锚杆钻机左右摆动、下坠或者倾覆；步骤三、调整调节油缸使得操作平台处于水平位置，调整动臂油缸和动臂、钻臂油缸和钻臂，使得钻杆垂直于斜坡，启动钻机开始钻制锚孔；步骤四、调整操作平台在滑动导轨上的位置、钻机在钻机导轨上的位置，使得钻机可以沿着孔深方向移动并打出所需深度的锚孔；钻头套管的作用是引导钻头或者防止钻孔时钻头摆动过大；步骤五、维持顶部卷扬机锁紧，启动右卷扬机放松钢丝绳，同时启动行走履带自我往左行走，并配以启动左卷扬机收紧钢丝绳，使得锚杆钻机往左边水平移动可以实现左边锚孔的钻制；用相反的方式，可以使得锚杆钻机往右边水平移动并实现右边锚孔的钻制；实现同一高度位置锚孔的钻制；步骤六、启动右卷扬机和左卷扬机放松钢丝绳，启动顶部卷扬机缓慢放松钢丝绳，同时启动行走履带往下行走，使得锚杆钻机往下移动，可以实现下一排锚孔的钻制；用相反的方式，可以使得锚杆钻机往上移动并实现上一排锚孔的钻制；实现整列锚孔的钻制。所述钢丝绳一头安装在卷扬机上，另一头通过吊耳连接在锚杆钻机上。所述卷扬机数量为三台，斜坡顶部布置顶部卷扬机，斜坡底部左右两边各布置一个，即右卷扬机和左卷扬机。所述拉力传感器安装在卷扬机上，用以传送拉力信号，当钢丝绳过载时会发出警报并自动锁机。采用上述技术方案，与现有技术相比，其技术效果在于：①确保锚杆钻机移动时不会被混凝土梁网卡住。本专利技术通过锚杆钻机行走履带移动，并辅以三台卷扬机适当控制钢丝绳的收放，可实现锚杆钻机在斜坡的上下、左右移动，锚杆钻机自我行走不会被混凝土梁网卡主，具有移动可靠性高的优点。②方便调整钻杆角度并使之与斜坡垂直。本专利技术调整调节油缸使得操作平台处于水平位置，调整动臂油缸和动臂、钻臂油缸和钻臂，容易使得钻杆垂直于斜坡，精准度高。③方便钻制出不同深度要求的锚孔。本专利技术调整操作平台在滑动导轨上的位置、钻机在钻机导轨上的位置，方便使得钻机可以沿着孔深方向移动并打出所需深度的锚孔。④液压油缸可以调整操作平台的角度，根据倾角传感器发出的信号，可以实现自适应自动调整，以保证在不同角度坡面进行作业时，都可自动将驾驶室调节至水平位置，方便工作人员操控机器。附图说明图1为锚杆钻机施工时的正视图。图2为锚杆钻机施工时的侧视图。图3为锚杆钻机。图中：1-行走履带、2-倾角传感器、3-视觉传感器、4-调节油缸、5-滑动导轨、6-吊耳、7-操作平台、8-动臂、9-动臂油缸、10-钻臂、11-钻臂油缸、12-钻头套管、13-钻机导轨、14-钻机、15-卷扬机、15-1顶部卷扬机、15-2右卷扬机、15-3左卷扬机、16-钢丝绳、17-拉力传感器。具体实施方式下面结合说明书附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。如图1、图2和图3所示，一种高坡锚固用锚孔施工装备，包括锚杆钻机、卷扬机15、钢丝绳16和拉力传感器17；所述锚杆钻机包括行走履带1、倾角传感器2、视觉传感器3、调节油缸4、滑动导轨5、吊耳6、操作平台7、动臂8、动臂油缸9、钻臂10、钻臂油缸11、钻头套管12、钻机导轨13、钻机14；所述钢丝绳16一头安装在卷扬机15上，另一头通过吊耳6连接在锚杆钻机上；所述卷扬机15数量为三台，斜坡顶部布置顶部卷扬机15-1，斜坡底部左右两边各布置一个，即右卷扬机15-2和左卷扬机15-3。一种高坡锚固用锚孔施工方法，是采用上述一种高坡锚固用锚孔施工装备来实现，步骤一、启动顶部卷扬机15-1收紧钢丝绳16，同时启动右卷扬机15-2和左卷扬机15-3放松钢丝绳16，启动锚杆钻机，在锚杆钻机的行走履带1自我爬升和顶部卷扬机15-1的提升作用下，将锚杆钻机提升到需要钻制锚孔的位置；步骤二、卷扬机15通过锁定钢丝绳16实现锚杆钻机的位置固定，并可以承受后续的钻孔力防止锚杆钻机左右摆动、下坠或者倾覆；步骤三、调整调节油缸4使得操作平台7处于水平位置，调整动臂油缸9和动臂8、钻臂油缸11和钻臂10，使得钻杆垂直于斜坡，启动钻机14开始钻制锚孔；实际操作过程中可以方便调整钻杆角度并使之与斜坡垂直，精准度高；步骤四、调整操作平台7在滑动导轨5上的位置、钻机14在钻机导轨13上的位置，使得钻机14可以沿着孔深方向移动并打出所需深度的锚孔，方便地钻制出不同深度要求的锚孔；钻头套管12的作用是引导钻头或者防止钻孔时钻头摆动过大；步骤五、维持顶部卷扬机15本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高坡锚固用锚孔施工方法及装备，装备包括锚杆钻机、卷扬机（15）、钢丝绳（16）和拉力传感器（17），所述锚杆钻机包括行走履带（1）、倾角传感器（2）、视觉传感器（3）、调节油缸（4）、滑动导轨（5）、吊耳（6）、操作平台（7）、动臂（8）、动臂油缸（9）、钻臂（10）、钻臂油缸（11）、钻头套管（12）、钻机导轨（13）、钻机（14）；其特征在于，施工方法为：步骤一、启动顶部卷扬机（15‑1）收紧钢丝绳（16），同时启动右卷扬机（15‑2）和左卷扬机（15‑3）放松钢丝绳（16），启动锚杆钻机，在锚杆钻机的行走履带（1）自我爬升和顶部卷扬机（15‑1）的提升作用下，将锚杆钻机提升到需要钻制锚孔的位置；步骤二、卷扬机（15）通过锁定钢丝绳（16）实现锚杆钻机的位置固定，并可以承受后续的钻孔力防止锚杆钻机左右摆动、下坠或者倾覆；步骤三、调整调节油缸（4）使得操作平台（7）处于水平位置，调整动臂油缸（9）和动臂（8）、钻臂油缸（11）和钻臂（10），使得钻杆垂直于斜坡，启动钻机（14）开始钻制锚孔；步骤四、调整操作平台（7）在滑动导轨（5）上的位置、钻机（14）在钻机导轨（13）上的位置，使得钻机（14）可以沿着孔深方向移动并打出所需深度的锚孔；钻头套管（12）的作用是引导钻头或者防止钻孔时钻头摆动过大；步骤五、维持顶部卷扬机（15‑1）锁紧，启动右卷扬机（15‑2）放松钢丝绳（16），同时启动行走履带（1）自我往左行走，并配以启动左卷扬机（15‑3）收紧钢丝绳（16），使得锚杆钻机往左边水平移动可以实现左边锚孔的钻制；用相反的方式，可以使得锚杆钻机往右边水平移动并实现右边锚孔的钻制；实现同一高度位置锚孔的钻制；步骤六、启动右卷扬机（15‑2）和左卷扬机（15‑3）放松钢丝绳（16），启动顶部卷扬机（15‑1）缓慢放松钢丝绳（16），同时启动行走履带（1）往下行走，使得锚杆钻机往下移动，可以实现下一排锚孔的钻制；用相反的方式，可以使得锚杆钻机往上移动并实现上一排锚孔的钻制；实现整列锚孔的钻制。...

【技术特征摘要】
1.一种高坡锚固用锚孔施工方法及装备，装备包括锚杆钻机、卷扬机（15）、钢丝绳（16）和拉力传感器（17），所述锚杆钻机包括行走履带（1）、倾角传感器（2）、视觉传感器（3）、调节油缸（4）、滑动导轨（5）、吊耳（6）、操作平台（7）、动臂（8）、动臂油缸（9）、钻臂（10）、钻臂油缸（11）、钻头套管（12）、钻机导轨（13）、钻机（14）；其特征在于，施工方法为：步骤一、启动顶部卷扬机（15-1）收紧钢丝绳（16），同时启动右卷扬机（15-2）和左卷扬机（15-3）放松钢丝绳（16），启动锚杆钻机，在锚杆钻机的行走履带（1）自我爬升和顶部卷扬机（15-1）的提升作用下，将锚杆钻机提升到需要钻制锚孔的位置；步骤二、卷扬机（15）通过锁定钢丝绳（16）实现锚杆钻机的位置固定，并可以承受后续的钻孔力防止锚杆钻机左右摆动、下坠或者倾覆；步骤三、调整调节油缸（4）使得操作平台（7）处于水平位置，调整动臂油缸（9）和动臂（8）、钻臂油缸（11）和钻臂（10），使得钻杆垂直于斜坡，启动钻机（14）开始钻制锚孔；步骤四、调整操作平台（7）在滑动导轨（5）上的位置、钻机（14）在钻机导轨（13）上的位置，使得钻机（14）可以沿着孔深方向移动并打出所需深度的锚孔；钻头套管（12）的作用是引导钻头或者防止钻孔时钻头摆动过大；步骤五、...

【专利技术属性】
技术研发人员：付宏渊，毛聪，尹来容，张明军，曾铃，胡宏伟，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43