CN105735098B - 液压顶管注浆机 - Google Patents
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Abstract
液压顶管注浆机，包括机架，机架两侧沿其长度方向各设有一条导轨，机架后部安装液压站,机架上自前至后依次安装管卡滑座、电机滑座和液压缸滑座，管卡滑座、电机滑座和液压缸滑座分别能沿导轨滑动，液压缸滑座上水平安装第一液压缸、竖向安装第二液压缸，第一液压缸和第二液压缸通过注浆管路与液压站联通，第二液压缸位于第一液压缸后方，第一液压缸的活塞杆与电机滑座连接，电机滑座上安装电机驱动机构，本发明的优点在于：它设计为水平打孔穿管结构，并采用液压系统为注浆管提供穿管动力，再配合钻孔机构，可高速精准地将注浆管水平穿入路基内，为后续的注浆工作提供保障。液压操控使得钻孔过程平缓有力，操作简单方便。
Description
技术领域
本发明涉属于高压注浆设备领域，确切地说是一种液压顶管注浆机。
背景技术
高速公路在长期使用后会导致路面局部塌陷。目前常用的修复方法是：先将注浆管由路面竖直向下打入路基内，再利用高压注浆机将易凝固的物质或混合料(水、水泥浆、水玻璃等)向岩层或土壤的裂缝和空腔中进行准确打针，以到达削减渗水、固结岩层和土壤的意图。但是，在路面上由上而下打孔对路面破坏性过大，而且，实施工过程中直接影响正常通车，另外，现有将注浆管穿入路基内的设备存在结构复杂、运行成本高昂和穿管效率低的不足。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种液压顶管注浆机，它改变了传统竖直打孔穿管方式，采用在路基侧面打孔穿管的方法对高速公路进行高速精确地修补，而且，其结构简单、操作方便、运行成低可有效解决现有技术存在的问题。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现： 液压顶管注浆机，包括机架，机架两侧沿其长度方向各设有一条导轨，机架后部安装液压站,机架上自前至后依次安装管卡滑座、电机滑座和液压缸滑座，管卡滑座、电机滑座和液压缸滑座分别能沿导轨滑动，液压缸滑座上水平安装第一液压缸、竖向安装第二液压缸，第一液压缸和第二液压缸通过注浆管路与液压站联通，第二液压缸位于第一液压缸后方，第一液压缸的活塞杆与电机滑座连接，电机滑座上安装电机驱动机构，电机驱动机构的输出轴通过万向节与钻杆连接，钻杆的前端设有钻头，电机滑座与管卡滑座之间安装推杆，管卡滑座上安装管卡，机架的下部设有至少两根横杆，所有横杆沿机架长度方向依次排列，第二液压缸的活塞杆伸出能与其中一根横杆配合，所述的相邻两根横杆之间的距离小于第一液压缸的最长伸缩距离。
为进一步实现本发明的目的，还可以采用以下技术方案：所述电机驱动机构由变速箱和电机构成，变速箱和电机之间通过皮带传动机构连接，变速箱的转杆与钻杆连接。所述管卡内固定安装注浆管，钻杆穿过注浆管，注浆管的侧壁上开设数个注浆通孔。还包括高压注浆机，高压注浆机能通过管道与注浆管后端联通。所述注浆管机架上安装支撑板，支撑板通过基座与机架连接。所述的机架上设有液压操控台，液压操控台通过管路与液压站联通以控制第一液压缸和第二液压缸。所述液压站由支架、电动机和电机支架连接构成。所述横杆是开口朝下的槽钢。还包括提升机构，提升机构有底座，底座上竖向安装立架，立架上部水平安装转轴，转轴中部安装两个第二线辊，转轴的外端安装一个第三线辊，立架上安装升降板，升降板能沿立架滑动，两个第二线辊各过一根第二钢丝绳与升降板连接，为升降板提供上升的拉力，立架的一侧安装第一线辊，第一线辊通过第一钢丝绳与第三线辊连接，第一线辊的转轴上安装手柄 ，升降板与机架底部配合。所述立架下部与底座铰接，立架中部与斜支架的一端铰接，斜支架的另一端能与底座通过定位销固定。
本发明的优点在于：它设计为水平打孔穿管结构，并采用液压系统为注浆管提供穿管动力，再配合钻孔机构，可高速精准地将注浆管水平穿入路基内，为后续的注浆工作提供保障。液压操控使得钻孔过程平缓有力，操作简单方便。同时，它利用液压系统自身实现逐级推进，使第一液压缸长度和体积均大幅缩小，从而既可减小整机体积和重量，又可确保实加推力更加精准，还可减小占地空间，适应施工空间狭小的恶劣环境。本发明还具有结构简洁紧凑、制造成本低廉和使用简便的优点。
附图说明
图1是本发明所述液压顶注浆管注浆机装置主视图；图2是图1俯视图；图3是提升机构主视图；图4是图3左视图；图5是图3俯视图；图6是提升机构与液压顶注浆管注浆机配合处结构示意图；图7是图1的A-A剖视放大结构示意图。
附图标记：1支架 2液压站 3电动机 4电机支架 5电机 6皮带传动机构 7变速箱8万向节 9钻杆 10注浆管 11管卡 12支斜支架 13第二线辊 14机架 15前轮 16后轮 17横杆 18第一液压缸 19管卡滑座 20转杆 21滚轮 22第二液压缸 23液压推杆基座 24推杆25液压操控台 26电机滑座 27导轨 28底座 29立架 30第三线辊 31斜支架 32转轴 33手柄 34第一线辊 35第二钢丝绳 36升降板 37第一钢丝绳。
具体实施方式
本发明所述的压力测试平台，如图1和图2所示，包括机架14，机架14两侧沿其长度方向各设有一条导轨27，导轨27与机架14可制成一体。机架14后部安装液压站2,机架14上自前至后依次安装管卡滑座19、电机滑座26和液压缸滑座23。管卡滑座19、电机滑座26和液压缸滑座23分别能沿导轨27滑动。为减少滑动摩擦，如图7所示，所述机架14两侧部分可由槽钢构成，槽钢即为导轨27，槽钢开口向内构成导向槽，管卡滑座19、电机滑座26和液压缸滑座23可安装轮轴和滚轮21，滚轮21位于导向槽内，确保管卡滑座19、电机滑座26和液压缸滑座23沿同一导向槽直线运动。为减少体积，所述滚轮21可以是轴承。液压缸滑座23上水平安装第一液压缸18、竖向安装第二液压缸22。第一液压缸18和第二液压缸22通过注浆管路与液压站2联通。第二液压缸22位于第一液压缸18后方。第一液压缸18的活塞杆与电机滑座26连接，电机滑座26上安装电机驱动机构，电机驱动机构的输出轴通过万向节8与钻杆9连接，钻杆9的前端设有钻头。为方便更换钻杆9或钻头，钻杆9和钻头之间可螺纹连接。万向节8也可由联轴器或其他现有的连接机构替代，但是，由于施工过程中钻杆9难免会晃动或摆动，因此，选用万向节8最适用于该特定的实工环境。电机滑座26与管卡滑座19之间安装推杆24。为防止硬连接对电机滑座26或管卡滑座19造成损伤，推杆24两端可分别与电机滑座26和管卡滑座19铰接。管卡滑座19上安装管卡11，管卡11用于固定注浆管10，从而将推力传递给注浆管10。机架14的下部设有至少两根横杆17，所有横杆17沿机架14长度方向依次排列，第二液压缸22的活塞杆伸出能与其中一根横杆17配合。所述的机架14上设有液压操控台25，所述的相邻两根横杆17之间的距离小于第一液压缸18的最长伸缩距离。使用前，将所述注浆机分别与液压控制和电力控制等外接系统连接。
所述电机驱动机构由变速箱7和电机5构成，变速箱7和电机5之间通过皮带传动机构6连接，变速箱7的转杆20与钻杆9连接。所述电机驱动机构也可以是现有的能带动钻杆9旋转的机构。
所述管卡11内固定安装注浆管10，钻杆9穿过注浆管10。注浆管10的侧壁上开设数个注浆通孔，以使注浆更加快速均匀，从而提高注浆面积和注浆效率。
注浆前先进行钻孔穿管工作：电机5带动变速箱7的转杆20旋转，从而带动钻杆9和钻头旋转，与此同时第二液压缸22伸出卡在最后方的横杆17的前侧，该横杆17为第一液压缸18提供的后支撑，此时，第一液压缸18的活塞杆前伸使得旋转的钻杆9有个向前的动力，从而使得钻杆9在路基侧面向内打孔，并且，将注浆管向打好的孔内穿进。当第一液压缸18前伸至最大长度时，钻孔穿管第一阶段完成，第二液压缸22向上收回，之后第一液压缸18的活塞杆收缩复位，此时，由于注浆管10和钻头均与土层之间有强大的摩擦力，因此，第一液压缸18收缩活塞杆时，活塞杆相对机架14不动，第一液压缸18会带动液压缸滑座23向前移动，当第一液压缸18收缩至最短长度时，由于所述的横杆17之间的距离小于第一液压缸18的最长伸缩距离，因此，此时第二液压缸22的活塞杆伸出会卡在后方数第二根横杆17前侧，重复上述步骤，继续打孔穿管，最终将注浆管穿至路基的设定位置，以完成逐级前进打孔穿管工作。当打孔穿管结束时，第二液压缸22的活塞杆收回，此时第一液压缸18的活塞杆进一步伸长，由于钻头与土层岩石之间的摩擦力，因此，活塞杆不动，液压缸滑座23和第二液压缸22向后移动，当第一液压缸18伸长至最大长度时，第二液压缸22伸长卡在某根横杆17的后侧，横杆17为第一液压缸18提供了后拉的支点，此时，注浆管10被路基卡住不动，第一液压缸18收缩带动钻杆9相对注浆管10向后移动，直至第一液压缸18收缩为最短时，第一级退钻杆操作结束，重复上述步骤直到钻杆9完全由注浆管10内抽出，之后将注浆管10与管卡11分离，最后，用现有的高压注浆机通过管路与注浆管10连接，向路基内注浆。当钻头和钻杆9退至注浆管10内时，钻头与注浆管10间会有钻头带入注浆管10内的泥土，泥土会使钻头与注浆管10之间有较大的摩擦力，该摩擦力足够为第一液压缸18提供支撑力以推动液压缸滑座23和第二液压缸22向后移动。只有当第一液压缸18有后拉支点时，才可拉动钻杆9相对注浆管10向后移动。
为进一步提高钻孔效率，所述钻头可以是螺旋钻头。为方便搬动所述注浆机，所述机架14底部安装前轮15和后轮16。
如图1所示，所述注浆管机架14上安装支撑板12，支撑板12通过基座与机架14连接。当注浆管10较长时，支撑板12可在打孔穿管之初为注浆管10前端提供支撑，使打孔穿管更加稳定精准。在打孔穿管后期，可将支撑板12拆下，以便不影响管卡滑座19带动注浆管10进一步前移。
为提高整机一体性，进一步方便操作和运输，如图1所示，所述的机架14上设有液压操控台25，液压操控台25通过管路与液压站2联通以控制第一液压缸18和第二液压缸22。
如图1所示，所述液压站2由支架1、电动机3和电机支架4连接构成。
如图1所示，所述横杆17可以是开口朝下的槽钢。
如图3至图6所示，它还包括提升机构，提升机构有底座28，底座28上竖向安装立架29，立架29上部水平安装转轴32，转轴32中部安装两个第二线辊13，转轴32的外端安装一个第三线辊30，立架29上安装升降板36，升降板36能沿立架29滑动，两个第二线辊13各过一根第二钢丝绳35与升降板36连接，为升降板36提供上升的拉力，立架29的一侧安装第一线辊34，第一线辊34通过第一钢丝绳37与第三线辊30连接，第一线辊34的转轴上安装手柄 33，升降板36与机架14底部配合。当需要调整打孔的角度时，可通过提升机构调整机架14后部的高度以实现。使用时，可如图6所示，带有朝下开口横杆17与升降板36配合，以防止机架14与升降板36之间相对滑动。
为方便运输所述提升机构，如图3和图4所示，立架29下部与底座28铰接，立架29中部与斜支架31的一端铰接，斜支架31的另一端能与底座28通过定位销固定。使用时，斜支架31的另一端能与底座28通过定位销固定，斜支架31和立架29构成稳定的提升架，使用完成后，可将定位销拆除，使斜支架31的另一端与底座28分离，从而，将底座28、立架29和斜支架31叠合于一起。
本发明的技术方案并不限制于本发明所述的实施例的范围内。本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。
Claims (10)
1.液压顶管注浆机，其特征在于：包括机架(14)，机架(14)两侧沿其长度方向各设有一条导轨(27)，机架(14)后部安装液压站(2),机架(14)上自前至后依次安装管卡滑座(19)、电机滑座(26)和液压缸滑座(23)，管卡滑座(19)、电机滑座(26)和液压缸滑座(23)分别能沿导轨(27)滑动，液压缸滑座(23)上水平安装第一液压缸(18)、竖向安装第二液压缸(22)，第一液压缸(18)和第二液压缸(22)通过注浆管路与液压站(2)联通，第二液压缸(22)位于第一液压缸(18)后方，第一液压缸(18)的活塞杆与电机滑座(26)连接，电机滑座(26)上安装电机驱动机构，电机驱动机构的输出轴通过万向节(8)与钻杆(9)连接，钻杆(9)的前端设有钻头，电机滑座(26)与管卡滑座(19)之间安装推杆(24)，管卡滑座(19)上安装管卡(11)，机架(14)的下部设有至少两根横杆(17)，所有横杆(17)沿机架(14)长度方向依次排列，第二液压缸(22)的活塞杆伸出能与其中一根横杆(17)配合，所述的相邻两根横杆(17)之间的距离小于第一液压缸(18)的最长伸缩距离。
2.根据权利要求1所述的液压顶管注浆机，其特征在于：所述电机驱动机构由变速箱(7)和电机(5)构成，变速箱(7)和电机(5)之间通过皮带传动机构(6)连接，变速箱(7)的转杆(20)与钻杆(9)连接。
3.根据权利要求1所述的液压顶管注浆机，其特征在于：所述管卡(11)内固定安装注浆管(10)，钻杆(9)穿过注浆管(10)，注浆管(10)的侧壁上开设数个注浆通孔。
4.根据权利要求3所述的液压顶管注浆机，其特征在于：还包括高压注浆机，高压注浆机能通过管道与注浆管(10)后端联通。
5.根据权利要求1所述的液压顶管注浆机，其特征在于：所述注浆管机架(14)上安装支撑板(12)，支撑板(12)通过基座与机架(14)连接。
6.根据权利要求1所述的液压顶管注浆机，其特征在于：所述的机架(14)上设有液压操控台(25)，液压操控台(25)通过管路与液压站(2)联通以控制第一液压缸(18)和第二液压缸(22)。
7.根据权利要求1所述的液压顶管注浆机，其特征在于：所述液压站(2)由支架(1)、电动机(3)和电机支架(4)连接构成。
8.根据权利要求1所述的液压顶管注浆机，其特征在于：所述横杆(17)是开口朝下的槽钢。
9.根据权利要求1所述的液压顶管注浆机，其特征在于：还包括提升机构，提升机构有底座(28)，底座(28)上竖向安装立架(29)，立架(29)上部水平安装转轴(32)，转轴(32)中部安装两个第二线辊(13)，转轴(32)的外端安装一个第三线辊(30)，立架(29)上安装升降板(36)，升降板(36)能沿立架(29)滑动，两个第二线辊(13)各过一根第二钢丝绳(35)与升降板(36)连接，为升降板(36)提供上升的拉力，立架(29)的一侧安装第一线辊(34)，第一线辊(34)通过第一钢丝绳(37)与第三线辊(30)连接，第一线辊(34)的转轴上安装手柄 (33)，升降板(36)与机架(14)底部配合。
10.根据权利要求9所述的液压顶管注浆机，其特征在于：所述立架(29)下部与底座(28)铰接，立架(29)中部与斜支架(31)的一端铰接，斜支架(31)的另一端能与底座(28)通过定位销固定。
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