一种高陡边坡植生孔钻进施工机械及施工工法制造技术

本发明专利技术揭示了一种高陡边坡植生孔钻进施工机械及施工工法，本发明专利技术在挖掘机主机上进行伸缩臂和凿岩机的加装，便捷高效，同时可以最大限度利用既有机械设备，降低使用成本，可推广性强；通过角度传感器、油缸位移传感器及对应算法，可以自动计算识别凿岩机钻头位置参数，从而实现对植生孔高度、角度及深度参数的实时显示和精细化控制；通过在凿岩机上加装除尘装置和摄像装置，一方面可以降低施工作业面附近的粉尘，另一方面实现钻孔施工可视化，提高安全文明施工条件；提出植生孔机械钻孔施工工法，用于指导仰视钻孔工况、俯视钻孔工况及一般工况下的植生孔钻孔施工，可提高施工质量和效率。和效率。和效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高陡边坡植生孔钻进施工机械及施工工法


[0001]本专利技术属于钻进施工
，具体涉及一种高陡边坡植生孔钻进施工机械及施工工法。

技术介绍

[0002]露天矿开采在促进社会经济发展的同时，也形成了大量裸露的高陡岩质边坡，由此造成了许多矿山地质环境问题。随着国家生态文明思想理念不断深入人心，人们逐渐地认识到生态保护和修复治理的重要性，一系列生态保护政策，越来越多的实用型技术方法运用到生态保护修复工作中。
[0003]目前各种复绿技术都有自己的适应条件，其中植生孔复绿技术作为一种针对高陡岩质边坡的高效修复技术，正在获得越来越多的关注和研究。但目前植生孔施工主要依赖于人工钻孔，存在机械化程度和施工效率较低、安全性差、精度低等一系列问题。
[0004]因此，针对上述技术问题，有必要提供一种高陡边坡植生孔钻进施工机械及施工工法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种高陡边坡植生孔钻进施工机械及施工工法，以解决上述的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术一实施例提供的技术方案如下：一种高陡边坡植生孔钻进施工机械，包括主机系统、定位系统和辅助系统；所述主机系统包括机座、调节臂组件和凿岩机，通过所述机座和调节臂组件能够实现对凿岩机的高度、角度和工作状态的控制；所述定位系统包括角度传感器组件和距离传感器组件，所述角度传感器组件和距离传感器组件能够直接和/或间接对凿岩机的高度和角度进行检测和计算；所述辅助系统包括视频监控组件，所述视频监控组件至少能够对凿岩机的工作范围进行视频信息采集；所述机座上安装有控制器，所述控制器与主机系统、定位系统和辅助系统均连接。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，所述调节臂组件包括依次连接的动臂、伸缩臂和斗杆。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述动臂与机座之间安装有若干第一伸缩油缸，所述伸缩臂与斗杆之间安装有若干第二伸缩油缸，所述斗杆与凿岩机之间安装有若干第三伸缩油缸。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述凿岩机包括固定座、滑动座、钻具、液压马达和进给油缸，所述滑动座滑动连接在固定座上，所述固定座包括顶板和底板，所述进给油缸安装在滑动座与顶板之间，所述液压马达固定连接在滑动座上。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述钻具安装在液压马达的下端，所述底板上开设有与钻具相匹配的通孔，所述钻具贯穿通孔。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述角度传感器组件包括动臂角度传感器、伸缩臂角度传感器、斗杆角度传感器和凿岩机角度传感器，所述动臂角度传感器和伸缩臂角度传感器均安装在动臂上，所述斗杆角度传感器安装在斗杆上，所述凿岩机角度传感器安装在凿岩机上。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述距离传感器组件包括伸缩臂距离传感器和钻具油缸距离传感器，所述伸缩臂距离传感器安装在伸缩臂上，所述钻具油缸距离传感器安装在进给油缸上。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述视频监控组件包括监控摄像头，所述监控摄像头安装在固定座的顶板上。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述固定座的顶板上固定连接有雾炮水枪，所述雾炮水枪的进水端与供水组件连接。
[0015]一种高陡边坡植生孔钻进施工的施工工法，其特征在于，包括以下步骤：S1、钻机就位坡底或者坡顶位置地面平整，钻机朝向坡面，停置稳定；S2、动臂姿态调整通过动臂油缸的伸缩调整动臂的角度，实现上仰或者下俯；S3、伸缩臂长度调整通过伸缩臂油缸调整伸缩节的长度，从而增大钻具的延伸高度；S4、斗杆和凿岩机姿态调整通过斗杆油缸和凿岩机油缸同时调整斗杆和凿岩机的角度，以使植生孔的高度、角度符合设计要求；S5、凿岩机钻孔参数计算控制器通过内置的上述植生孔的高度、角度、深度参数的计算原理计算植生孔的高度和角度参数，当误差满足设计要求时，进行步骤S6，否则返回步骤S2；S6、植生孔钻孔作业通过液压马达带动钻具进行植生孔钻孔作业，同时通过进给油缸控制钻孔的深度，并在控制器的显示器实时显示，达到设计要求时停止钻孔作业。钻孔过程中，同时打开雾炮水枪和监控摄像头，以降低作业粉尘污染，提高视野的通透性，从而改善作业条件，提高施工质量；S7、完成钻孔完成植生孔的钻孔施工作业，开启下一个植生孔。
[0016]主机系统在挖掘机整体结构的基础上进行改装，包括机座、动臂、伸缩臂、斗杆、凿岩机及对应的控制液压油缸等部件，可在高陡边坡的坡面上进行植生孔的钻孔施工作业。其中伸缩臂包括多组伸缩节，在伸缩臂油缸的控制下可以实现伸长和缩短，以调整凿岩机的最大高度。凿岩机包含底座、滑动座、钻具及对应的液压油缸等部件，在钻具油缸的作用下，滑动座可以带动钻具沿着底座进行上下运动，钻具自身同时旋转，从而实现钻孔作业。
[0017]定位系统配合主机系统可以实现植生孔的高度、角度及深度的精细化控制，以提高施工质量，从而提高孔内植物的存活率和边坡整体复绿景观效果。定位系统包含控制器、动臂角度传感器、伸缩臂角度传感器、伸缩臂油缸距离传感器、斗杆角度传感器、凿岩机角
度传感器及钻具油缸距离传感器，在主机各部件的几何尺寸已知的条件下，通过上述角度传感器和距离传感器，可计算得出凿岩机前端的钻具相对于地面的的高度、角度和相对于与坡面的深度，即是所施工的植生孔的高度、角度、深度，并在控制器中实时显示，当不符合设计要求时，可随时调整。
[0018]辅助系统是为了改善植生孔施工过程中的作业条件，主要包含监控摄像头和雾炮水枪。在岩质边坡钻孔作业过程中，存在粉尘问题，一是不符合环保条件，二是影响施工员的作业视线。当钻孔作业过程中粉尘较大时，通过驾驶室内的操控手柄打开雾炮水枪，以改善环境。同时监控摄像头可以实时观察植生孔的施工情况，尤其是俯视钻孔工况，以提高施工安全性和施工质量。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1）在挖掘机主机上进行伸缩臂和凿岩机的加装，便捷高效，同时可以最大限度利用既有机械设备，降低使用成本，可推广性强。
[0020]2）通过角度传感器、油缸位移传感器及对应算法，可以自动计算识别凿岩机钻头位置参数，从而实现对植生孔高度、角度及深度参数的实时显示和精细化控制。
[0021]3）通过在凿岩机上加装除尘装置和摄像装置，一方面可以降低施工作业面附近的粉尘，另一方面实现钻孔施工可视化，提高安全文明施工条件。
[0022]4）提出植生孔机械钻孔施工工法，用于指导仰视钻孔工况、俯视钻孔工况及一般工况下的植生孔钻孔施工，可提高施工质量和效率。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术一实施例中一种高陡边坡植生孔钻进施工机械的结构示意图；图2为本专利技术一实施例中凿岩机的结构示意图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高陡边坡植生孔钻进施工机械，其特征在于，包括主机系统、定位系统和辅助系统；所述主机系统包括机座、调节臂组件和凿岩机，通过所述机座和调节臂组件能够实现对凿岩机的高度、角度和工作状态的控制；所述定位系统包括角度传感器组件和距离传感器组件，所述角度传感器组件和距离传感器组件能够直接和/或间接对凿岩机的高度和角度进行检测和计算；所述辅助系统包括视频监控组件，所述视频监控组件至少能够对凿岩机的工作范围进行视频信息采集；所述机座上安装有控制器，所述控制器与主机系统、定位系统和辅助系统均连接。2.根据权利要求1所述的一种高陡边坡植生孔钻进施工机械，其特征在于，所述调节臂组件包括依次连接的动臂、伸缩臂和斗杆。3.根据权利要求2所述的一种高陡边坡植生孔钻进施工机械，其特征在于，所述动臂与机座之间安装有若干第一伸缩油缸，所述伸缩臂与斗杆之间安装有若干第二伸缩油缸，所述斗杆与凿岩机之间安装有若干第三伸缩油缸。4.根据权利要求1所述的一种高陡边坡植生孔钻进施工机械，其特征在于，所述凿岩机包括固定座、滑动座、钻具、液压马达和进给油缸，所述滑动座滑动连接在固定座上，所述固定座包括顶板和底板，所述进给油缸安装在滑动座与顶板之间，所述液压马达固定连接在滑动座上。5.根据权利要求4所述的一种高陡边坡植生孔钻进施工机械，其特征在于，所述钻具安装在液压马达的下端，所述底板上开设有与钻具相匹配的通孔，所述钻具贯穿通孔。6.根据权利要求1所述的一种高陡边坡植生孔钻进施工机械，其特征在于，所述角度传感器组件包括动臂角度传感器、伸缩臂角度传感器、斗杆角度传感器和凿岩机角度传感器，所述动臂角度传感器和伸缩臂角度传感器均安装在动臂上，所述斗杆角度传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋豪，王鹤霏，刘抗，史继彪，杜占吉，
申请(专利权)人：徐州中矿岩土技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：