1.本发明涉及岩土工程技术领域，具体为一种用于岩土工程勘察施工的边坡加固装置及其加固方法。


背景技术：

2.岩土工程研究的对象是岩体和土体。岩体在其形成和存在的整个地质历史过程中，经受了各种复杂的地质作用，因而有着复杂的结构和地应力场环境。而不同地区的不同类型的岩体，由于经历的地质作用过程不同，其工程性质往往具有很大的差别。岩石出露地表后，经过风化作用而形成土，它们或留存在原地，或经过风、水及冰川的剥蚀和搬运作用在异地沉积形成土层。在各地质时期各地区的风化环境、搬运和沉积的动力学条件均存在差异性，因此土体不仅工程性质复杂而且其性质的区域性和个性很强。
3.岩土工程对于基础设施建设以及环境保护都具有重要的意义，目前由于人为的破坏，以及地质条件本身的影响，很多的靠山公路两侧都出现了土地荒芜的情况，其上没有植被的保护，十分容易出现上体滑坡、水土流失的情况，对过路的车辆和行人造成危险，因此现在针对这种情况，在勘察施工的过程中，必须要进行边坡的加固保护。
4.锚网固定是消除滑坡现象的主要方法之一，通过将锚杆钉入地面，再以其为固定点进行防护网的安装。但是目前所使用的锚杆多为光滑尖锐形状，以便于人工将其钉入土壤，但是其极易发生脱出的现象，造成加固的效果不佳，而定位效果好的锚杆，往往难以钉入，给施工人员带来不便。鉴于此，我们提出一种用于岩土工程勘察施工的边坡加固装置及其加固方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种用于岩土工程勘察施工的边坡加固装置及其加固方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于岩土工程勘察施工的边坡加固装置，包括底板，所述底板上固定安装有定位脚以及定位踏板，且定位踏板上设置有防滑槽，所述底板上设置有防滑纹，且底板上转动安装有斜撑杆，所述底板上固定安装有立柱，且立柱上固定安装有中板，所述中板上安装有具有单向驱动能力的驱动结构，且驱动结构上连接有具有螺旋下压功能的推动结构，所述推动结构中连接有具有外扩功能的锚杆结构，且底板上设置有锚杆通过孔，所述立柱上固定安装有顶杆，且顶杆与驱动结构连接。
7.优选的，所述驱动结构包括有固定安装在中板上的滑轨，且滑轨中固定安装有复位弹簧，所述复位弹簧上固定连接有斜齿条，且斜齿条上固定连接有拉绳，所述斜齿条上啮合安装有棘轮，所述拉绳固定连接在控制杆上，且控制杆上固定安装有把手。
8.优选的，所述驱动结构还包括有棘轮上同轴连接的驱动轮，且驱动轮通过皮带连接有传动轮，所述传动轮固定安装在丝杆上，且丝杆上固定安装有驱动齿轮，所述丝杆上螺纹连接有螺母座，所述螺母座滑动安装在导杆上。
9.优选的，所述滑轨为直线轨道结构，且复位弹簧一端连接在滑轨的内壁上，另一端与斜齿条固定连接，所述拉绳连接在斜齿条的端部与控制杆之间，且斜齿条滑动连接在滑轨中，所述斜齿条通过滑轨侧面的通槽与棘轮啮合，且滑轨中预留有斜齿条与棘轮脱离的多余空间。
10.优选的，所述棘轮和驱动轮的安装轴通过轴承连接在中板上，且皮带绕卷连接在传动轮和驱动轮之间，所述丝杆通过轴承连接在中板上，且导杆垂直安装在中板上。
11.优选的，所述推动结构包括有驱动齿轮上啮合安装的外齿环，且外齿环固定安装在转筒上，所述推动结构还包括有转动安装在螺母座上的端头，且端头通过定位销来固定在螺母座上，所述端头上固定安装有压杆，且压杆的端部固定安装有平板，所述定位销通过贯穿端头以及螺母座上的定位孔来进行固定。
12.优选的，所述锚杆结构包括有活动安装在转筒中的锚杆，且锚杆上固定安装有螺旋钻头以及定位头，所述锚杆上滑动安装有滑套，且滑套上固定连接有吊绳，所述吊绳活动连接在动滑轮上，且吊绳另一端固定连接在内挡块上，所述动滑轮上连接有驱动绳，且驱动绳固定连接在外扩齿。
13.优选的，所述锚杆为独立于转筒的结构，且锚杆插接在转筒中，所述锚杆为空心结构，且滑套滑动连接在锚杆的空腔以及外壁上，所述定位头表面设置有固定槽，所述吊绳、动滑轮、内挡块以及驱动绳构成动滑轮结构，且动滑轮结构以及外扩齿成环形在锚杆上安装有至少三组，所述内挡块固定安装在锚杆的空腔内壁上，所述外扩齿通过转轴安装在锚杆外壁开设的通槽中，且驱动绳连接在外扩齿的一端，所述外扩齿设置尖端。
14.一种用于岩土工程勘察施工的边坡加固方法，该方法包括以下步骤：
15.s1：(装置定位)首先找准边坡上需要进行锚固的位置，将底板通过定位脚插接进土壤来固定在倾斜的边坡上，工人将脚放进防滑槽，施加压力来进一步的进行底板的固定，底板通过防滑纹以斜撑杆，来进一步的固定在边坡表面；
16.s2：(锚杆上膛)将定位销从螺母座以及压杆端头中抽出，使端头获得转动性，从而将压杆从转筒处转走，让出转筒开口的位置，随后将锚杆从转筒的开口塞入到转筒中；
17.s3：(锚杆插入)工人在脚踩底板的同时，通过手扶把手，来摇动控制杆，带动棘轮进行单向的转动，经过传动结构的传动，带动丝杆转动，一方面驱动齿轮发生转动，另一方面带动螺母座下移，驱动齿轮通过与外齿环啮合，能够带动转筒转动，转筒中插入的锚杆能够被带着转动，而螺母座通过压杆的下压对锚杆产生压力，最终锚杆转动着下沉，配合锚杆端部的螺旋钻头能够快速的将锚杆整体插入到土壤中，在锚杆以及快要完全插入时，滑套受到阻挡，与锚杆出现相对位移，滑套产生拉力使得外扩齿能够克服土壤的阻挡，外扩在土壤中，形成爪状结构，完成一根锚杆的快速插入固定，通过转移装置来完成多个锚杆的插入，再通过这些锚杆进行防护网的安装，完成整个边坡的加固。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
19.1.本发明由稳固的底座结构作为主体，其上安装有驱动结构、推动结构，并且本发明还设置有独立式的锚杆结构，通过驱动结构以及推动结构产生的多维度作用，能够带动锚杆结构旋转并下沉，可以快速而省力的插入到土壤中，锚杆的整个插入过程都能够通过单个控制杆来进行驱动完成，使用十分方便，减轻了岩土施工人员的压力；
20.2.本发明中的锚杆结构中，锚杆采用了空心结构，其上设置有自动展开的外扩齿
结构，锚杆在插入的过程中，外扩齿收缩，保持了锚杆的顺滑性，能够顺利的插入到土壤中，节省施工人员的体力，而进行到插入过程的尾声时，锚杆利用其上的滑套，能够将设置的外扩齿快速的自动打开，外扩在土壤中，形成爪状结构，以提高锚杆的定位效果，并且这个打开过程通过动滑轮来进行，减少施工人员需要付出的力气，在整个过程中都贯穿了省力的特点，保证锚杆的定位效果的同时降低人工消耗。
附图说明
21.图1为本发明整体结构的主示意图；
22.图2为本发明整体结构的副示意图；
23.图3为本发明结构的底部示意图；
24.图4为本发明底板结构的示意图；
25.图5为本发明锚固结构的示意图；
26.图6为本发明驱动结构的整体示意图；
27.图7为本发明单向推动结构的示意图；
28.图8为本发明下沉结构的示意图；
29.图9为图8中a区域放大示意图；
30.图10为本发明锚杆结构的示意图；
31.图11为本发明锚杆外扩固定结构的示意图。
32.图中：底板1、定位脚2、定位踏板3、防滑槽4、防滑纹5、斜撑杆6、立柱7、中板8、滑轨9、复位弹簧10、斜齿条11、拉绳12、棘轮13、驱动轮14、皮带15、传动轮16、控制杆17、拉手18、丝杆19、驱动齿轮20、外齿环21、转筒22、螺母座23、导杆24、端头25、定位销26、压杆27、锚杆28、螺旋钻头29、定位头30、滑套31、吊绳32、动滑轮33、内挡块34、驱动绳35、外扩齿36。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.请参阅图1至图11，本发明提供一种技术方案：一种用于岩土工程勘察施工的边坡加固装置，包括底板1，底板1上固定安装有定位脚2以及定位踏板3，且定位踏板3上设置有防滑槽4，底板1上设置有防滑纹5，且底板1上转动安装有斜撑杆6，底板1上固定安装有立柱7，且立柱7上固定安装有中板8，中板8上安装有具有单向驱动能力的驱动结构，且驱动结构上连接有具有螺旋下压功能的推动结构，推动结构中连接有具有外扩功能的锚杆结构，且底板1上设置有锚杆通过孔，立柱7上固定安装有顶杆，且顶杆与驱动结构连接。
35.本发明以能够放置在边坡上的平面底板1作为主体，使用时底板1通过定位脚2插接进土壤来固定在倾斜的边坡上，并且工人可以通过将脚放进防滑槽4，施加压力来进一步的进行底板1的固定，底板1上还设置有防滑纹5以斜撑杆6，都能够提升底板1的稳定性，防止底板1滑移，而立柱7以及中板8在底板1上构成了中部支架结构，能够进行驱动结构以及推动结构的的安装；
36.驱动结构包括有固定安装在中板8上的滑轨9，且滑轨9中固定安装有复位弹簧10，复位弹簧10上固定连接有斜齿条11，且斜齿条11上固定连接有拉绳12，斜齿条11上啮合安装有棘轮13，拉绳12固定连接在控制杆17上，且控制杆17上固定安装有把手18；
37.驱动结构还包括有棘轮13上同轴连接的驱动轮14，且驱动轮14通过皮带15连接有传动轮16，传动轮16固定安装在丝杆19上，且丝杆19上固定安装有驱动齿轮20，丝杆19上螺纹连接有螺母座23，螺母座23滑动安装在导杆24上；
38.驱动结构采用了人力驱动的方式，工人在脚踩底板1的同时，可以用手来产生驱动力，从而对推动结构进行驱动，将连接在推动结构中的锚杆结构快速省力的插进边坡土壤中，构成防护网的固定点结构，完成一处固定之后，再进行底板1以及整个加固装置的转移使用；
39.滑轨9为直线轨道结构，且复位弹簧10一端连接在滑轨9的内壁上，另一端与斜齿条11固定连接，拉绳12连接在斜齿条11的端部与控制杆17之间，且斜齿条11滑动连接在滑轨9中，斜齿条11通过滑轨9侧面的通槽与棘轮13啮合，且滑轨9中预留有斜齿条11与棘轮13脱离的多余空间；
40.棘轮13和驱动轮14的安装轴通过轴承连接在中板8上，且皮带15绕卷连接在传动轮16和驱动轮14之间，丝杆19通过轴承连接在中板8上，且导杆24垂直安装在中板8上；
41.驱动结构使用时，工人通过手扶把手18，来摇动控制杆17，当工人外拉控制杆17，控制杆17产生拉力作用在拉绳12上，可以使得斜齿条11克服复位弹簧10的弹力，在滑轨9中外移，此时斜齿条11与棘轮13为啮合状态，能够带动棘轮13转动，而控制杆17回推时，则通过复位弹簧10的弹力带动斜齿条11复位，此时斜齿条11与棘轮13产生相对滑动，棘轮13不会反向转动，因此在反复摇动控制杆17的过程中，会带动棘轮13进行单向的转动，而驱动轮14与其同轴安装，能够同样进行单向转动，通过皮带15进行了传送轮16的驱动，传动轮16进一步的带动了丝杆19转动，丝杆19的转动可以同时对驱动齿轮20以及螺母座23进行驱动，其中，驱动齿轮20发生转动，而螺母座23进行上下移动，两者可以同步对推动结构进行驱动；
42.推动结构包括有驱动齿轮20上啮合安装的外齿环21，且外齿环21固定安装在转筒22上，推动结构还包括有转动安装在螺母座23上的端头25，且端头25通过定位销26来固定在螺母座23上，端头25上固定安装有压杆27，且压杆27的端部固定安装有平板，定位销26通过贯穿端头25以及螺母座23上的定位孔来进行固定；
43.推动结构主要用于产生两种作用力，将锚杆结构插入到边坡土壤中；
44.具体的，驱动齿轮20通过与外齿环21啮合，能够带动转筒22转动，转筒22中插入的锚杆结构能够被带着转动，并且螺母座23可以在导杆24上下移，产生压力作用在端头25以及压杆27上，通过压杆27的下压对锚杆结构产生压力，带动锚杆结构插入到土壤中；
45.并且考虑到锚杆28需要从顶部插入到转筒22中，为避让压杆27造成阻挡，端头25可以在螺母座23上转动以避让，安装好之后则通过定位销26来进行固定；
46.锚杆结构包括有活动安装在转筒22中的锚杆28，且锚杆28上固定安装有螺旋钻头29以及定位头30，锚杆28上滑动安装有滑套31，且滑套31上固定连接有吊绳32，吊绳32活动连接在动滑轮33上，且吊绳32另一端固定连接在内挡块34上，动滑轮33上连接有驱动绳35，且驱动绳35固定连接在外扩齿36；
47.锚杆结构为独立式结构，能够借助于推动结构产生的作用力快速的被钉入到边坡土壤中，构成一个固定点，以进行后续的防护网的固定；
48.锚杆28为独立于转筒22的结构，且锚杆28插接在转筒22中，锚杆28为空心结构，且滑套31滑动连接在锚杆28的空腔以及外壁上，定位头30表面设置有固定槽，吊绳32、动滑轮33、内挡块34以及驱动绳35构成动滑轮结构，且动滑轮结构以及外扩齿36成环形在锚杆28上安装有至少三组，内挡块34固定安装在锚杆28的空腔内壁上，外扩齿36通过转轴安装在锚杆28外壁开设的通槽中，且驱动绳35连接在外扩齿36的一端，外扩齿36设置尖端；
49.锚杆结构中，锚杆28为主体组件，推动结构作用时，转筒22的内壁与锚杆28的定位头30紧密结构，从而产生的摩擦力能够带动锚杆28转动，并且压杆27的压力也作用在定位头30上，从而带动锚杆28转动着下沉，配合锚杆28端部的螺旋钻头29能够快速的将锚杆28整体插入到土壤中；
50.并且在锚杆28以及快要完全插入时，滑套31与土壤表面开始接触，随着锚杆28的继续插入，滑套31与其出现相对位移，滑套31产生拉力作用在吊绳32上，进而通过动滑轮结构的省力作用，产生两倍的拉力通过驱动绳35作用在外扩齿36上，使得外扩齿36能够克服土壤的阻挡，外扩在土壤中，形成爪状结构，使得锚杆28具有更加稳定的锚固作用，并且整个插入过程都通过控制杆17来完成操作，使用十分方便省力；
51.一种用于岩土工程勘察施工的边坡加固方法，该方法包括以下步骤：
52.s1：(装置定位)首先找准边坡上需要进行锚固的位置，将底板1通过定位脚2插接进土壤来固定在倾斜的边坡上，工人将脚放进防滑槽4，施加压力来进一步的进行底板1的固定，底板1通过防滑纹5以斜撑杆6，来进一步的固定在边坡表面；
53.s2：(锚杆上膛)将定位销26从螺母座23以及压杆端头25中抽出，使端头25获得转动性，从而将压杆27从转筒22处转走，让出转筒22开口的位置，随后将锚杆28从转筒的开口塞入到转筒22中；
54.s3：(锚杆插入)工人在脚踩底板1的同时，通过手扶把手18，来摇动控制杆17，带动棘轮13进行单向的转动，经过传动结构的传动，带动丝杆19转动，一方面驱动齿轮20发生转动，另一方面带动螺母座23下移，驱动齿轮20通过与外齿环21啮合，能够带动转筒22转动，转筒22中插入的锚杆28能够被带着转动，而螺母座23通过压杆27的下压对锚杆28产生压力，最终锚杆28转动着下沉，配合锚杆28端部的螺旋钻头29能够快速的将锚杆28整体插入到土壤中，在锚杆28以及快要完全插入时，滑套31受到阻挡，与锚杆28出现相对位移，滑套31产生拉力使得外扩齿36能够克服土壤的阻挡，外扩在土壤中，形成爪状结构，完成一根锚杆28的快速插入固定，通过转移装置来完成多个锚杆28的插入，再通过这些锚杆28进行防护网的安装，完成整个边坡的加固。
55.工作原理：首先，本发明以能够放置在边坡上的平面底板1作为主体，使用时底板1通过定位脚2插接进土壤来固定在倾斜的边坡上，并且工人可以通过将脚放进防滑槽4，施加压力来进一步的进行底板1的固定，底板1上还设置有防滑纹5以斜撑杆6，都能够提升底板1的稳定性，防止底板1滑移，而立柱7以及中板8在底板1上构成了中部支架结构，能够进行驱动结构以及推动结构的的安装，驱动结构采用了人力驱动的方式，工人在脚踩底板1的同时，可以用手来产生驱动力，从而对推动结构进行驱动，将连接在推动结构中的锚杆结构快速省力的插进边坡土壤中，构成防护网的固定点结构，完成一处固定之后，再进行底板1
以及整个加固装置的转移使用，驱动结构使用时，工人通过手扶把手18，来摇动控制杆17，当工人外拉控制杆17，控制杆17产生拉力作用在拉绳12上，可以使得斜齿条11克服复位弹簧10的弹力，在滑轨9中外移，此时斜齿条11与棘轮13为啮合状态，能够带动棘轮13转动，而控制杆17回推时，则通过复位弹簧10的弹力带动斜齿条11复位，此时斜齿条11与棘轮13产生相对滑动，棘轮13不会反向转动，因此在反复摇动控制杆17的过程中，会带动棘轮13进行单向的转动，而驱动轮14与其同轴安装，能够同样进行单向转动，通过皮带15进行了传送轮16的驱动，传动轮16进一步的带动了丝杆19转动，丝杆19的转动可以同时对驱动齿轮20以及螺母座23进行驱动，其中，驱动齿轮20发生转动，而螺母座23进行上下移动，两者可以同步对推动结构进行驱动，推动结构主要用于产生两种作用力，将锚杆结构插入到边坡土壤中，具体的，驱动齿轮20通过与外齿环21啮合，能够带动转筒22转动，转筒22中插入的锚杆结构能够被带着转动，并且螺母座23可以在导杆24上下移，产生压力作用在端头25以及压杆27上，通过压杆27的下压对锚杆结构产生压力，带动锚杆结构插入到土壤中，并且考虑到锚杆28需要从顶部插入到转筒22中，为避让压杆27造成阻挡，端头25可以在螺母座23上转动以避让，安装好之后则通过定位销26来进行固定，锚杆结构为独立式结构，能够借助于推动结构产生的作用力快速的被钉入到边坡土壤中，构成一个固定点，以进行后续的防护网的固定，锚杆结构中，锚杆28为主体组件，推动结构作用时，转筒22的内壁与锚杆28的定位头30紧密结构，从而产生的摩擦力能够带动锚杆28转动，并且压杆27的压力也作用在定位头30上，从而带动锚杆28转动着下沉，配合锚杆28端部的螺旋钻头29能够快速的将锚杆28整体插入到土壤中，并且在锚杆28以及快要完全插入时，滑套31与土壤表面开始接触，随着锚杆28的继续插入，滑套31与其出现相对位移，滑套31产生拉力作用在吊绳32上，进而通过动滑轮结构的省力作用，产生两倍的拉力通过驱动绳35作用在外扩齿36上，使得外扩齿36能够克服土壤的阻挡，外扩在土壤中，形成爪状结构，使得锚杆28具有更加稳定的锚固作用，并且整个插入过程都通过控制杆17来完成操作，使用十分方便省力。
56.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。