高坡岩土锚固施工方法和装置 【技术领域】
本发明涉及一种建设施工方法和装置，具体说是一种在高坡上利用缆索拉动钻台移位并压紧在作业面上进行的高坡岩土锚固施工方法和装置。
背景技术
我们知道在道路修建和建筑施工时，常常遇到滑坡问题。对于大的山体滑坡，我们目前还是避开为妙。但对于因为动土施工而造成边坡土体不稳可能引发的滑坡，则必须在施工时防治。或清除大量土石方使坡度减小稳定或用锚杆锚索穿透其危险滑移面加以锚固。因此我们必须在山坡上进行岩土锚固施工。如果山坡不太高，我们可以搭脚手架或用大型提升设备将锚固钻机举上山坡去施工。山坡一高这样做就很困难了：过高的脚手架不仅耗资巨大而且不安全，我国南方某电站边坡锚固施工时仅脚手架材料费就超过200多万。国外甚至动用直升飞机来施工。没有这么多直升飞机怎么办？或改道或不得不大量清除土石方。这就不仅破坏自然环境造成水土流失，加大建设投资而且留下了安全隐患。现在，解决在高坡上进行岩土锚固施工的难题已成为当务之急。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是为了克服上述现有技术的不足，提出一种简捷可行的高坡岩土锚固施工方法和装置，可以使施工人员和锚固钻机安全地在高坡上自行移动施工作业。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种高坡岩土锚固施工方法，其特征在于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，将固定在地面上地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。即：我们利用缆索来移动钻台，又利用缆索与伸缩支腿配合来压紧钻台于作业面上钻孔。
一种用于实现上述高坡岩土锚固施工方法的装置，其钻台上设有悬挂滑轮、滑轮组、提升转向滑轮、横移转向滑轮、锚固钻机和伸缩转向脚轮，其特征在于钻台的一个侧面安装可用气缸或油缸或丝杠调整其与钻台间距离的伸缩转向脚轮；固定于地面上的具有常闭式刹车装置的提升卷扬机通过滑轮组升降钻台在悬挂滑轮下的上下位置；钻台上另一侧四角装有四只供经中(或高)、低处四个锚固点的来自地面上的四台横移卷扬机的钢丝绳穿过折回的横移转向滑轮；锚固钻机装有转轴和转盘可以在垂直和水平两个方位调整角度。
为了使钻台贴在山坡上灵活移动，钻台的内侧面安装有四只伸缩转向脚轮，脚轮伸出钻台的距离可以调节，使钻台在山坡上靠得更稳。这样我们用地面上五台卷扬机相互配合使钻台在工作区内任意移动，移到钻锚孔位置后同时收紧每条钢丝绳使其贴紧在高坡上再同时撑起全部伸缩转向轮的支腿将钻台压紧在陡坡上施工。
本发明简捷可行，可以使施工人员和锚固钻机安全地在高坡上自行移动、施工作业。
【附图说明】
下面结合附图对本发明作进一步介绍：
图1是本发明利用六个锚固点及固定在其上的钢丝绳施工的示意图。
图2是本发明钻台结构示意图。
图中1.主钢缆，2.悬挂滑轮，3.滑轮组，4.横移转向滑轮，5.提升转向滑轮，6.横移卷扬机，7.锚点转向滑轮，8.提升卷扬机，9.操作控制台，10.伸缩转向脚轮，11.锚固钻机，12.钻台。
【具体实施方式】
从图1、图2中可以看出，本发明一种高坡岩土锚固施工方法，其根据锚固施工范围预设上下左右六个锚固点A、B、C、D、E、F。其中高处的两点A、B，应高于作业区一段距离，最好选在山梁上，既便于施工又牢靠；低处的两点E、F则要求低于作业的最低位置，可以在地面上，中间的两点C、D依靠高处的两点A、B锚固后，选择位置并加以固定。在边坡不太高时，可以将C、D点分别与A、B点合并，只用四个锚固点。在中、低处四个锚固点C、D、E、F上各装有一个锚点转向滑轮7。用一条较粗的钢丝绳作为主钢缆1，将其两端牢牢固定在高处的两个锚固点上，并将安装有锚固钻机11和伸缩转向脚轮10的钻台12，通过钻台上的滑轮组3和与之相连的悬挂滑轮2悬挂在主钢缆1上，悬挂滑轮2可以在主钢缆1上滚动。钻台12用固定于地面的具有常闭式刹车装置的提升卷扬机8，通过滑轮组、悬挂滑轮悬挂在主钢缆1下面上下移动；用固定在地面上的四台横移卷扬机6上的四条钢丝绳分别绕过中、低处锚固点的锚点转向滑轮7和钻台上的横移转向滑轮4，折回再分别固定在中、低处的四个锚固点上，用这四条钢丝绳的收和放，实现钻台的横向移动。当钻锚孔时，先将四个横移卷扬机的钢丝绳同时收紧，使钻台12紧贴在山坡上，再撑起伸缩转向脚轮的四个支腿，将钻台压紧然后钻孔。如果仍然觉得钻台与钢丝绳构成的压紧系统引收了过多的冲击能，钻锚孔前，可以先用冲击钻钻小孔加膨胀螺栓固定钻台。为了使钻台贴在山坡上灵活移动，钻台的内侧面安装有四只伸缩转向脚轮10，可以调节其伸出钻台的距离，使钻台在山坡上靠得更稳。移动时钻台前进一侧伸缩转向脚轮伸长，另一侧缩回，可防止钻台被拉翻。这样我们用地面上的五台卷扬机相互配合使钻台在作业区内上下左右任意移动，移到钻锚孔位置并使其贴紧进而压紧在高坡上安全施工。
本发明用于实现上述高坡岩土锚固施工方法的装置，其钻台12上设有悬挂滑轮2、滑轮组3、提升转向滑轮5、钻台横移转向滑轮4、锚固钻机11和伸缩转向脚轮10等。钻台通过钻台上方的滑轮组和一个与滑轮组连为一体的悬挂滑轮悬挂在主钢缆1上，悬挂滑轮可以在主钢缆1上滚动。伸缩转向脚轮10可用气缸或油缸或丝杠调整其与钻台间的距离；具有常闭式刹车装置的提升卷扬机固定于地面，通过滑轮组升降钻台在悬挂滑轮下的上下位置；钻台上外侧四角装有四只供来自中、低处四个锚固点的地面上的四台横移卷扬机的钢丝绳穿过折回的横移转向滑轮4；锚固钻机11装有转轴和转盘可以在垂直和水平两个方位调整角度。
本发明的主钢缆1，选粗一些的钢丝绳是为了人机安全必须绝对保证。经计算本发明所用的钻台人机总重量仅为500kg左右，最大不超过1T，主钢缆选用破断拉力不小于30T或人机总重量30倍以上的钢丝绳可保证绝对安全。这样的钢丝绳直径为Φ20，并不太粗，每100m重约143kg左右。悬挂滑轮2比一般滑轮的槽深很多，以防在主钢缆上滚动时脱出，与其下面的滑轮组3连为一体。滑轮组3用四组滑轮将提升拉力放大8倍。
本发明的钻台12由无缝钢管或型钢焊成。其上有几只提升转向滑轮5和操作控制台9，四个横移转向滑轮4和一台锚固钻机11。钻台通过滑轮组3与悬挂滑轮2悬挂在主钢缆1的下面。靠山坡的一侧装有四只伸缩转向脚轮10。提升卷扬机8选用拉力为1T或1.6T的小型卷扬机，必须有常闭式刹车装置牢牢固定于地面。操作控制台9用来操纵地面上的提升卷扬机8和横移卷扬机6使钻台移至钻孔位置并将其紧压在山坡上。横移卷扬机6共四台，牢牢地固定在地面上，其拉力为1T的小型卷扬机。由它们拉动钻台贴在山坡上左右移动。伸缩转向脚轮10共四支，装于钻台侧面，待卷扬机的钢绳收紧后再撑起使钻台紧压在钻孔位置上。锚固钻机11，分电动、气动两种，采用全气动有助于减轻钻台上的重量。安装钻机的支座有转轴和转盘，使其可在垂直面±90°水平旋转180°调整钻机角度，钻机的动力空气压缩机和液压站都置于地面。
钻台12上四个横移转向滑轮4，装于钻台外不靠山坡的一侧的四角，用钢丝绳柔性联结固定在钻台上，转向灵活。当作业面呈凹面时，我们需要将四只横移转向滑轮用支杆使其离开钻台，支杆尺寸根据凹面所需尺寸而定，以此防止钻台在凹形作业面上无法压紧。提升转向滑轮5用于防止提升卷扬机8钢绳有碍钻孔作业。四个锚点转向滑轮7安装在中、低处四个锚点上，与横移转向滑轮4配合，实现钻台贴在山坡上左右移动。钻台紧压在山坡上的压力取决于伸缩转向脚轮中支腿油缸的推力及钢丝绳强度。一般四只支腿同时撑起时，钻台受压约为20T，足够满足冲击钻孔的压力要求。
图1中画出六个锚固点，当山坡很高时这是必要的。但当山坡不太高时，为简化施工我们可只选四个锚固点：最高的和最低的。即将图1中C、D点分别与A、B点合并。此外，我们也可省去钻台上的四只横移转向滑轮：直接将地面上横移卷扬机的钢丝绳穿过锚点转向滑轮固定于钻台外侧的四角。这时横移卷扬机钢丝绳应相应加粗。
图2中表示钻机11和伸缩转向脚轮10的安装位置与结构。采用图中油缸外加套的结构可加强小缸径油缸支腿的刚度。
在陡坡上施工，最重要的是安全，无论用任何设备，人机均须使用安全绳。本发明正是利用本来就必不可少的安全绳，将其与专门设计的轻型钻台结合起来，利用缆索使钻台在锚固作业面上任意移动定位，又利用缆索与伸缩支腿配合使钻机压紧在预定位置上钻孔施工，安全、可靠。