CN114000830B - 一种可双向调节的注浆加固用钻孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可双向调节的注浆加固用钻孔装置，涉及矿井钻孔注浆技术领域。本发明包括钻杆和连接座，其中连接座内开设有注浆室和调节室，调节室连通有若干扩展腔道，扩展腔道内安装有涡轮板，且两者构成活塞结构。本发明通过在连接座内设置调节室和扩展腔道，并在扩展腔道内设置涡轮板，利用注浆的液压压力，在向外部伸出钻探时，通过浆液施压使涡轮板在旋转状态下伸出，扩张孔道的局部孔径，将已公开技术中的柔性部件改为刚性部件，该钻孔为扩孔，能够使浆液填充更充分，使加固效果更好；另外，对比柔性钻孔部件，刚性的扩张孔径的部件在实际钻探中产生的效果更好。

Description

一种可双向调节的注浆加固用钻孔装置

技术领域

本发明属于矿井钻孔注浆技术领域，特别是涉及一种可双向调节的注浆加固用钻孔装置。

背景技术

在矿场开采作业过程中，通常会因为内部的矿藏被大量开挖导致矿场岩土层松软，极易发生塌方等事故，威胁人身财产安全；因此，在矿场开采中，常会利用钻孔注浆的方式对矿场岩土层进行加固，现有的钻孔装置通常为单向的钻孔作业，仅能将孔道延伸；而如发明专利（CN110984857A）中所公开的一种可双向调节的注浆加固用钻孔装置，虽然能够对孔道进行横向钻孔注浆，但其使用的横向钻孔装置为柔性结构，在实际钻孔中如遇较为坚硬密实的岩土层仍会受到较大阻力，从而难以顺利进行横向钻孔；因此，为解决这个问题，我们设计一种可双向调节的注浆加固用钻孔装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可双向调节的注浆加固用钻孔装置，解决现有的双向调节钻孔装置中柔性部件钻孔困难的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种可双向调节的注浆加固用钻孔装置，包括稳定架、举升架和钻杆，所述稳定架上表面与举升架栓接，举升架内部滑动安装有钻机，钻机内部旋转卡接有连接筒，连接筒下端与钻杆栓接；所述钻杆下端栓接有连接座，连接座下端焊接有钻头；

所述连接座内部设置有注浆室和调节室，且注浆室与调节室连通；所述连接座内部还开设有若干注浆腔道和若干扩展腔道，且注浆室通过注浆腔道连通至连接座外部，调节室通过扩展腔道连通至连接座外部；所述连接筒和钻杆均为中空结构，且均与注浆室和调节室相连通；

所述注浆室内部轴接有调节栓，调节栓周侧面焊接有挡板，且挡板与注浆腔道的注浆口贴合；所述注浆室与调节室之间开设有若干连通口，调节栓周侧面焊接有若干隔板，且隔板与连通口贴合，同时若干连通口与若干注浆腔道的位置相互交错排列；所述连接座内部镶嵌栓接有调节电机，调节电机的输出轴一端面焊接有调节齿轮，且调节齿轮设置于注浆室内；所述调节栓周侧面焊接有从动齿轮，且从动齿轮与调节齿轮啮合；所述扩展腔道内部安装有涡轮板，涡轮板与扩展腔道滑动配合，且两者构成活塞结构；其中调节电机为无线控制驱动的步进电机，在启动指令下，每次旋转的角度为注浆腔道与扩展腔道之间的夹角；在上述结构中，注浆腔道用于钻孔掘进时向内注浆，而扩展腔道中的涡轮板在伸出时能够增大钻孔孔径，便于在钻孔时根据不同需求钻出不同口径的钻孔；

当调节栓旋转至隔板封挡连通口时，挡板远离注浆腔道的注浆口，此时通过连接筒、钻杆依次向内注入浆液时，能够从注浆腔道向钻孔内部注浆；当调节栓旋转至挡板封挡注浆腔道的注浆口时，隔板原理连通口，此时注入的增压浆液通过连通口注入调节室内，并利用浆液压力和涡轮板与扩展腔道之间活塞结构，将涡轮板顶出，扩张钻孔孔径。

进一步地，所述连接筒内部旋转卡接有注浆管，且注浆管为柔性管结构，并与连接筒之间为密封结构，所述注浆管另一端延伸至连接筒外部，并与注浆泵机连接。

进一步地，所述钻机内部镶嵌连接有驱动电机，驱动电机的输出轴一端面焊接有驱动齿轮；所述连接筒周侧面焊接有若干卡齿，且与驱动齿轮啮合。

进一步地，所述举升架相对两侧面均开设有滑槽，钻机相对两侧面均焊接有滑块，且钻机与举升架之间通过滑块和滑槽卡合滑动。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过在连接座内设置调节室和扩展腔道，并在扩展腔道内设置涡轮板，利用注浆的液压压力，在向外部伸出钻探时，通过浆液施压使涡轮板在旋转状态下伸出，扩张孔道的局部孔径，将已公开技术中的柔性部件改为刚性部件，该钻孔为扩孔，能够使浆液填充更充分，使加固效果更好；另外，对比柔性钻孔部件，刚性的扩张孔径的部件在实际钻探中产生的效果更好。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，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。

图1为本发明的一种可双向调节的注浆加固用钻孔装置的整体结构示意图；

图2为本发明的一种可双向调节的注浆加固用钻孔装置的俯视图；

图3为图2中剖面A-A的结构示意图；

图4为图3中B部分的局部展示图；

图5为图3中C部分的局部展示图；

图6为图3中剖面D-D的结构示意图；

图7为图3中剖面E-E的结构示意图；

图8为图7中H部分的局部展示图；

图9为图3中剖面F-F的结构示意图；

图10为图9中I部分的局部展示图；

图11为图3中剖面G-G的结构示意图；

图12为图11中J部分的局部展示图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、稳定架；2、举升架；3、钻杆；5、钻机；6、连接筒；4、连接座；7、钻头；401、注浆室；402、调节室；403、注浆腔道；404、扩展腔道；405、调节栓；406、连通口；4051、挡板；4052、隔板；408、涡轮板；407、调节电机；4071、调节齿轮；4053、从动齿轮；501、驱动电机；502、驱动齿轮；601、注浆管；201、滑槽；503、滑块。

具体实施方式

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“中”、“外”、“内”等指示方位或位置关系，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组件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。

实施例1：

请参阅图1-12所示，本发明为一种可双向调节的注浆加固用钻孔装置，包括稳定架1、举升架2和钻杆3，稳定架1上表面与举升架2栓接，举升架2内部滑动安装有钻机5，钻机5内部旋转卡接有连接筒6，连接筒6下端与钻杆3栓接；钻杆3下端栓接有连接座4，连接座4下端焊接有钻头7；

连接座4内部设置有注浆室401和调节室402，且注浆室401与调节室402连通；连接座4内部还开设有若干注浆腔道403和若干扩展腔道404，且注浆室401通过注浆腔道403连通至连接座4外部，调节室402通过扩展腔道404连通至连接座4外部；连接筒6和钻杆3均为中空结构，且均与注浆室401和调节室402相连通；

注浆室401内部轴接有调节栓405，调节栓405周侧面焊接有挡板4051，且挡板4051与注浆腔道403的注浆口贴合；注浆室401与调节室402之间开设有若干连通口406，调节栓405周侧面焊接有若干隔板4052，且隔板4052与连通口406贴合，同时若干连通口406与若干注浆腔道403的位置相互交错排列；连接座4内部镶嵌栓接有调节电机407，调节电机407的输出轴一端面焊接有调节齿轮4071，且调节齿轮4071设置于注浆室401内；调节栓405周侧面焊接有从动齿轮4053，且从动齿轮4053与调节齿轮4071啮合；扩展腔道404内部安装有涡轮板408，涡轮板408与扩展腔道404滑动配合，且两者构成活塞结构；其中调节电机407为无线控制驱动的步进电机，在启动指令下，每次旋转的角度为注浆腔道403与扩展腔道404之间的夹角；在上述结构中，注浆腔道403用于钻孔掘进时向内注浆，而扩展腔道404中的涡轮板408在伸出时能够增大钻孔孔径，便于在钻孔时根据不同需求钻出不同口径的钻孔；

当调节栓405旋转至隔板4052封挡连通口406时，挡板4051远离注浆腔道403的注浆口，此时通过连接筒6、钻杆3依次向内注入浆液时，能够从注浆腔道403向钻孔内部注浆；当调节栓405旋转至挡板4051封挡注浆腔道403的注浆口时，隔板4052原理连通口406，此时注入的增压浆液通过连通口406注入调节室402内，并利用浆液压力和涡轮板408与扩展腔道404之间活塞结构，将涡轮板408顶出，扩张钻孔孔径。

优选地，连接筒6内部旋转卡接有注浆管601，且注浆管601为柔性管结构，并与连接筒6之间为密封结构，注浆管601另一端延伸至连接筒6外部，并与注浆泵机连接。

优选地，钻机5内部镶嵌连接有驱动电机501，驱动电机501的输出轴一端面焊接有驱动齿轮502；连接筒6周侧面焊接有若干卡齿，且与驱动齿轮502啮合。

实施例2：

举升架2相对两侧面均开设有滑槽201，钻机5相对两侧面均焊接有滑块503，且钻机5与举升架2之间通过滑块503和滑槽201卡合滑动；其中举升架2内部还设置有举升电机，并利用举升电机的输出轴带动丝杠控制钻机5的升降；另外，本装置中钻杆3与钻杆3之间的连接方式与连接筒6和钻杆3之间的连接方式相同该，均通过螺栓栓接固定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种可双向调节的注浆加固用钻孔装置，包括稳定架（1）、举升架（2）和钻杆（3），其特征在于：所述稳定架（1）上表面与举升架（2）栓接，举升架（2）内部滑动安装有钻机（5），钻机（5）内部旋转卡接有连接筒（6），连接筒（6）下端与钻杆（3）栓接；所述钻杆（3）下端栓接有连接座（4），连接座（4）下端焊接有钻头（7）；

所述连接座（4）内部设置有注浆室（401）和调节室（402），且注浆室（401）与调节室（402）连通；所述连接座（4）内部还开设有若干注浆腔道（403）和若干扩展腔道（404），且注浆室（401）通过注浆腔道（403）连通至连接座（4）外部，调节室（402）通过扩展腔道（404）连通至连接座（4）外部；所述连接筒（6）和钻杆（3）均为中空结构，且均与注浆室（401）和调节室（402）相连通；

所述注浆室（401）内部轴接有调节栓（405），调节栓（405）周侧面焊接有挡板（4051），且挡板（4051）与注浆腔道（403）的注浆口贴合；所述注浆室（401）与调节室（402）之间开设有若干连通口（406），调节栓（405）周侧面焊接有若干隔板（4052），且隔板（4052）与连通口（406）贴合，同时若干连通口（406）与若干注浆腔道（403）的位置相互交错排列；所述扩展腔道（404）内部安装有涡轮板（408），涡轮板（408）与扩展腔道（404）滑动配合，且两者构成活塞结构。

2.根据权利要求1所述的一种可双向调节的注浆加固用钻孔装置，其特征在于，所述连接座（4）内部镶嵌栓接有调节电机（407），调节电机（407）的输出轴一端面焊接有调节齿轮（4071），且调节齿轮（4071）设置于注浆室（401）内；所述调节栓（405）周侧面焊接有从动齿轮（4053），且从动齿轮（4053）与调节齿轮（4071）啮合。

3.根据权利要求2所述的一种可双向调节的注浆加固用钻孔装置，其特征在于，所述钻机（5）内部镶嵌连接有驱动电机（501），驱动电机（501）的输出轴一端面焊接有驱动齿轮（502）；所述连接筒（6）周侧面焊接有若干卡齿，且与驱动齿轮（502）啮合。

4.根据权利要求3所述的一种可双向调节的注浆加固用钻孔装置，其特征在于，所述连接筒（6）内部旋转卡接有注浆管（601），且注浆管（601）为柔性管结构，并与连接筒（6）之间为密封结构。

5.根据权利要求4所述的一种可双向调节的注浆加固用钻孔装置，其特征在于，所述举升架（2）相对两侧面均开设有滑槽（201），钻机（5）相对两侧面均焊接有滑块（503），且钻机（5）与举升架（2）之间通过滑块（503）和滑槽（201）卡合滑动。

6.根据权利要求5所述的一种可双向调节的注浆加固用钻孔装置，其特征在于，所述注浆管（601）另一端延伸至连接筒（6）外部，并与注浆泵机连接。

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