CN105970965B - 一种从路基边坡打孔注浆设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从路基边坡打孔注浆设备，属于公路桥梁维护技术领域，包括车架，车架上设置有钻孔系统，钻孔系统包括顶管和套设在顶管内的钻杆，车架上还设置有为顶管和钻杆提供推力、推动顶管和钻杆钻入土体的液压推进系统。本发明具有操作简单、使用方便、功能集成和实现不同位置、不同角度打孔注浆的优点。

Description

一种从路基边坡打孔注浆设备

技术领域

本发明属于公路桥梁维护领域，尤其涉及一种从路基边坡打孔注浆设备。

背景技术

现今高速公路日益增多，随之而来的一些公路桥梁病害也日益明显，其中路桥连接段路基沉降的路基病害较常见。在实际运行过程中我们发现部分桥台搭板断裂，导致桥头跳车过于激烈，严重危害了行车安全及行车质量，必须采取有效措施进行处理。造成部分桥台搭板断裂的主要原因是桥台与路基连接段因路基施工后沉降过大，搭板底出现空洞现象，导致搭板在各种荷载下发生了断裂。目前对于路基沉降过大，搭板底出现空洞现象的主要处理办法是打孔注浆处理。

如今国内外对于打孔注浆处理的方法主要是在路基表面垂直打孔注浆然后封孔，但这样做的缺陷是必须封锁路线一段时间，必定给过往行车带来不便，给业主带来很大的损失，而且因搭板底空洞可能与边坡连通，故垂直打孔注浆不易形成压力差，容易导致填充不密实，影响注浆效果。

综上所述，现有技术有待进一步完善。

发明内容

本发明为避免上述现有技术存在的不足之处，提供了一种从路基边坡打孔注浆设备，该设备可实现从不同位置、不同角度打孔注浆。

本发明所采用的技术方案为：

一种从路基边坡打孔注浆设备，包括车架，车架上设置有钻孔系统，钻孔系统包括顶管和套设在顶管内的钻杆，车架上还设置有为顶管和钻杆提供推力、推动顶管和钻杆钻入土体的液压推进系统。

所述液压推进系统包括液压缸、第一推进杆及移动平台，液压缸设置在车架的后部，第一推进杆的一端与液压缸的活塞杆相连、另一端与移动平台相连，移动平台的两侧分别设置有滑杆，车架上设置有与滑杆相适配的纵向滑槽，在液压缸及第一推进杆的推动下，移动平台沿纵向滑槽来回移动；移动平台上设置有电动机及减速器，减速器的输出轴通过连接销与钻杆的后端相连。

所述液压推进系统还包括滑移支撑和第二推进杆，滑移支撑包括滑移支架、设置在滑移支架顶端的套管及设置在滑移支架底部的滑移底座，顶管的后部从套管内穿过，第二推进杆的一端与移动平台相连、另一端与滑移支架相连，移动平台沿车架来回移动通过第二推进杆带动滑移底座沿车架来回移动。

所述车架上还设置有为液压推进系统提供工作动力的供油控制系统，供油控制系统包括油箱、油管、液压泵及控制液压泵工作的控制器，控制器安装在车架上，油箱和液压泵安装在车架的后部，液压泵通过油管连接控制器、油箱及所述液压缸。

所述注浆设备还包括用于对设备的工作高度和角度进行调节的调节架系统，调节架系统包括底部支撑及设置在底部支撑上方的活动支架，活动支架包括两根竖梁和三根横梁，其中两根横梁与两根竖梁配合形成一个第一矩形框架，另外一根横梁位于两根横梁之间且与两根竖梁固连，两根竖梁的相向内侧设置有竖向滑槽，第一矩形框架的上方设置缠绕辊，缠绕辊的两端分别绕设有提升钢丝绳，一根提升钢丝绳对应一个竖向滑槽，车架后端两侧分别设置有与竖向滑槽相适配的导向柱，提升钢丝绳穿过竖向滑槽后与车架的导向柱相连；其中一根竖梁的外侧设置有摇动手柄，摇动手柄上缠绕有一根驱动钢丝绳，驱动钢丝绳的另一端与缠绕辊的一端相连。

所述调节架系统还包括两根相互平行的斜向支撑杆，一根斜向支撑杆对应支撑一根竖梁，各斜向支撑杆的一端与底部支撑相连、另一端和与其相对应的竖梁相连。

所述车架的下方设置有行走机构，行走机构包括设置在车架前端的前行走轮和设置在车架后端的后行走轮，前行走轮有一个且前行走轮为万向轮，后行走轮有两个。

所述车架包括第二矩形框架，第二矩形框架包括两根相互平行的车架横梁和两根相互平行的车架纵梁，两根车架纵梁的后部下方设置有横跨两根车架纵梁的矩形卡槽；位于前方的车架横梁上设置有用于支撑顶管的前端支撑。

所述钻杆为空心管，钻杆的前端设置有钻头，钻杆与钻头相连的一段钻杆内部设置有一段密封的液压油，该段液压油的端部设置有液压油阀，液压油阀通过弹簧与钻头相连。

所述顶管有多节，各节顶管的一端均设置有外螺纹、另一端均设置有内螺纹，当钻孔要求尺寸比较长时，一根顶管工作进入土体后紧接着另一根顶管通过与前一跟顶管螺纹连接安装到液压推进系统的末端继续工作直至达到要求的长度。

本发明还公开了一种上述从路基边坡打孔注浆设备的使用方法，该方法包括如下步骤：

步骤1，安装设备，根据路基边坡的角度调整调节架系统，使活动支架始终处于竖直位置，车架通过车架纵梁后部下方的矩形卡槽卡在活动支架的位于中间的横梁上，手动转动摇动手柄，通过驱动钢丝绳带动车架抬起至合适的高度；

步骤2，安装顶管和钻杆至合适的位置，顶管穿过套管安装在滑移支撑上，钻杆安装在顶管内部，钻杆的一端通过连接销与减速器的输出轴相连，打开液压缸的阀门；

步骤3，电动机通电，将动力传递至减速器，减速器带动钻杆旋转；打开控制器开关控制液压泵，并通过油管作用于液压缸，通过第一推进杆推动顶管和钻杆向前运动；当钻杆和第一根顶管进入土体时，将顶管与滑移支撑之间的连接部分拆开，控制器开关反向打开，移动平台在第一推进杆的作用下移动到初始位置，此时，安装第二根顶管，使第二根顶管的一端与减速器的输出轴相连、另一端与第一根顶管螺纹连接；再次打开控制器，以相同的方式工作，如此循环，直至顶管和钻杆的长度达到工况需求；

步骤4，工作完成后，电动机断电，启动液压缸，液压缸带动第一推进杆回缩，进而带动移动平台回复至初始位置，转动摇动手柄使车架重新卡在活动支架的位于中间的横梁上，换下一位置继续工作。

由于采用了上述技术方案，本发明所取得的有益效果为：

1、利用本发明在路基表面打孔注浆时，因从路基边坡处打孔，注浆设备位于路基边坡一侧，无需封闭通车路线即可完成打孔，不会给过往行车造成影响。

2、利用本发明从路基边坡处打孔，打孔的角度可以根据工况需求进行自由调整，并不仅仅局限于与路基表面相垂直的打孔方式，避免了因搭板底空洞可能与边坡连通，垂直打孔注浆不易形成压力差，容易导致填充不密实，影响注浆效果的问题。

3、本发明结构紧凑，操作简单，使用方便，功能集成，能够满足在不同位置、不同角度进行打孔注浆的需求。

附图说明

图1为本发明的轴测图。

图2为本发明中顶管的轴测图。

图3为本发明中钻杆的轴测图。

图4为本发明中顶管与钻杆的装配图。

图5为本发明中车架与供油控制系统的装配图。

图6为本发明中钻孔系统的轴测图。

图7为本发明中车架、钻孔系统、液压推进系统及供油控制系统的装配图。

图8为本发明中调节架系统的轴测图。

其中，

1、车架纵梁 2、车架横梁 3、万向轮 4、矩形卡槽 5、后行走轮 6、油箱固定架 7、液压泵固定架 8、电动机 9、减速器 10、传送带 11、减速器输出轴 12、连接销 13、滑移支撑 131、套管 132、滑移支架 133、滑移底座 14、前端支撑 15、控制器固定架 16、顶管 17、钻杆 171、钻头 18、液压缸 19、液压缸支架 20、第一推进杆 21、移动平台 211、滑杆 22、第二推进杆 23、液压泵 24、油管 25、控制器 26、底部支撑 27、支撑杆 28、活动支架 281、竖梁 282、横梁 29、提升钢丝绳 30、缠绕辊 31、驱动钢丝绳 32、摇动手柄 33、油箱 34、导向柱

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明并不限于这些实施例。

如图1至图8所示，一种从路基边坡打孔注浆设备，包括车架，车架上设置有钻孔系统，钻孔系统包括顶管16和套设在顶管16内的钻杆17，车架上还设置有为顶管16和钻杆17提供推力、推动顶管16和钻杆17钻入土体的液压推进系统；所述车架的下方设置有行走机构，行走机构包括设置在车架前端的前行走轮和设置在车架后端的后行走轮5，前行走轮有一个且前行走轮为万向轮3，后行走轮5有两个；所述车架包括第二矩形框架，第二矩形框架包括两根相互平行的车架横梁2和两根相互平行的车架纵梁1，两根车架纵梁1的后部下方设置有横跨两根车架纵梁1的矩形卡槽4；位于前方的车架横梁2上设置有用于支撑顶管16的前端支撑14。

具体地说，如图1和图7所示，所述液压推进系统包括液压缸18、第一推进杆20、移动平台21、滑移支撑13和第二推进杆22，液压缸18通过液压缸支架19安装在车架的后部，第一推进杆20的一端与液压缸18的活塞杆相连、另一端与移动平台21相连，移动平台21的两侧分别设置有滑杆211，两根车架纵梁1的相向内侧设置有与滑杆211相适配的纵向滑槽，在液压缸18及第一推进杆20的推动下，移动平台21沿纵向滑槽来回移动；移动平台21上设置有电动机8及减速器9，电动机8与减速器9通过传送带10相连，减速器的输出轴11通过连接销12与钻杆17的后端相连；滑移支撑13包括滑移支架132、设置在滑移支架132顶端的套管131及设置在滑移支架132底部的滑移底座133，滑移支座133的大小与两根车架纵梁1相适配，两根车架纵梁1充当了滑移底座133滑动时的导轨的角色，顶管16的后部从套管131内穿过，第二推进杆22的一端与移动平台21相连、另一端与滑移支架132相连，移动平台21沿车架来回移动通过第二推进杆22带动滑移底座133沿车架纵梁1来回移动。

如图1、图6、图7所示，所述车架上还设置有为液压推进系统提供工作动力的供油控制系统，供油控制系统包括油箱33、油管24、液压泵23及控制液压泵23工作的控制器25，控制器25通过控制器固定架15安装在车架上，油箱33通过油箱固定架6安装在车架的后部，液压泵23通过液压泵固定架7安装在车架的后部，液压泵23通过油管24连接控制器25、油箱33及所述液压缸18。

所述顶管16有多节，如图2所示，各节顶管16的一端均设置有外螺纹、另一端均设置有内螺纹，当钻孔要求尺寸比较长时，多节顶管16通过螺纹连接依次安装到滑移支撑上，直至到达长度要求；如图3所示，所述钻杆17为空心管，钻杆17的前端设置有钻头171，钻杆17与钻头171相连的一段钻杆17内部设置有一段密封的液压油，该段液压油的端部设置有液压油阀，液压油阀通过弹簧与钻头171相连；当钻进过程中遇到阻力时，钻头171压缩弹簧，当弹簧压缩到一定程度后液压油阀打开，将液压油的压力作用于钻头171使其向外冲击，保证钻孔过程顺利进行。

如图1和图8所示，所述注浆设备还包括用于对设备的工作高度和角度进行调节的调节架系统，调节架系统包括底部支撑26及设置在底部支撑26上方的活动支架28，活动支架28包括两根竖梁281和三根横梁282，其中两根横梁282与两根竖梁281配合形成一个第一矩形框架，另外一根横梁282位于两根横梁282之间且与两根竖梁281固连，且三根横梁282中位于中间的横梁282与上述矩形卡槽4相适配，底部支撑26与位于下方的一根竖梁通过长销连接；两根竖梁281的相向内侧设置竖向滑槽，第一矩形框架的上方设置缠绕辊30，缠绕辊30的两端分别绕设有提升钢丝绳29，一根提升钢丝绳29对应一个竖向滑槽，车架后端两侧分别设置有与竖向滑槽相适配的导向柱34，提升钢丝绳29穿过竖向滑槽后与车架的导向柱34相连；其中一根竖梁282的外侧设置有摇动手柄32，摇动手柄32上缠绕有一根驱动钢丝绳31，驱动钢丝绳31的另一端与缠绕辊30的一端相连；所述调节架系统还包括两根相互平行的斜向支撑杆27，一根斜向支撑杆27对应支撑一根竖梁281，各斜向支撑杆27的一端通过螺栓与底部支撑26相连、另一端通过螺栓和与其相对应的竖梁281相连。

本发明还公开了一种上述从路基边坡打孔注浆设备的使用方法，该方法包括如下步骤：

步骤1，安装设备，根据路基边坡的角度调整调节架系统，使活动支架28始终处于竖直位置，车架通过车架纵梁1后部下方的矩形卡槽4卡在活动支架28的位于中间的横梁282上，手动转动摇动手柄32，通过驱动钢丝绳31带动车架抬起至合适的高度；

步骤2，安装顶管16和钻杆17至合适的位置，顶管16穿过套管131安装在滑移支撑上，钻杆17安装在顶管16内部，钻杆17的一端通过连接销12与减速器的输出轴11相连，打开液压缸18的阀门；

步骤3，电动机8通电，将动力传递至减速器9，减速器9带动钻杆17旋转；打开控制器25开关控制液压泵23，并通过油管24作用于液压缸18，通过第一推进杆20推动顶管16和钻杆17向前运动；当钻杆17和第一根顶管16进入土体时，将顶管16与滑移支撑13之间的连接部分拆开，控制器25开关反向打开，移动平台21在第一推进杆20的作用下移动到初始位置，此时，安装第二根顶管16，使第二根顶管16的一端与减速器的输出轴11相连、另一端与第一根顶管16螺纹连接；再次打开控制器25，以相同的方式工作，如此循环，直至顶管16和钻杆17的长度达到工况需求；

步骤4，工作完成后，电动机8断电，启动液压缸18，液压缸18带动第一推进杆20回缩，进而带动移动平台21回复至初始位置，转动摇动手柄32使车架重新卡在活动支架28的位于中间的横梁282上，换下一位置继续工作。

本发明中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的精神所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种从路基边坡打孔注浆设备，其特征在于，包括车架，车架上设置有钻孔系统，钻孔系统包括顶管和套设在顶管内的钻杆，车架上还设置有为顶管和钻杆提供推力、推动顶管和钻杆钻入土体的液压推进系统；所述注浆设备还包括用于对设备的工作高度和角度进行调节的调节架系统，调节架系统包括底部支撑及设置在底部支撑上方的活动支架，活动支架包括两根竖梁和三根横梁，其中两根横梁与两根竖梁配合形成一个第一矩形框架，另外一根横梁位于两根横梁之间且与两根竖梁固连，两根竖梁的相向内侧设置有竖向滑槽，第一矩形框架的上方设置缠绕辊，缠绕辊的两端分别绕设有提升钢丝绳，一根提升钢丝绳对应一个竖向滑槽，车架后端两侧分别设置有与竖向滑槽相适配的导向柱，提升钢丝绳穿过竖向滑槽后与车架的导向柱相连；其中一根竖梁的外侧设置有摇动手柄，摇动手柄上缠绕有一根驱动钢丝绳，驱动钢丝绳的另一端与缠绕辊的一端相连。

2.根据权利要求1所述的一种从路基边坡打孔注浆设备，其特征在于，所述液压推进系统包括液压缸、第一推进杆及移动平台，液压缸设置在车架的后部，第一推进杆的一端与液压缸的活塞杆相连、另一端与移动平台相连，移动平台的两侧分别设置有滑杆，车架上设置有与滑杆相适配的纵向滑槽，在液压缸及第一推进杆的推动下，移动平台沿纵向滑槽来回移动；移动平台上设置有电动机及减速器，减速器的输出轴通过连接销与钻杆的后端相连。

3.根据权利要求2所述的一种从路基边坡打孔注浆设备，其特征在于，所述液压推进系统还包括滑移支撑和第二推进杆，滑移支撑包括滑移支架、设置在滑移支架顶端的套管及设置在滑移支架底部的滑移底座，顶管的后部从套管内穿过，第二推进杆的一端与移动平台相连、另一端与滑移支架相连，移动平台沿车架来回移动通过第二推进杆带动滑移底座沿车架来回移动。

4.根据权利要求2所述的一种从路基边坡打孔注浆设备，其特征在于，所述车架上还设置有为液压推进系统提供工作动力的供油控制系统，供油控制系统包括油箱、油管、液压泵及控制液压泵工作的控制器，控制器安装在车架上，油箱和液压泵安装在车架的后部，液压泵通过油管连接控制器、油箱及所述液压缸。

5.根据权利要求1所述的一种从路基边坡打孔注浆设备，其特征在于，所述调节架系统还包括两根相互平行的斜向支撑杆，一根斜向支撑杆对应支撑一根竖梁，各斜向支撑杆的一端与底部支撑相连、另一端和与其相对应的竖梁相连。

6.根据权利要求1所述的一种从路基边坡打孔注浆设备，其特征在于，所述车架的下方设置有行走机构，行走机构包括设置在车架前端的前行走轮和设置在车架后端的后行走轮，前行走轮有一个且前行走轮为万向轮，后行走轮有两个。

7.根据权利要求1所述的一种从路基边坡打孔注浆设备，其特征在于，所述车架包括第二矩形框架，第二矩形框架包括两根相互平行的车架横梁和两根相互平行的车架纵梁，两根车架纵梁的后部下方设置有横跨两根车架纵梁的矩形卡槽；位于前方的车架横梁上设置有用于支撑顶管的前端支撑。

8.根据权利要求1至7任一项权利要求所述的一种从路基边坡打孔注浆设备，其特征在于，所述钻杆为空心管，钻杆的前端设置有钻头，钻杆与钻头相连的一段钻杆内部设置有一段密封的液压油，该段液压油的端部设置有液压油阀，液压油阀通过弹簧与钻头相连。

9.根据权利要求1至7任一项权利要求所述的一种从路基边坡打孔注浆设备，其特征在于，所述顶管有多节，各节顶管的一端均设置有外螺纹、另一端均设置有内螺纹，当钻孔要求尺寸比较长时，一根顶管工作进入土体后紧接着另一根顶管通过与前一跟顶管螺纹连接安装到液压推进系统的末端继续工作直至达到要求的长度。