边坡锚杆打入装置和边坡锚杆打入方法与流程

专利2025-10-21  19


本发明涉及边坡支护装备,特别涉及一种边坡锚杆打入装置和边坡锚杆打入方法。


背景技术:

1、边坡支护是对边坡采取支挡、加固等防护措施从而保证边坡安全稳定的施工技术,锚杆支护作为一种边坡加固方式具有操作简单、施工速度快、施工成本低等优点,已广泛应用于边坡支护领域。

2、现有锚杆支护技术主要通过钻机旋转将锚杆打入边坡预设位置,而大型钻机装置构造复杂、维修成本较高、操作不便、且施工过程中只能进行单根锚杆钻入作业,施工效率低,往往应用于大型边坡锚杆支护施工中。对于小型边坡锚杆支护工程施工通常采用人工持钻的方式打入锚杆,往往造成锚杆打入角度、深度偏差较大等情况,导致支护效果受到影响。


技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种边坡锚杆打入装置和边坡锚杆打入方法,旨在解决现有技术中小型边坡锚杆支护工程施工通常采用人工持钻的方式打入锚杆,往往造成锚杆打入角度、深度偏差较大等情况,导致支护效果受到影响的技术问题。

2、为实现上述目的,本发明提出的边坡锚杆打入装置包括行走底盘、支撑板、钻进机构和控制模块,所述支撑板的一端铰接于所述行走底盘,所述支撑板的另一端通过伸缩杆铰接于所述行走底盘,所述伸缩杆可伸缩以带动所述支撑板相对所述行走底盘在初始位置和工作位置之间转动;所述钻进机构安装于所述支撑板上,所述钻进机构包括锚杆支架、滑动架、钻机和第一驱动件,所述锚杆支架沿第一方向延伸,所述滑动架可滑动地连接于所述锚杆支架上,所述滑动架用于夹持或放松所述锚杆,所述第一驱动件安装于所述锚杆支架上并用于驱动所述滑动架沿所述第一方向滑动,所述钻机安装于所述滑动架上并用于驱动所述锚杆绕所述第一方向做轴向旋转;所述控制模块包括探测件和控制器,所述控制器电连接于所述探测件和所述钻机,所述探测件用于测量所述行走底盘下方的地面的倾斜角度,所述控制器用于根据所述倾斜角度控制所述钻机的功率。

3、在一实施方式中,所述滑动架包括夹持器和定位座,所述夹持器和所述定位座沿所述第一方向间隔设置,所述夹持器能夹持或放松所述锚杆,所述定位座上开设有供所述锚杆穿过的定位孔。

4、在一实施方式中,所述夹持器包括壳体、第二驱动件、螺杆、固定块和多个连杆组件,所述壳体固定连接于所述壳体内,所述第二驱动件设置于所述壳体外,所述螺杆可转动地连接于所述第二驱动件和所述固定块之间,且所述螺杆穿设于所述壳体上,所述第二驱动件用于驱动所述螺杆相对所述固定块转动;各所述连杆组件包括齿轮、第一连杆、第二连杆和夹持杆,所述夹持杆的两端分别为铰接端和夹持端,所述第一连杆的一端连接于所述齿轮的侧面,所述第一连杆的另一端铰接于所述铰接端,所述第二连杆的一端铰接于所述固定块,所述第二连杆的另一端铰接于所述夹持杆上所述铰接端和所述夹持端之间的位置;多个所述连杆组件中的多个所述齿轮分别与所述螺杆的侧壁啮合,且多个所述齿轮在所述螺杆转动时转动并分别带动与其连接的所述第一连杆转动,以分别带动多个所述夹持杆摆动,多个所述夹持端能朝相互靠近或远离的方向摆动以将所述锚杆夹紧或放松。

5、在一实施方式中,所述边坡锚杆打入装置还包括锚杆箱和锚杆推动机构,所述锚杆箱设置于所述锚杆支架和所述支撑板之间,所述锚杆箱用于放置所述锚杆,所述锚杆箱开设有朝向所述锚杆支架的供应口,所述锚杆推动机构用于推动所述锚杆箱中的所述锚杆穿过所述供应口并放置于所述锚杆支架上。

6、在一实施方式中,所述锚杆箱内设置有限位块,所述限位块与所述锚杆沿第二方向间隔分布,且所述限位块靠近所述供应口,所述锚杆推动机构包括第一推动杆和第二推动杆,所述第一推动杆用于推动所述锚杆箱中的所述锚杆沿所述第二方向移动直至抵接于所述限位块,所述第二推动杆用于推动抵接于所述限位块的所述锚杆沿第三方向移动并穿过所述供应口以夹持于所述锚杆支架上;其中,所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相互垂直。

7、在一实施方式中,所述锚杆支架上开设有沿所述第一方向延伸的滑槽,所述锚杆支架上设置有传动杆,所述传动杆连接于所述滑动架,所述第一驱动件用于顶推所述传动杆沿所述滑槽滑动以带动所述滑动架沿所述第一方向滑动;所述探测件为角度传感器,所述钻进机构还包括压力传感器和位移传感器,所述压力传感器用于测量所述第一驱动件的顶推力,所述位移传感器用于测量所述传动杆的位移量。

8、在一实施方式中,所述边坡锚杆打入装置还包括固定机构,所述固定机构包括支座、第三驱动件和螺纹柱,所述支座安装于所述行走底盘上,所述支座的顶端延伸至所述行走底盘外以形成支撑台,所述支撑台上开设有螺孔,所述螺纹柱穿设于所述螺孔内并与所述螺孔螺纹配合,所述螺纹柱的两端分别为第一端和第二端,所述第二端呈尖端;所述第三驱动件设置于所述第一端上并用于驱动所述螺纹柱旋转。

9、在一实施方式中,所述边坡锚杆打入装置还包括清扫机构,所述清扫机构包括转动块、连接杆、摩擦块和第四驱动件,所述转动块可转动地连接于所述行走底盘上,所述连接杆连接于所述转动块与所述摩擦块之间,所述摩擦块朝向地面的一侧形成摩擦面,所述第四驱动件用于驱动所述转动块转动并通过所述连接杆带动所述摩擦块移动,以使所述摩擦面对所述边坡进行清扫。

10、在一实施方式中,所述边坡锚杆打入装置还包括行走机构,所述行走机构包括多个行走轮和多个制动结构,多个所述行走轮与多个所述制动结构数量一致并一一对应设置,多个所述行走轮间隔安装于所述行走底盘的边缘,各所述制动结构用于将对应的所述行走轮制动或解除制动。

11、本发明还提出一种边坡锚杆打入方法,采用上述的边坡锚杆打入装置,所述方法包括:将行走底盘行走至预设位置;根据边坡的角度将支撑板从初始位置转动至工作位置;将锚杆夹持于滑动架上;通过第一驱动件驱动所述滑动架沿第一方向滑动,并带动所述锚杆沿所述第一方向移动,直至所述锚杆的端部抵接于所述边坡;通过钻机驱动所述锚杆旋转,并通过所述第一驱动件继续驱动所述滑动架沿所述第一方向滑动,直至所述锚杆钻入所述边坡的预设深度位置。

12、本发明提出的边坡锚杆打入装置和边坡锚杆打入方法,边坡锚杆打入装置在行走底盘上设置支撑板,在支撑板上安装钻进机构,通过将支撑板相对行走底盘转动,以调整钻进机构与边坡之间的夹角,确保锚杆能够以预设角度打入不同倾斜角度的边坡内,有效减小锚杆打入过程中的角度误差,使本发明提出的边坡锚杆打入装置能够适应多种地形。钻进机构中的钻机用于驱动锚杆旋转,第一驱动件用于驱动滑动架带动钻机和锚杆共同沿第一方向滑动,通过调整滑动架相对锚杆之间滑动的距离即可对锚杆的打入深度进行控制,能够有效减小锚杆打入过程中的深度偏差,提高边坡锚杆打入装置的施工精度;探测件能够对地面的倾斜角度进行测量,控制器能够根据地面倾斜角度控制支撑板相对行走底盘的转动角度,并能根据地面倾斜角度的不同控制钻机采用不同的钻进功率,从而对锚杆的打入角度和打入深度进行精确控制,确保边坡锚杆打入装置在不同地形条件下均能保证锚杆的打入质量,从而保证边坡支护质量。



技术特征:

1.一种边坡锚杆打入装置,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的边坡锚杆打入装置,其特征在于,所述滑动架包括夹持器和定位座,所述夹持器和所述定位座沿所述第一方向间隔设置,所述夹持器能夹持或放松所述锚杆,所述定位座上开设有供所述锚杆穿过的定位孔。

3.如权利要求2所述的边坡锚杆打入装置,其特征在于,所述夹持器包括壳体、第二驱动件、螺杆、固定块和多个连杆组件,所述壳体固定连接于所述壳体内,所述第二驱动件设置于所述壳体外,所述螺杆可转动地连接于所述第二驱动件和所述固定块之间,且所述螺杆穿设于所述壳体上,所述第二驱动件用于驱动所述螺杆相对所述固定块转动;

4.如权利要求1所述的边坡锚杆打入装置,其特征在于,所述边坡锚杆打入装置还包括锚杆箱和锚杆推动机构,所述锚杆箱设置于所述锚杆支架和所述支撑板之间,所述锚杆箱用于放置所述锚杆,所述锚杆箱开设有朝向所述锚杆支架的供应口,所述锚杆推动机构用于推动所述锚杆箱中的所述锚杆穿过所述供应口并放置于所述锚杆支架上。

5.如权利要求4所述的边坡锚杆打入装置,其特征在于,所述锚杆箱内设置有限位块,所述限位块与所述锚杆沿第二方向间隔分布,且所述限位块靠近所述供应口,所述锚杆推动机构包括第一推动杆和第二推动杆,所述第一推动杆用于推动所述锚杆箱中的所述锚杆沿所述第二方向移动直至抵接于所述限位块,所述第二推动杆用于推动抵接于所述限位块的所述锚杆沿第三方向移动并穿过所述供应口以夹持于所述锚杆支架上;其中,所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相互垂直。

6.如权利要求1至5中任一项所述的边坡锚杆打入装置,其特征在于,所述锚杆支架上开设有沿所述第一方向延伸的滑槽,所述锚杆支架上设置有传动杆,所述传动杆连接于所述滑动架,所述第一驱动件用于顶推所述传动杆沿所述滑槽滑动以带动所述滑动架沿所述第一方向滑动;

7.如权利要求1至5中任一项所述的边坡锚杆打入装置,其特征在于,所述边坡锚杆打入装置还包括固定机构,所述固定机构包括支座、第三驱动件和螺纹柱,所述支座安装于所述行走底盘上,所述支座的顶端延伸至所述行走底盘外以形成支撑台,所述支撑台上开设有螺孔,所述螺纹柱穿设于所述螺孔内并与所述螺孔螺纹配合,所述螺纹柱的两端分别为第一端和第二端,所述第二端呈尖端;所述第三驱动件设置于所述第一端上并用于驱动所述螺纹柱旋转。

8.如权利要求1至5中任一项所述的边坡锚杆打入装置,其特征在于,所述边坡锚杆打入装置还包括清扫机构,所述清扫机构包括转动块、连接杆、摩擦块和第四驱动件,所述转动块可转动地连接于所述行走底盘上,所述连接杆连接于所述转动块与所述摩擦块之间,所述摩擦块朝向地面的一侧形成摩擦面,所述第四驱动件用于驱动所述转动块转动并通过所述连接杆带动所述摩擦块移动,以使所述摩擦面对所述边坡进行清扫。

9.如权利要求1至5中任一项所述的边坡锚杆打入装置,其特征在于,所述边坡锚杆打入装置还包括行走机构,所述行走机构包括多个行走轮和多个制动结构,多个所述行走轮与多个所述制动结构数量一致并一一对应设置,多个所述行走轮间隔安装于所述行走底盘的边缘,各所述制动结构用于将对应的所述行走轮制动或解除制动。

10.一种边坡锚杆打入方法,其特征在于,采用如权利要求1至9中任一项所述的边坡锚杆打入装置,所述方法包括:


技术总结
本发明公开了一种边坡锚杆打入装置和边坡锚杆打入方法,涉及边坡支护装备技术领域,其中,边坡锚杆打入装置包括行走底盘、支撑板、钻进机构和控制模块,伸缩杆可伸缩以带动支撑板相对行走底盘在初始位置和工作位置之间转动;钻进机构包括锚杆支架、滑动架、钻机和第一驱动件,锚杆支架沿第一方向延伸,滑动架可滑动地连接于锚杆支架上,滑动架用于夹持或放松锚杆,第一驱动件安装于锚杆支架上并用于驱动滑动架沿第一方向滑动,钻机安装于滑动架上并用于驱动锚杆绕第一方向做轴向旋转;控制模块能够根据地面倾斜角度控制支撑板的转动角度和钻机的钻进功率,从而对锚杆的打入角度和打入深度进行精确控制,保证锚杆的打入质量。

技术研发人员:薛晓宏,康万良,黄正业,崔野,王建,张博阳,王良山,古刚
受保护的技术使用者:中铁二十局集团第六工程有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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