[發明專利]一種復雜高陡邊坡的鉆孔裝置的施工方法

有效

• 申請號: 202011304405.6
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112459707B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 張麗華;高幸;陳湘生;賈金青;涂兵雄;朱彥鵬;王旭春;周同和;廖小平
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: E21B7/00
• 分類號: E21B7/00;E21B15/00;E21B3/02;E21B6/02
• 代理公司: 大連格智知識產權代理有限公司 21238
• 代理人: 劉琦

本發明公開了一種復雜高陡邊坡的鉆孔裝置的施工方法，鉆孔裝置包括鉆孔機支架、鉆機底座和鉆孔機。鉆孔機支架包括滑板，滑板上設有底盤，底盤前端與平臺前端鉸接連接，支撐構件與平臺鉸接連接，與底盤扣件連接，底盤和平臺的寬度均可調節；鉆孔機包括配電系統、空壓系統、齒輪、鑿巖部件、鉆土部件、鉆桿和鉆頭；施工方法包括：1)將鉆孔機支架拉至指定位置；2)展開支架并鎖死；3)調整底盤與平臺角度；4)安裝鉆孔機；5)開始鉆孔。本發明解決了復雜高陡邊坡鉆孔困難的問題，可適應于各種巖土體地層，可應對凹凸、茂林等復雜的坡面條件，行動靈活，性能安全可靠，可充分應對現有復雜高陡邊坡的加固工程。

技術領域

本發明屬于巖土工程技術領域，具體涉及一種復雜高陡邊坡的鉆孔裝置的施工方法。

背景技術

自然環境中，存在大量的危險邊坡，時刻面臨著失穩、滑坡的可能。為了保證人民的生命財產安全，需對此類危險邊坡進行人工加固。但是，邊坡的性質比較復雜(1)地層復雜，部分邊坡表層為土體，一定深度后為巖體。(2)坡面復雜。坡面植被茂密，坡面凹凸不平，土體松軟。因此傳統的鉆孔技術存在如下問題：(1)由于土層變化，需要頻繁更換鉆孔設備。(2)土體松軟，植被茂密，無法腳手架施工。(3)現有可移動的鉆孔平臺，體積巨大無法在叢林穿梭。(4)現有可移動的鉆孔平臺為四輪式，凹凸路面行進困難，鉆孔時穩定性差。重要的是遇到土層與巖石地層的情形，此類問題的常規解決方法是更換鉆孔設備。但是，此類解決方法存在下列問題：(1)機具設備的更換、運輸、組裝、校核花費大量時間，特別是在高邊坡支架作業的情況下，更換設備難度很大，增加施工工期。(2)根據不同地層情況更換或租賃不同鉆孔設備，無形之中增加了工程造價。(3)機具更換移位容易造成孔位偏差而導致鉆桿折斷事故經常發生。

發明內容

針對上述技術問題，本發明旨在提供一種適用于巖與土地層的復雜高陡邊坡的鉆孔裝置的施工方法，技術方案如下：

一種復雜高陡邊坡的鉆孔裝置的施工方法，所述鉆孔裝置包括鉆孔機支架、鉆機底座和鉆孔機；所述鉆孔機支架包括滑板，滑板上設有底盤，底盤前端與平臺前端鉸接連接，底盤與平臺呈任意角度，支撐構件與平臺鉸接連接，與底盤扣件連接，用以調整底盤與平臺的角度，底盤和平臺的寬度均可調節；所述鉆孔機包括配電系統、空壓系統、鑿巖部件、鉆土部件、齒輪、鉆桿和鉆桿底部的鉆頭；所述鑿巖部件包括氣缸，氣缸頂部設有氣管，氣缸底部開孔，氣缸內設有活塞，活塞頂部與渦輪扇葉固定連接，活塞底部與傳力構件固定連接；所述鉆土部件包括鉆土殼體和電機，傳力構件設于鉆土殼體內，電機設于傳力構件內；齒輪內部與鉆桿嵌套連接，齒輪外部分別與傳力構件的底部和電機嚙合連接，齒輪底部通過受力構件與鉆桿固定連接；所述鉆頭包括螺旋鉆頭，螺旋鉆頭底部連接有高強鑿巖鉆頭，其既滿足土層鉆孔的旋挖功能又滿足巖層鉆孔的沖擊鑿巖功能；

所述的施工方法：包括如下步驟：

1)將收縮狀態的鉆孔機支架拉至指定位置；

2)展開鉆孔機支架并鎖死；

3)調整底盤與平臺角度，使平臺呈水平狀態；

4)安裝鉆機底坐、鉆孔機；

5)開始鉆孔：當高強鑿巖鉆頭接觸土層時，開啟電機，電機通過鉆桿轉動帶動螺旋鉆頭和高強鑿巖鉆頭轉動，進行鉆孔；當高強鑿巖鉆頭接觸巖層時，空壓系統(泵入或抽出氣體)通過氣管控制渦輪扇葉帶動活塞轉動，同時控制活塞上、下運動，使得傳力構件帶動鉆桿轉動，并帶動螺旋鉆頭和高強鑿巖鉆頭轉動，同時將沖擊荷載傳遞至受力構件，通過鉆桿帶動高強鑿巖鉆頭邊轉動邊鑿碎巖石。

優選步驟5)空壓系統(泵入或抽出氣體)通過氣管控制渦輪扇葉帶動活塞轉動，轉動為低頻轉動，通過調整渦輪數目或改變渦輪扇葉角度實現。

底盤和平臺都包括兩條平行于滑板的縱向鋼管和套接于縱向鋼管的十字交叉鋼管，套口通過沿縱向鋼管滑動實現十字交叉鋼管的開合，實現平臺寬度與底盤寬度同步伸縮。