CN116255102A - 一种软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构及其施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构，用于软土地基的旋挖成孔的供浆，其包括钢护圈和泥浆池，其中，钢护圈上设置有注浆孔，并置于软土地基内；泥浆池内填充有泥浆，并置于软土地基内；还包括注浆机构和加固机构，其中，注浆机构设置于泥浆池上，用于将泥浆池内的泥浆供给到注浆孔内，并将钢护圈和泥浆池连接；加固机构设置于泥浆池上，用于泥浆池的加固。通过注浆机构能够将钢护圈和泥浆池进行固定，然后通过加固机构为泥浆池进行加固，从而能够对钢护圈进行供浆的同时，实现了钢护圈和泥浆池的一体化，从而在软土地基中不易偏移与倾斜，能够提高旋挖成孔的精度。

Description

一种软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构及其施工工艺

技术领域

本发明涉及旋挖成孔技术领域，尤其涉及一种软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构及其施工工艺。

背景技术

旋挖成孔是在泥浆护壁的条件下，旋挖钻机用钻斗底端和侧面开口上的切削刀具切削岩土，同时切削下来的岩土从开口处进人钻斗内，待钻斗装满钻屑后，通过伸缩钻杆把钻头提到孔口，自动开底卸土，再把钻斗下到孔底继续钻进，由于旋挖钻机在钻孔的过程中，需要向孔内注浆，从而保持孔内外压力的平衡，防止坍塌。

并且旋挖钻机在软土地基中的工作时，如表层松软的农田或者河边，存在稀松土壤和淤泥，现有的旋挖成孔工艺大多通过钢护圈支撑孔的出口，通过钢护圈从而方便将钻头放入孔中继续钻孔，软土地基上的钢护圈容易松动或者偏移，从而会导致钻孔的方向发生偏移。

公开号为CN109356530A的中国专利公开了一种软土地基旋挖钻机用作业平台及使用方法，该平台包括垫层基础、粘土防护堤及刚性路基板等3部分构成。刚性路基板采用预制拼装式混凝土构件，采用PBL键式双铰连接板将其连成整体，构件内埋设内置导流管，并对构件边缘设置角钢加固。刚性路基板至于垫层基础上，周边设置一道粘土防护堤，与刚性路基板形成临时泥浆存储区域。刚性路基板有效将旋挖钻机的重量均摊至软弱地基上，使其底部应力满足软弱地层的承载力要求，其内置导流管与临时泥浆池构成的泥浆循环体系。

如上述的技术方案，发明人发现根本原因在于，旋挖钻机放置在作业平台上，在松软地基上长时间使用，容易使得作业平台向旋挖钻机的一侧发生偏移，从而会使得钢护圈或者钻孔位发生偏移，最终会导致孔发生偏移，成孔精度低，为解决上述技术问题，有必要提供一种软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构及其施工工艺。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构及其施工工艺，其能够在软土地基上使用，能够将泥浆池与钢护圈进行结合，将泥浆池与钢护圈进行结合后，整体的稳定性更高，不易发生偏移，从而保证钢护圈不会发生偏移，提高成孔精度。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明第一方面提供了一种软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构，用于软土地基的旋挖成孔的供浆，其包括钢护圈和泥浆池，其中，

钢护圈上设置有注浆孔，并置于软土地基内；

泥浆池内填充有泥浆，并置于软土地基内；

还包括注浆机构和加固机构，其中，

注浆机构设置于泥浆池上，用于将泥浆池内的泥浆供给到注浆孔内，并将钢护圈和泥浆池连接；

加固机构设置于泥浆池上，用于泥浆池的加固。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述加固机构包括转杆、驱动件、第一连接件、加固板和第二连接件，其中，

转杆转动设置在泥浆池上，且转杆的一端延伸至泥浆池内；

驱动件设置在泥浆池内，其输出端与转杆的端部固定；

第一连接件固定在转杆远离泥浆池的一端；

加固板固定在泥浆池上；

第二连接件固定在加固板上，选择性与第一连接件连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一连接件包括圆柱和限位桩，其中，

圆柱固定在转杆的端部；

限位桩固定在圆柱的外圆周壁上。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述第二连接件包括圆筒，所述圆筒固定在加固板上，所述圆筒内开设有限位槽，所述限位槽为“L”型槽，并与限位桩适配。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述加固板采用弧形结构，且加固板与泥浆池之间存有缝隙。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述钢护圈包括筒体和防护环，其中，防护环固定在筒体的外侧，注浆孔设置在防护环上，并与筒体的内壁相连通。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述注浆机构包括安装板、注浆板、延伸弧板和注浆桩，其中，

安装板固定在泥浆池上；

注浆板转动设置在安装板上，与泥浆池相连通；

延伸弧板固定在注浆板上，与注浆板连通，并选择性抵持在防护环上；

注浆桩固定在注浆板和延伸弧板上，用于插入注浆孔并与其连通。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述注浆机构还包括动力组件，所述动力组件包括驱动泵、进浆管和连接软管，其中，

驱动泵固定在泥浆池的内壁上；

进浆管固定在驱动泵的输入端；

连接软管固定在驱动泵的输出端，且连接软管的另一端与注浆板连通。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括固定机构，所述固定机构包括安装座、固定框、滑板、定位柱、限位弹簧、抵持板和干涉板，其中，

安装座固定在防护环上；

固定框固定在安装座上；

滑板滑动设置在固定框内；

定位柱固定在固定框内，并贯穿滑板，滑板沿定位柱滑动；

限位弹簧套装在定位柱上，一端抵持在滑板上，另一端抵持在固定框上；

抵持板铰接在滑板上，并选择性抵持在延伸弧板上；

干涉板固定在滑板上，用于抵持板的限位。

本发明第二方面提供了一种采用上述供浆结构的软土地基旋挖成孔的施工工艺，所述施工工艺包括以下步骤：

S1、在软土地基上挖出用于放置钢护圈和泥浆池的放置槽，将钢护圈和泥浆池放置在放置槽内，并进行回填；

S2、旋转注浆板，使得注浆板和延伸弧板上的注浆桩插入注浆孔内，且使注浆桩和延伸弧板抵持在防护环上；

S3、旋挖钻机通过钢护圈的定位进行旋挖成孔，通过驱动泵将泥浆池内的泥浆补充到孔内，使得孔的内外压力趋于平衡；

S4、旋挖成孔后，利用驱动件使得第一连接件和第二连接件脱离，将加固板留在软土地基内，最后将钢护圈和泥浆池取出。

本发明的软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)通过注浆机构能够将钢护圈和泥浆池进行固定，然后通过加固机构为泥浆池进行加固，从而能够对钢护圈进行供浆的同时，实现了钢护圈和泥浆池的一体化，从而在软土地基中不易偏移与倾斜，能够提高旋挖成孔的精度；

(2)通过在筒体的外侧固定防护环，从而增大了钢护圈与地基之间的接触面积，而且方便与注浆机构进行连接，钢护圈的稳定性更好；

(3)通过驱动件带动转杆进行转动，第一连接件在第二连接件内转动，转动一定角度后，第一连接件就会与第二连接件脱离，从而能够将泥浆池取出，回收再次利用，从而将加固板留在软土地基内，由于加固板采用可降解材料制得，不会对土壤环境进行破坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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为本发明的软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构的立体图；

图2为本发明的软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构的正视图；

图3为本发明的软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构的右视立体图；

图4为本发明的软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构中泥浆池的结构示意图；

图5为本发明的软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构中图4的剖面图；

图6为本发明的软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构中加固板的结构示意图；

图7为本发明的软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构中第一连接件和第二连接件的示意图；

图8为本发明的软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构中注浆机构的结构示意图；

图9为本发明的软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构中注浆机构的右视图；

图10为本发明的软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构的仰视图；

图11为本发明的软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构中注浆板的结构示意图；

图12为本发明的软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构中钢护圈的结构示意图；

图13为本发明的软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构中固定机构的结构示意图；

图14为本发明的软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构的A处放大示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

如图1-14所示，本发明的软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构，用于软土地基的旋挖成孔的供浆，其包括钢护圈1和泥浆池2，其中，钢护圈1上设置有注浆孔10，并置于软土地基内；泥浆池2内填充有泥浆，并置于软土地基内；还包括注浆机构3和加固机构4，其中，注浆机构3设置于泥浆池2上，用于将泥浆池2内的泥浆供给到注浆孔10内，并将钢护圈1和泥浆池2连接；加固机构4设置于泥浆池2上，用于泥浆池2的加固。

通过注浆机构3能够将钢护圈1和泥浆池2进行固定，然后通过加固机构4为泥浆池2进行加固，从而能够对钢护圈1进行供浆的同时，实现了钢护圈1和泥浆池2的一体化，从而在软土地基中不易偏移与倾斜，能够提高旋挖成孔的精度。

作为一种优选实施方式，所述加固机构4包括转杆41、驱动件42、第一连接件43、加固板44和第二连接件45，其中，转杆41转动设置在泥浆池2上，且转杆41的一端延伸至泥浆池2内；驱动件42设置在泥浆池2内，其输出端与转杆41的端部固定；第一连接件43固定在转杆41远离泥浆池2的一端；加固板44固定在泥浆池2上；第二连接件45固定在加固板44上，选择性与第一连接件43连接。

具体的，泥浆池2上设置有轴承，转杆41通过轴承转动设置在泥浆池2上，并且，转杆41采用金属制成，使得整体的制成强度更高，不易折弯，驱动件42可为电机；具体的，加固板44采用可降解材料制成，如木板，木板不仅容易获得，方便加工，而且可进行降解，对于土壤不存在污染的情况。

通过驱动件42带动转杆41进行转动，第一连接件43在第二连接件45内转动，转动一定角度后，第一连接件43就会与第二连接件45脱离，从而能够将泥浆池2取出，回收再次利用，从而将加固板44留在软土地基内，由于加固板44采用可降解材料制得，不会对土壤环境进行破坏。

作为一种优选实施方式，所述第一连接件43包括圆柱431和限位桩432，其中，圆柱431固定在转杆41的端部；限位桩432固定在圆柱431的外圆周壁上。

作为一种优选实施方式，所述第二连接件45包括圆筒451，所述圆筒451固定在加固板44上，所述圆筒451内开设有限位槽452，所述限位槽452为“L”型槽，并与限位桩432适配。

为了能够实现第一连接件43和第二连接件45能够脱离，使用时，圆柱431能够进入至圆筒451内，并通过限位槽452的作用，限位桩432移动至限位槽452内后，进行旋转后，第一连接件43和第二连接件45就能够进行固定，进行拆卸时，只需相反转动圆柱431然后拉出，圆柱431就能与圆筒451脱离。

作为一种优选实施方式，所述加固板44采用弧形结构，且加固板44与泥浆池2之间存有缝隙。

为了保证加固板44与泥浆池2的底部之间具有足够大的缝隙，加固板44采用弧形结构，加固板44与泥浆池2能够填充更多的稀松土壤或者淤泥，从而能够保证泥浆池2与松软地基的稳定性，不易滑动。

作为一种优选实施方式，所述钢护圈1包括筒体11和防护环12，其中，防护环12固定在筒体11的外侧，注浆孔10设置在防护环12上，并与筒体11的内壁相连通。

具体的，为了能够保证筒体11的稳定性，通过在筒体11的外侧固定防护环12，从而增大了钢护圈1与地基之间的接触面积，而且方便与注浆机构3进行连接。

作为一种优选实施方式，所述注浆机构3包括安装板31、注浆板32、延伸弧板33和注浆桩34，其中，安装板31固定在泥浆池2上；注浆板32转动设置在安装板31上，与泥浆池2相连通；延伸弧板33固定在注浆板32上，与注浆板32连通，并选择性抵持在防护环12上；注浆桩34固定在注浆板32和延伸弧板33上，用于插入注浆孔10并与其连通。

具体的，为了实现将钢护圈1和泥浆池2进行固定，安装板31上还设置有驱动电机36，驱动电机36能够驱动注浆板32进行转动，直到注浆桩34插入至注浆孔10内，从而实现钢护圈1和泥浆池2的连通，可为钢护圈1进行注浆；

同时，注浆孔10的数量为四个，注浆桩34的数量与注浆孔10相同，并一一对应。

作为一种优选实施方式，所述注浆机构3还包括动力组件35，所述动力组件35包括驱动泵351、进浆管352和连接软管353，其中，驱动泵351固定在泥浆池2的内壁上；进浆管352固定在驱动泵351的输入端；连接软管353固定在驱动泵351的输出端，且连接软管353的另一端与注浆板32连通。

为了能够将泥浆池2内的泥浆注入至钢护圈1内，驱动泵351能够将泥浆池2内的泥浆注入至防护环12内，通过连接软管353能够将泥浆池2和注浆板32进行连通，方便注浆。

作为一种优选实施方式，还包括固定机构5，所述固定机构5包括安装座51、固定框52、滑板53、定位柱54、限位弹簧55、抵持板56和干涉板57，其中，安装座51固定在防护环12上；固定框52固定在安装座51上；滑板53滑动设置在固定框52内；定位柱54固定在固定框52内，并贯穿滑板53，滑板53沿定位柱54滑动；限位弹簧55套装在定位柱54上，一端抵持在滑板53上，另一端抵持在固定框52上；抵持板5铰接在滑板53上，并选择性抵持在延伸弧板33上；干涉板57固定在滑板53上，用于抵持板56的限位。

具体的，将注浆桩34和延伸弧板33抵持在防护环12上后，只需向上提起滑板53并旋转抵持板56，从而使得限位弹簧55压缩，在干涉板57的作用下，抵持板56可转动至于延伸弧板33平行的角度，松开起滑板53后，在限位弹簧55的推动作用下，抵持板56抵持在延伸弧板33上，从而实现的延伸弧板33与钢护圈1的固定。

一种采用上述供浆结构的软土地基旋挖成孔的施工工艺，所述施工工艺包括以下步骤：

S1、在软土地基上挖出用于放置钢护圈1和泥浆池2的放置槽，将钢护圈1和泥浆池2放置在放置槽内，并进行回填；

S2、旋转注浆板32，使得注浆板32和延伸弧板33上的注浆桩34插入注浆孔10内，且使注浆桩34和延伸弧板33抵持在防护环12上；

S3、旋挖钻机通过钢护圈1的定位进行旋挖成孔，通过驱动泵351将泥浆池2内的泥浆补充到孔内，使得孔的内外压力趋于平衡；

S4、旋挖成孔后，利用驱动件42使得第一连接件43和第二连接件45脱离，将加固板44留在软土地基内，最后将钢护圈1和泥浆池2取出。

本实施例的工作原理为：

首先，钢护圈1和泥浆池2采用分体式设计，在软土地基上挖出用于放置钢护圈1和泥浆池2的放置槽，将钢护圈1和泥浆池2放置在放置槽内，并进行回填，需要提前将钢护圈1和泥浆池2之间的位置进行测量，从而确保注浆机构3能够将钢护圈1和泥浆池2进行连接固定；

由于钢护圈1和泥浆池2进行连接之后，不仅能够对钢护圈1进行注浆，而且能够将钢护圈1和泥浆池2形成一个整体，泥浆池2内填充有泥浆，在泥浆池2自身的作用下，实现对钢护圈1的固定，避免钢护圈1发生倾斜与偏离；

接着，旋转注浆板32，使得注浆板32和延伸弧板33上的注浆桩34插入注浆孔10内，且使注浆桩34和延伸弧板33抵持在防护环12上，由于注浆板32和延伸弧板33的内腔相连通，浆料会从注浆桩34排入到注浆孔10内；

然后，旋挖钻机通过钢护圈1的定位进行旋挖成孔，通过驱动泵351将泥浆池2内的泥浆补充到孔内，使得孔的内外压力趋于平衡，从而防止孔坍塌；

最后，旋挖成孔后，通过驱动件42带动转杆41进行转动，从而使得第一连接件43和第二连接件45脱离，进而能够直接将钢护圈1和泥浆池2进行取出，将加固板44留在软土地基内，由于加固板44采用可降解材料制得，不会对土壤环境进行破坏；

另外，将注浆桩34和延伸弧板33抵持在防护环12上时，可通过固定机构5对延伸弧板33和防护环12进行固定，能够避免延伸弧板33和防护环12脱离，能够将钢护圈1和泥浆池2进行连接固定形成一个整体；

需要说明的是，可根据实际作业的土壤环境，能够选择性将加固板44和泥浆池2进行拆分安装，在地基中存在淤泥时，整体进行安装，回填的淤泥能够自动滑入至加固板44与泥浆池2之间的缝隙并填满，从而实现对泥浆池2的固定，在地基中土壤无法滑到加固板44与泥浆池2之间的缝隙时，可通过人工装填，拆分安装，从而能够适用不同土壤环境进行旋挖成孔。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构，用于软土地基的旋挖成孔的供浆，其包括钢护圈(1)和泥浆池(2)，其中，

钢护圈(1)上设置有注浆孔(10)，并置于软土地基内；

泥浆池(2)内填充有泥浆，并置于软土地基内；

其特征在于：还包括注浆机构(3)和加固机构(4)，其中，

注浆机构(3)设置于泥浆池(2)上，用于将泥浆池(2)内的泥浆供给到注浆孔(10)内，并将钢护圈(1)和泥浆池(2)连接；

加固机构(4)设置于泥浆池(2)上，用于泥浆池(2)的加固。

2.如权利要求1所述的软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构，其特征在于：所述加固机构(4)包括转杆(41)、驱动件(42)、第一连接件(43)、加固板(44)和第二连接件(45)，其中，

转杆(41)转动设置在泥浆池(2)上，且转杆(41)的一端延伸至泥浆池(2)内；

驱动件(42)设置在泥浆池(2)内，其输出端与转杆(41)的端部固定；

第一连接件(43)固定在转杆(41)远离泥浆池(2)的一端；

加固板(44)固定在泥浆池(2)上；

第二连接件(45)固定在加固板(44)上，选择性与第一连接件(43)连接。

3.如权利要求2所述的软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构，其特征在于：所述第一连接件(43)包括圆柱(431)和限位桩(432)，其中，

圆柱(431)固定在转杆(41)的端部；

限位桩(432)固定在圆柱(431)的外圆周壁上。

4.如权利要求3所述的软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构，其特征在于：所述第二连接件(45)包括圆筒(451)，所述圆筒(451)固定在加固板(44)上，所述圆筒(451)内开设有限位槽(452)，所述限位槽(452)为“L”型槽，并与限位桩(432)适配。

5.如权利要求2所述的软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构，其特征在于：所述加固板(44)采用弧形结构，且加固板(44)与泥浆池(2)之间存有缝隙。

6.如权利要求1所述的软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构，其特征在于：所述钢护圈(1)包括筒体(11)和防护环(12)，其中，防护环(12)固定在筒体(11)的外侧，注浆孔(10)设置在防护环(12)上，并与筒体(11)的内壁相连通。

7.如权利要求6所述的软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构，其特征在于：所述注浆机构(3)包括安装板(31)、注浆板(32)、延伸弧板(33)和注浆桩(34)，其中，

安装板(31)固定在泥浆池(2)上；

注浆板(32)转动设置在安装板(31)上，与泥浆池(2)相连通；

延伸弧板(33)固定在注浆板(32)上，与注浆板(32)连通，并选择性抵持在防护环(12)上；

注浆桩(34)固定在注浆板(32)和延伸弧板(33)上，用于插入注浆孔(10)并与其连通。

8.如权利要求7所述的软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构，其特征在于：所述注浆机构(3)还包括动力组件(35)，所述动力组件(35)包括驱动泵(351)、进浆管(352)和连接软管(353)，其中，

驱动泵(351)固定在泥浆池(2)的内壁上；

进浆管(352)固定在驱动泵(351)的输入端；

连接软管(353)固定在驱动泵(351)的输出端，且连接软管(353)的另一端与注浆板(32)连通。

9.如权利要求7所述的软土地基旋挖成孔的泥浆供给结构，其特征在于：还包括固定机构(5)，所述固定机构(5)包括安装座(51)、固定框(52)、滑板(53)、定位柱(54)、限位弹簧(55)、抵持板(56)和干涉板(57)，其中，

安装座(51)固定在防护环(12)上；

固定框(52)固定在安装座(51)上；

滑板(53)滑动设置在固定框(52)内；

定位柱(54)固定在固定框(52)内，并贯穿滑板(53)，滑板(53)沿定位柱(54)滑动；

限位弹簧(55)套装在定位柱(54)上，一端抵持在滑板(53)上，另一端抵持在固定框(52)上；

抵持板(5)铰接在滑板(53)上，并选择性抵持在延伸弧板(33)上；

干涉板(57)固定在滑板(53)上，用于抵持板(56)的限位。

10.一种如权利要求1-9任意一项所述的软土地基旋挖成孔的施工工艺，其特征在于：所述施工工艺包括以下步骤：

S1、在软土地基上挖出用于放置钢护圈(1)和泥浆池(2)的放置槽，将钢护圈(1)和泥浆池(2)放置在放置槽内，并进行回填；

S2、旋转注浆板(32)，使得注浆板(32)和延伸弧板(33)上的注浆桩(34)插入注浆孔(10)内，且使注浆桩(34)和延伸弧板(33)抵持在防护环(12)上；

S3、旋挖钻机通过钢护圈(1)的定位进行旋挖成孔，通过驱动泵(351)将泥浆池(2)内的泥浆补充到孔内，使得孔的内外压力趋于平衡；

S4、旋挖成孔后，利用驱动件(42)使得第一连接件(43)和第二连接件(45)脱离，将加固板(44)留在软土地基内，最后将钢护圈(1)和泥浆池(2)取出。

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