CN116733373B - 一种建筑锚杆施工装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锚杆施工领域，尤其涉及一种建筑锚杆施工装置。技术问题为：锚杆施工过程中扬起的粉尘危害人体健康，以及溅射的泥浆难以被清理，且土层含水较大时钻孔作业洞口容易出现坍塌，人工清理过程中容易导致粉尘和泥浆再次回到钻孔内。本发明的技术实施方案是：一种建筑锚杆施工装置，包括有钻孔机和控制臂等；钻孔机上安装有调节钻孔角度的控制臂。本发明实现了通过引导器设置的弧形板，将喷出的泥浆向引导器内壁引导，使泥浆沿引导器内壁进入储存腔内，防止泥浆通过引导器直接喷出洞口，通过挤压器圆台形前侧对进入储存腔内的泥浆引导至储存腔内，利用挤压器带动圆台结构前后往复运动，进一步压实储存腔内的泥浆，保证后期锚杆的正常安装。

Description

一种建筑锚杆施工装置

技术领域

本发明涉及锚杆施工领域，尤其涉及一种建筑锚杆施工装置。

背景技术

锚杆安装是稳固隧道和地基的重要步骤，通常安装锚杆前需要进行钻孔作业，现有的钻孔装置在作业过程中会遇到各种土层地质，尤其是在较软的土层进行钻孔时，产生大量的粉尘和泥浆，通过用气泵将钻孔内的杂质往外排出，扬起的粉尘会危害到人体健康的同时，泥浆的清理成了人工清理的难处，申请号为202022787259.9的中国专利，一种建筑用锚杆的施工设备，通过钻杆和吸罩均与钻孔处接触，随着钻杆的伸入，配合限位块和限位杆，使得吸罩向电机的方向移动，进而使吸罩始终将钻杆与钻孔处罩住将钻杆钻孔产生的粉尘尽可能吸入到箱体内，但是该设备在抽取粉尘的过程中，由于钻孔产生的碎屑较多，长期运作极易造成装置堵塞，同时，钻孔过程中，不仅仅产生粉尘，还会产生大量泥浆，该设备无法对泥浆进行抽取，导致该设备无法适用于土层含水较大的钻孔作业，并且，在该土层地质钻孔完成后，该设备没有对洞口容易坍塌的区域进行处理，导致洞口容易出现坍塌的现象，后期需要人工再次进行清理才能将锚杆穿插进钻孔，且人工清理过程中还容易导致粉尘和泥浆再次回到钻孔内，影响后期锚杆注浆的稳定性。

发明内容

为了克服锚杆施工过程中扬起的粉尘危害人体健康，以及溅射的泥浆难以被清理，且土层含水较大时钻孔作业洞口容易出现坍塌，人工清理过程中容易导致粉尘和泥浆再次回到钻孔内的缺点，本发明提供一种建筑锚杆施工装置。

本发明的技术实施方案是：一种建筑锚杆施工装置，包括有钻孔机、控制臂、固定杆和钻头；钻孔机上安装有调节钻孔角度的控制臂；控制臂上安装有固定杆；固定杆前方设置有破碎打孔的钻头；还包括有引导器、挤压器和夯实系统；固定杆前方设置有对泥浆进行分散和缓流的引导器，引导器前端采用橡胶材质；引导器内侧连接有若干个上下移动挤压碎石和泥浆的挤压器，且引导器与挤压器通过弹簧连接；引导器外侧与钻孔内壁形成储存腔；引导器上部开设有两个用于泥浆向储存腔流动的出浆口；引导器外环面安装有对泥浆挤压夯实的夯实系统；钻头上开设有用于排出泥浆和粉尘的出气孔。

可选地，引导器内侧前部设置有若干个环形阵列的弧形板，以从前往后看为基准，每个弧形板的非连接长边沿顺时针方向逐渐向引导器后侧倾斜。

可选地，挤压器后侧设置为圆台状。

可选地，还包括有钻杆；固定杆左侧连接有带动钻头旋转的钻杆，且钻杆设置为中空状。

可选地，夯实系统包括有橡胶套、顶杆和挤压环；引导器后部固接有夯实泥浆的橡胶套；橡胶套前侧固接有若干个顶杆；顶杆靠近橡胶套的一端固接有挤压橡胶套使其产生形变的挤压环，且挤压环位于橡胶套内部。

可选地，橡胶套前端设置有两个上下对称的弧面，且两个弧面均位于相邻的出浆口后侧。

可选地，顶杆前端设置有受力板。

可选地，挤压环设置为倒圆台状。

可选地，还包括有抚平器和螺纹条；引导器内侧固接有用于带动引导器旋转的抚平器；抚平器内环面设置有螺纹条；钻杆上开设有与螺纹条相嵌合的螺纹槽。

可选地，抚平器前侧设置为圆台状。

本发明具有如下优点：本发明实现了通过引导器设置的弧形板，将喷出的泥浆向引导器内壁引导，使泥浆沿引导器内壁进入储存腔内，同时防止泥浆通过引导器直接喷出洞口，降低后期人工清理的难度；

通过挤压器圆台形前侧对进入储存腔内的泥浆引导至储存腔内，同时利用挤压器带动圆台结构前后往复运动，进一步压实储存腔内的泥浆，保证后期锚杆的正常安装；

通过挤压环设置的倒圆台状对橡胶套挤压扩撑，进而对储存腔内的泥浆进行夯实，同时通过挤压环设置在橡胶套内部，防止橡胶套扩撑过程中，泥浆进入橡胶套内部，保证装置正常运行；

通过抚平器前侧的圆台结构对排出的泥浆向引导器内壁引导，进一步引导泥浆进入储存腔内，同时将泥浆中附着的碎石引导至储存腔内，提高泥浆附着在洞口的强度。

附图说明

图1为本发明的建筑锚杆施工装置立体结构示意图；

图2为本发明的第一种部分立体结构示意图；

图3为本发明的第二种部分立体结构示意图；

图4为本发明的引导器、挤压器和固定架组合立体结构示意图；

图5为本发明的引导器和固定架组合立体结构示意图；

图6为本发明的夯实系统的立体结构示意图；

图7为本发明的第一种部分剖视图；

图8为本发明的抚平器立体结构示意图；

图9为本发明的第二种部分剖视图。

图中附图标记的含义：1-钻孔机，2-控制臂，3-固定杆，3001-滑槽，4-钻头，4001-出气孔，5-引导器，5001-出浆口，5002-储存腔，6-挤压器，101-电动滑块，102-伺服电机，103-钻杆，10301-螺纹槽，104-固定块，105-固定架，106-进气管，201-橡胶套，202-顶杆，203-挤压环，301-抚平器，302-螺纹条。

具体实施方式

在本文中提及实施例意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

实施例1

如图2-图5所示，一种建筑锚杆施工装置，包括有钻孔机1、控制臂2、固定杆3和钻头4；钻孔机1上安装有控制臂2；控制臂2上安装有固定杆3；固定杆3前方设置有钻头4；

还包括有引导器5、挤压器6和夯实系统；固定杆3前方设置有引导器5，引导器5前端采用橡胶材质，防止引导器5抽出过程中损坏钻孔处附着的泥浆；引导器5内侧上部连接有至少两个挤压器6，且引导器5与挤压器6通过弹簧连接；引导器5外侧与钻孔内壁形成储存腔5002；引导器5上部开设有两个出浆口5001，通过挤压器6前后移动实现出浆口5001的开启和封闭；引导器5外环面安装有夯实系统；钻头4上开设有出气孔4001；通过引导器5对钻头4开出的洞口进行隔绝，利用出气孔4001将钻孔产生的泥浆向引导器5一侧引导，利用引导器5防止粉尘和泥浆直接喷出钻孔，粉尘影响环境的同时，泥浆飞溅增加后期人工清理的难度，利用挤压器6和弹簧配合，实现出浆口5001开启和封闭，使部分泥浆涌入储存腔5002，同时，利用挤压器6挤压储存腔5002内的泥浆，使泥浆附着在洞口内壁更加紧实，进而防止开口处出现坍塌现象，导致后期锚杆无法插入，保证施工正常进行。

引导器5内侧前部设置有三个环形阵列的弧形板，以从前往后看为基准，每个弧形板的非连接长边沿顺时针方向逐渐向引导器5后侧倾斜，通过弧形板将喷出的泥浆向引导器5内壁引导，使泥浆沿引导器5内壁进入储存腔5002内，同时防止泥浆通过引导器5直接喷出洞口，降低后期人工清理的难度。

挤压器6后侧设置为圆台状，通过圆台结构前侧的弧面对进入储存腔5002内的泥浆引导至储存腔5002内，同时，利用挤压器6带动圆台结构前后往复运动，进一步压实储存腔5002内的泥浆，保证后期锚杆的正常安装。

还包括有钻杆103；固定杆3左侧连接有钻杆103，且钻杆103设置为中空状；通过不断拼接钻杆103，增加钻头4的钻孔深度，同时钻杆103设置为中空状，便于气流通入钻头4，提高钻头4在工作过程中清理泥浆的能力。

还包括有驱动组件，驱动组件包括有电动滑块101、伺服电机102、固定块104、固定架105和进气管106；固定杆3上侧滑动连接有电动滑块101；固定杆3左侧和右侧均开设有滑槽3001，且电动滑块101在滑槽3001上进行滑动；电动滑块101上侧固接有伺服电机102；伺服电机102输出端与钻杆103后端固接；伺服电机102前端罩壳上固接有进气管106；进气管106与钻杆103连通；固定杆3前侧上部固接有固定块104；固定块104前侧固接有固定架105；固定架105与引导器5后端转动连接。

本发明对钻孔进行加固的具体工作如下：

在对锚杆安装过程中，需要对土层进行钻孔，利用钻孔机1和控制臂2对钻孔位置进行调节，通过电动滑块101在固定杆3上开设的滑槽3001向前运动，进而伺服电机102向前运动，通过人工将钻杆103固接在伺服电机102输出端，钻头4接入钻杆103前端，此时，驱动伺服电机102带动钻杆103和钻头4转动，对土层进行钻孔作业，当钻头4持续钻孔作业时，通过引导器5将洞口进行封闭，利用中空的钻杆103和钻头4上开设的出气孔4001，进而通过进气管106将高压空气输送至钻头4端部，利用引导器5将产生的粉尘和泥浆进行引导排出，防止粉尘和泥浆直接从钻孔中喷出，粉尘影响环境的同时，泥浆飞溅增加后期人工清理的难度，由于钻孔完成后，洞口结构较脆弱，容易出现塌陷的现象，为了防止这一现象，在泥浆排出的过程中，挤压器6受到泥浆冲击时向后运动，进而打开出浆口5001，同时，通过引导器5设置的弧形板，将喷出的泥浆向引导器5内壁引导，使泥浆顺着引导器5内壁进入储存腔5002内，同时防止泥浆通过引导器5直接喷出洞口，降低后期人工清理的难度，在引导器5将泥浆引导出洞口的过程中，部分泥浆直接通过引导器5排出洞口，另一部分泥浆通过出浆口5001进入储存腔5002内，同时，在进气管106将高压空气输送至钻头4的过程中，通过气压将泥浆排出钻孔，此时，由于泥浆在排出的过程中，泥浆无法持续压迫挤压器6，导致挤压器6受到泥浆的压迫存在不恒定的状态，使挤压器6受到泥浆挤压的力大小不一，当挤压器6受到泥浆的挤压力较小时，弹簧带动挤压器6回弹至初始状态，将出浆口5001封闭，当挤压器6受到泥浆的挤压力较大时，挤压器6挤压后侧的弹簧，进而打开出浆口5001，利用泥浆无法以恒定状态压迫挤压器6的效果，实现挤压器6的前后往复运动，利用挤压器6往复运动带动圆台结构压实储存腔5002内的泥浆，同时，利用圆台结构前侧的弧面对进入储存腔5002内的泥浆引导至储存腔5002，使泥浆填满储存腔5002，当钻孔完成后，进气管106停止输送高压空气，使挤压器6失去泥浆的挤压，进而使挤压器6重新封闭出浆口5001，当储存腔5002内的泥浆固化后，附着在洞口内壁，进而对洞口的进行稳固，防止坍塌，此时，将钻杆103、钻头4和引导器5抽出，由于引导器5直径大于钻头4直径，防止钻头4抽出过程中破坏洞口固化的泥浆，同时由于引导器5前端采用的橡胶材质，在引导器5抽出过程中降低对洞口泥浆的摩擦，避免引导器5损坏固化在洞口的泥浆，进而保证锚杆的正常安装。

实施例2

在实施例1的基础上，如图6和图7所示，夯实系统包括有橡胶套201、顶杆202和挤压环203；引导器5后部固接有橡胶套201；橡胶套201前侧固接有两个左右对称的顶杆202；顶杆202靠近橡胶套201的一端固接有挤压环203，且挤压环203位于橡胶套201内部；通过顶杆202受到气压和泥浆的冲击，带动挤压环203向后运动，进而挤压橡胶套201产生形变使其向四周扩撑，从而挤压储存腔5002内的泥浆，进一步夯实泥浆，保证洞口稳固。

橡胶套201前端设置有两个上下对称的弧面，且两个弧面均位于相邻的出浆口5001后侧，通过弧面结构将挤压器6挤压的泥浆向后引导，防止泥浆无法通过橡胶套201前端，堆积在出浆口5001，导致泥浆无法进入储存腔5002，降低泥浆对洞口的固定效果。

顶杆202前端设置有受力板，通过受力板增大泥浆对顶杆202的受力面积，提高顶杆202的受力效果，防止顶杆202受力不足无法前后运动，保证对泥浆的夯实。

挤压环203设置为倒圆台状，通过顶杆202带动倒圆台结构前后移动，对橡胶套201挤压扩撑，进而对储存腔5002内的泥浆进行夯实，同时由于挤压环203设置在橡胶套201内部，防止橡胶套201扩撑过程中，泥浆进入橡胶套201内部，保证装置正常运行。

夯实泥浆的具体工作如下：

为了使泥浆更稳固的附着在洞口处，当泥浆涌入储存腔5002的过程中，顶杆202受到泥浆冲击后向后运动，进而推动挤压环203向后运动，从而使橡胶套201圆心为基准，向四周扩撑，进而将储存腔5002内的泥浆挤压至洞口内壁，同时，由于泥浆在冲击顶杆202的过程存在不恒定的状态，导致顶杆202受到泥浆的挤压力不稳定，当顶杆202受到泥浆挤压力较小时，利用橡胶套201的形变将顶杆202推回初始状态，当顶杆202受到泥浆挤压力较大时，顶杆202带动挤压环203挤压橡胶套201，使橡胶套201发生形变，实现顶杆202前后往复挤压橡胶套201，进而往复夯实储存腔5002内的泥浆，同时利用顶杆202设置的受力板，在泥浆挤压顶杆202的过程中，增大泥浆与顶杆202的受力面积，进而增强泥浆对顶杆202的压迫力，防止顶杆202受力不足无法前后运动，保证对泥浆的夯实，为了保证泥浆对洞口的固定效果，通过橡胶套201的弧面将挤压器6挤压的泥浆向后引导，防止泥浆无法通过橡胶套201前端，造成泥浆堆积在出浆口5001，导致泥浆无法进入储存腔5002，降低泥浆对洞口的固定效果，同时，通过挤压环203在橡胶套201内部，防止橡胶套201扩撑过程中，泥浆进入橡胶套201内部，保证在夯实泥浆的过程中，装置正常运行。

实施例3

在实施例1的基础上，如图1、图8和9图所示，还包括有抚平器301和螺纹条302；引导器5内侧上部固接有抚平器301；抚平器301内环面设置有螺纹条302；钻杆103上开设有螺纹槽10301；当钻头4钻孔结束后，通过电动滑块101带动钻杆103向后运动，通过螺纹槽10301与螺纹条302配合，使抚平器301带动引导器5旋转，进而使橡胶套201对储存腔5002内的泥浆旋转抚平，防止泥浆夯实后出现脱落的现象，使泥浆更加稳定地附着于钻孔内壁，进一步保证钻孔内壁的稳定。

抚平器301前侧设置为圆台状，通过圆台结构对排出的泥浆向引导器5内壁引导，进一步提高泥浆进入储存腔5002的同时，将泥浆中附着的碎石引导至储存腔5002内，进一步使泥浆更加稳定地附着于钻孔内壁。

抚平泥浆的具体工作如下：

为了进一步提高泥浆附着在洞口的强度，当泥浆夯实在洞口内壁时，在钻杆103往后抽出的过程中，由于钻杆103上设置的螺纹槽10301与抚平器301内环面的螺纹条302相嵌合，在钻杆103抽出的过程中，带动抚平器301进行旋转，进而带动引导器5进行旋转，通过橡胶套201表面将泥浆向钻孔内壁进行抚平，防止泥浆出现掉落塌陷的现象，同时，利用抚平器301前侧的圆台状，对排出的泥浆向引导器5内壁引导，进一步提高泥浆进入储存腔5002的同时，将泥浆中附着的碎石引导至储存腔5002内，使碎石与泥浆混合，提高泥浆附着在洞口的强度，保证锚杆正常安装，无需人工清理洞口处的塌陷。

尽管参照上面实施例详细说明了本发明，但是通过本公开对于本领域技术人员显而易见的是，而在不脱离所述的权利要求限定的本发明的原理及精神范围的情况下，可对本发明做出各种变化或修改。因此，本公开实施例的详细描述仅用来解释，而不是用来限制本发明，而是由权利要求的内容限定保护的范围。

Claims (5)

1.一种建筑锚杆施工装置，包括有钻孔机（1）、控制臂（2）、固定杆（3）和钻头（4）；钻孔机（1）上安装有调节钻孔角度的控制臂（2）；控制臂（2）上安装有固定杆（3）；固定杆（3）前方设置有破碎打孔的钻头（4）；其特征是：还包括有引导器（5）、挤压器（6）和夯实系统；固定杆（3）前方设置有对泥浆进行分散和缓流的引导器（5），引导器（5）前端采用橡胶材质；引导器（5）内侧连接有若干个上下移动挤压碎石和泥浆的挤压器（6），且引导器（5）与挤压器（6）通过弹簧连接；引导器（5）外侧与钻孔内壁形成储存腔（5002）；引导器（5）上部开设有两个用于泥浆向储存腔（5002）流动的出浆口（5001）；引导器（5）外环面安装有对泥浆挤压夯实的夯实系统；钻头（4）上开设有用于排出泥浆和粉尘的出气孔（4001）；

引导器（5）内侧前部设置有若干个环形阵列的弧形板，以从前往后看为基准，每个弧形板的非连接长边沿顺时针方向逐渐向引导器（5）后侧倾斜；

挤压器（6）后侧设置为圆台状；

夯实系统包括有橡胶套（201）、顶杆（202）和挤压环（203）；引导器（5）后部固接有夯实泥浆的橡胶套（201）；橡胶套（201）前侧固接有若干个顶杆（202）；顶杆（202）靠近橡胶套（201）的一端固接有挤压橡胶套（201）使其产生形变的挤压环（203），且挤压环（203）位于橡胶套（201）内部；

橡胶套（201）前端设置有两个上下对称的弧面，且两个弧面均位于相邻的出浆口（5001）后侧；

挤压环（203）设置为倒圆台状。

2.按照权利要求1所述的一种建筑锚杆施工装置，其特征是：还包括有钻杆（103）；固定杆（3）左侧连接有带动钻头（4）旋转的钻杆（103），且钻杆（103）设置为中空状。

3.按照权利要求1所述的一种建筑锚杆施工装置，其特征是：顶杆（202）前端设置有受力板。

4.按照权利要求1所述的一种建筑锚杆施工装置，其特征是：还包括有抚平器（301）和螺纹条（302）；引导器（5）内侧固接有用于带动引导器（5）旋转的抚平器（301）；抚平器（301）内环面设置有螺纹条（302）；钻杆（103）上开设有与螺纹条（302）相嵌合的螺纹槽（10301）。

5.按照权利要求4所述的一种建筑锚杆施工装置，其特征是：抚平器（301）前侧设置为圆台状。