一种自动走行机构式挡土墙安装装置及其施工方法与流程

本发明涉及边坡防护领域，特别是一种自动走行机构式挡土墙安装装置及其施工方法。

背景技术：

1、山洪暴发、泥石流或者滑坡导致道路受阻，表面被一些石块、渣土或者树木等遮挡，道路通行难度大，传统方式采用起重机对大型的阻挡物吊装搬离，利用推土机对路面渣土进行清理，清理之后，由于两边没有防护，存在再次被掩埋的可能，并且利用传统装备，施工效率低下，需要的人工多，很难满足道路抢修的需要，目前边坡应急防护方法通过人工或者传统设备，人工时施工效率低，费时费力，现有的安装装置不能实现自动化，需要多个设备运输、吊装和挖土填埋，多个设备组合安装，单独行走，难以适应复杂的作业环境，容易造成混乱，浪费大量的作业时间，同时多个设备运转需要提供大量的能量，安装挡土墙成本过高。

2、进一步的，传统安装装置吊装时，难以保持整体结构稳定，会遇到路面不平，具有一定坡度，吊装设备和挡土墙具有较高重量，传统设备吊装容易重心不稳，发生倾斜，导致安全事故，或者路面上有泥石等障碍物，传统吊装设备难以跨越，严重时能够导致无法完成挡土墙的安装和施工，浪费大量黄金救援时间。为此我们提出一种自动走行机构式挡土墙安装装置及其施工方法用于解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种自动走行机构式挡土墙安装装置及其施工方法，解决人工时施工效率低，费时费力，现有的安装装置不能实现自动化，需要多个设备运输、吊装和挖土填埋，多个设备组合安装，单独行走，难以适应复杂的作业环境，容易造成混乱，浪费大量的作业时间的问题。

2、本发明所要解决的另一技术问题是提供一种自动走行机构式挡土墙安装装置及其施工方法，解决多个设备运转，单独驱动，不能一个设备驱动多个装置，需要提供大量的能量，导致安装成本过高的问题。

3、本发明所要解决的另一技术问题是：进一步的，解决传统安装装置吊装时，会遇到路面不平，具有一定坡度，传统设备吊装容易重心不稳，发生倾斜，导致安全事故，或者路面上有泥石等障碍物，传统吊装设备难以跨越，浪费黄金救援时间的问题。

4、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种自动走行机构式挡土墙安装装置及其施工方法，包括支架，支架四角底部均设有第一走行机构，支架两侧中间底部设有第二走行机构，支架顶部设有移动机构，移动机构上设有第一卷扬机和第二卷扬机，第一卷扬机底部设有吊具，第二卷扬机上设有抓斗。

5、优选方案中，移动机构包括两个槽钢，两个槽钢两端均通过u型钢连接，u型钢上设有电机，电机的输出轴上设有滚轮，滚轮底部设有导轨，导轨安装在支架两端，电机通过多个轴承与u型钢转动连接。

6、优选方案中，两个槽钢之间设有丝杆，丝杆上设有间接连接的气缸，丝杆一端设有第二电机，第二电机和气缸安装在槽钢上。

7、优选方案中，槽钢上设有滑轨槽，其中一个滑轨槽一侧设有多个通槽，第一卷扬机上两端设有多个轮子，轮子在滑轨槽滑动，其中一个轮子的轴承上设有定位气缸，定位气缸抵靠在通槽内。

8、优选方案中，吊具包括支撑架，支撑架上设有转动的转轴，转轴上设有转动连接的安装盘。

9、优选方案中，支撑架上设有两个转向电机，转向电机一端设有主齿轮，两个主齿轮之间设有啮合的从齿轮，从齿轮安装在转轴上，转向气缸一端与安装盘连接，转向气缸另一端与转轴连接。

10、优选方案中，第一走行机构包括外伸缩套、内伸缩套和走行架，内伸缩套相对于外伸缩套伸缩，内伸缩套与走行架转动连接，走行架上设有从轮，从轮一侧设有刹车片，第一走行机构和第二走行机构结构相同。

11、优选方案中，内伸缩套与外伸缩套之间设有多个伸缩油缸，走行架一侧设有行走电机，行走电机输出端设有主轮，主轮上的小齿轮与传动齿轮啮合，传动齿轮与从轮的从轮啮合，走行架上设有顶升油缸，顶升油缸与刹车片连接。

12、优选方案中，支架上设有三个斜撑，位于支架一侧的第一走行机构和第二走行机构安装在斜撑上，支架一侧设有支护板，支护板一侧设有气泡水平仪和动力系统，气泡水平仪顶部设有激光扫描仪，支架底部设有运输车；

13、多个第一走行机构和第二走行机构的伸缩油缸与动力系统信号连接。

14、一种自动走行机构式挡土墙安装装置的施工方法，其步骤是：s1 、建立第一坐标系和第二坐标系，并对多个走行机构进行校准：以两个第二走行机构之间为原点，多个第一走行机构的水平方向为x轴，支架竖直方向，建立空间第一坐标系，通过第一走行机构和第二走行机构的伸缩长度，确定各自的高度坐标；

15、气泡水平仪中心，两个斜角的连线为x轴，建立平面第二坐标系；

16、s2 、驱动多个行走电机，支架在边坡上走行，通过陀螺仪测量各第一走行机构与水平线的夹角r，计算多个第一走行机构与支架重心的高度差：

17、l=h*cosr；

18、l为对应对角的两个第一走行机构之间距离的一半；r为第一走行机构与水平线的夹角；h为第一走行机构的高度差；

19、s3 、通过气泡位置所在第二坐标系象限），确定驱动哪两个第一走行机构升高，确定驱动两个第一走行机构降低降低），驱动四个伸缩油缸运动h高度，直至α和β为零，消除高度差；

20、s4 、激光扫描仪扫描气泡，直至α和β为零时，激光扫描仪最后确定支架平衡；

21、α为气泡与第二坐标系x轴的角度，β为气泡与第二坐标系y轴的角度β；

22、s5 、若遇到障碍物：当靠近前面的第一走行机构滚动不前时，同时伸长后面两个第一走行机构和中间的两个第二走行机构，待遇到第二走行机构滚动不前时，伸长前面第一走行机构，收缩中间两个第二走行机构，同理，直至支架跨越障碍物；

23、s6 、卷扬机位置调节：驱动电机，调节卷扬机水平位置，驱动丝杆，调节卷扬机纵向位置；

24、当调节第一卷扬机位置时，驱动气缸，轴瓦与丝杆连接，第一卷扬机定位后，驱动定位气缸，第一卷扬机定位；

25、s7 、吊具抓取支护板：驱动支撑架，调节安装盘平面角度，驱动转向气缸，调节安装盘仰角，安装盘与挡土墙连接；

26、s8 、挡土墙运输和填埋：支护板运输方式通过s6中第一卷扬机运输，支护板卸载后，通过第一卷扬机抓斗挖土填埋，第一卷扬机的行走方式与s6中第一卷扬机的行走方式同理；

27、第一卷扬机和第二卷扬机行走互不影响；

28、s9 、重复s2至s8，安装完成多个挡土墙。

29、本发明提供了一种自动走行机构式挡土墙安装装置及其施工方法，在地质灾害持续期间施工场地较差的情况下可提供移动的支架为预制挡土墙安装提供相对稳定的施工环境，避免施工反复；支护板为现场的作业人员及施工机具提供遮挡，防止滚石及滑坡对人员及设备的伤害；可实现预制挡土墙的快速安装及挡土墙培土，实现挡土墙的快速稳定及支护功能；施工效率高，为道路保通提供稳定的边坡支护，节省大量的黄金救援时间。

30、四个第一走行机构和第二走行机构能够实现自动行走 ，解决人工时施工效率低，费时费力，现有的安装装置不能实现自动化的问题。同时支架行走时，通过四个第一走行机构配合气泡水平仪和激光扫描仪，来调节四个第一走行机构的伸缩，平衡支架整体，支撑支架结构并保证支架主梁平面的水平，避免传统设备吊装容易重心不稳，发生倾斜，导致安全事故的现象发生，满足地质灾害持续期间场地情况较差的行走要求；第二走行机构伸缩确定整体结构高度，第二走行机构配合四个第一走行机构伸缩，能够使支架跨越障碍物，解决路面上有泥石等障碍物，传统吊装设备难以跨越，浪费黄金救援时间的问题。第一走行机构和第二走行机构底部设有刹车片，进一步保持整体结构稳定。

31、吊具能够水平转动和竖直方向角度调节，吊具能够通过水平转动和竖直调节能够适应挡土墙的安装角度；同时，吊具具备调节角度，配合第一卷扬机的位置和吊具的安装盘竖直方向角度，能够在运输过重中调节挡土墙中心，能够保证支架定位后，挡土墙运输过程中的平稳，进一步的，当支架底部的第一走行机构调节有轻微误差时，能够通过调节吊具来修正支架重心，进一步保证整体过程中的稳定。

32、移动机构能够使第一卷扬机和第二卷扬机在平面的纵向和轴向方向移动，移动灵活，驱动丝杆，能够控制多个卷扬机移动，当卷扬机需要单独移动时，能够通过控制各自气缸，以使控制卷扬机是否需要被丝杆驱动，以使同一个设备，能够独立控制多个卷扬机，小型的气缸能够节省大量的能量，解决了多个设备运转，单独驱动，不能一个设备驱动多个装置，需要提供大量的能量，导致安装成本过高的问题。卷扬机不需要运动时，定位气缸通过定位在不同的通槽上，在支架发生倾斜时，能够避免卷扬机倾斜滚动，避免卷扬机滑动、挡土墙或者抓斗重心不稳。进一步保证整体结构的稳定，适合推广使用。