CN116837822A - 一种既有建筑物地基空鼓定向修复装置及方法 - Google Patents
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- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/04—Directional drilling
Abstract
本申请公开了一种既有建筑物地基空鼓定向修复装置及方法,涉及建筑技术领域。不仅能够在不破坏现有地基的状态的前提下进行有效的灌浆,达到修补空鼓的目的,而且在灌浆的过程中钻头部分可以进行伸缩,不需要将定向钻拖出后再进行灌浆操作。该装置包括钻头动力部分、灌浆管节和多个连接管节;钻头动力部分包括第一外壳组件、钻头、钻头驱动机构、钻头收缩机构、钻头偏转机构和第一顶撑前进机构;钻头驱动机构能够带动钻头转动;钻头收缩机构能够带动钻头收缩进第一外壳组件内;钻头偏转机构能够调整钻头的钻进方向;第一顶撑前进机构能够驱动钻头驱动机构、钻头收缩机构和钻头偏转机构前进。本申请同时公开了一种修复方法。
Description
技术领域
本申请涉及建筑技术领域,尤其涉及一种既有建筑物地基空鼓定向修复装置及方法。
背景技术
地基是指建筑物下面支承基础的土体或岩体,在不断的人为活动和自然运动中地基会出现空鼓的问题,导致对建筑物的承载力降低。现有定向钻的灌浆方式多为用于保护隧道、管线的周边灌浆方式,如果将该方法直接用于地基空鼓中,会导致难以控制浆液扩散的方向,灌浆效果难以保证,甚至会破坏现有地基的状态。另外,为了防止灌浆过程中,钻头与浆液接触影响灌浆效果,现有的定向钻在灌浆之前,需要先将钻头部分脱开并拖出,然后再进行灌浆,操作较为复杂,工作效率也较低。
发明内容
本申请的实施例提供一种既有建筑物地基空鼓定向修复装置,不仅能够在不破坏现有地基的状态的前提下进行有效的灌浆,达到修补空鼓的目的,而且在灌浆的过程中钻头部分可以进行伸缩,不需要将定向钻拖出后再进行灌浆操作。
为达到上述目的,一方面,本申请的实施例提供了一种既有建筑物地基空鼓定向修复装置,包括沿轴向依次串接的钻头动力部分、灌浆管节和多个连接管节;所述钻头动力部分包括第一外壳组件和设置在所述第一外壳组件内的钻头、钻头驱动机构、钻头收缩机构、钻头偏转机构和第一顶撑前进机构;所述钻头驱动机构能够带动所述钻头转动;所述钻头收缩机构能够带动所述钻头收缩进所述第一外壳组件内;所述钻头偏转机构能够调整所述钻头的钻进方向;所述第一顶撑前进机构能够驱动所述钻头驱动机构、所述钻头收缩机构和所述钻头偏转机构前进;所述灌浆管节内设有第一方向定位机构;所述连接管节内均设有第二方向定位机构。
进一步地,所述第一外壳组件包括沿轴向依次串接的第一上壳、锥形中间套和第一下壳和泥浆回旋套;所述第一下壳的直径小于所述第一上壳的直径;所述第一上壳的侧壁上设有第一力及信号传输线;所述第一力及信号传输线的下端连接在所述锥形中间套上;所述第一上壳和所述锥形中间套的侧壁上设有第一泥浆输送管,所述第一泥浆输送管的下端连通所述泥浆回旋套。
进一步地,所述钻头驱动机构包括带驱动电机的动力传输杆;所述带驱动电机的动力传输杆的下端连接所述钻头,所述带驱动电机的动力传输杆能够带动所述钻头转动。
进一步地,所述钻头收缩机构包括相对于所述带驱动电机的动力传输杆的轴向对称设置的两组提升组件;所述提升组件包括提升电机、传动杆、提升齿条和两个提升齿轮;所述提升电机浮动连接在所述锥形中间套上;两个提升齿轮均通过传动杆连接在所述提升电机的输出轴上,所述提升齿条沿竖直方向设置在带驱动电机的动力传输杆的外侧壁上。
进一步地,所述钻头偏转机构为多个,多个所述钻头偏转机构沿所述带驱动电机的动力传输杆的周向均布;每个钻头偏转机构均包括偏转稳定环和第一拉线移动机构;所述偏转稳定环固连在所述带驱动电机的动力传输杆的外壁上,且位于所述锥形中间套的上端面上,所述偏转稳定环通过弹性件与所述锥形中间套连接;所述第一拉线移动机构的伸出端连接在所述第一上壳的内壁上,固定端连接所述偏转稳定环的外侧。
进一步地,所述第一拉线移动机构包括钢绞线拉伸收缩电机、钢绞线、弹簧、上固定块和下固定块;所述钢绞线拉伸收缩电机的固定端连接在所述下固定块上,输出端连接缠绕所述钢绞线的第一端,所述钢绞线的第二端连接在所述下固定块上,所述弹簧套设在所述钢绞线上;所述上固定块连接在所述第一上壳的内壁上,所述下固定块连接在所述偏转稳定环的外侧。
进一步地,所述第一顶撑前进机构包括多个沿周向均布在所述第一下壳上的顶撑靴和设置在所述顶撑靴与所述第一下壳之间的第二拉线移动机构和第三拉线移动机构;所述第二拉线移动机构的上固定块连接所述第一下壳的外壁上端,下固定块连接所述顶撑靴的内壁中部;所述第三拉线移动机构的上固定块连接所述顶撑靴的内壁中部,下固定块连接所述第一下壳的外壁下端。
进一步地,所述灌浆管节包括第二外壳组件和设置在所述第二外壳组件内的第一灌浆管;所述第二外壳组件的侧壁内设有第二泥浆输送管和第二力及信号传输线;所述第二外壳组件与所述第一灌浆管之间填充第一橡胶填充物,所述第一橡胶填充物内设有第一方向定位机构;所述第一方向定位机构与所述第二力及信号传输线连接;所述第二外壳组件包括第二上壳、第一中间壳和灌浆板;所述第一中间壳的直径小于所述第二上壳和灌浆板的直径;所述第一中间壳的外部设有第二顶撑前进机构;所述第二顶撑前进机构的结构与所述第一顶撑前进机构的结构相同。
进一步地,所述连接管节包括第三外壳组件和设置在所述第三外壳组件内的第二灌浆管;所述第三外壳组件的侧壁内设有第三泥浆输送管和第三力及信号传输线;所述第三外壳组件与所述第二灌浆管之间填充第二橡胶填充物,所述第二橡胶填充物内设有第二方向定位机构;所述第二方向定位机构与所述第三力及信号传输线连接;所述第三外壳组件包括第三上壳、第二中间壳和固定套;所述第二中间壳的直径小于所述第三上壳和固定套的直径;所述第二中间壳的外部设有第三顶撑前进机构,所述第三顶撑前进机构的结构与所述第一顶撑前进机构的结构相同。
另一方面,本申请的实施例还提供了一种基于上述既有建筑物地基空鼓定向修复装置的修复方法,包括以下步骤:S1、根据已知的建筑物空鼓信息进行路径规划;S2、对钻头动力部分、灌浆管节、连接管节进行连接安装,并开始进行钻进;S3、获取钻头动力部分、灌浆管节和连接管节的位置,并根据钻头动力部分、灌浆管节和连接管节的位置对钻头的偏转位置进行调整;S4、到达地基空鼓区域后,钻头收缩机构将钻头收缩进第一外壳组件内;S5、根据技术要求进行灌浆;
S6、完成灌浆后钻头动力部分、灌浆管节、连接管节逐渐回退,完成定向修复既有建筑物地基空鼓。
本申请相比现有技术具有以下有益效果:
1、本申请实施例既有建筑物地基空鼓定向修复装置采用拼接的钻头动力部分、灌浆管节和多个连接管节,可以满足多部位灌浆的需求。
2、本申请实施例既有建筑物地基空鼓定向修复装置采用钻头收缩机构使钻头能够收缩回壳体内,不需要将定向钻拖出后再进行灌浆操作。
3、本申请实施例既有建筑物地基空鼓定向修复装置中的钻头动力部分、灌浆管节和连接管节均能够通过顶撑前进机构前进,避免了灌浆的过程中对建筑物的大规模开挖,保证了建筑物的整体完整性。
4、本申请实施例既有建筑物地基空鼓定向修复装置采用钻头偏转机构调整钻头的钻进方向,使得灌浆可有效控制方向,有效的对空鼓问题部分进行修补。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例,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为本申请实施例既有建筑物地基空鼓定向修复装置的分解结构示意图;
图2为本申请实施例既有建筑物地基空鼓定向修复装置中钻头动力部分的外形图;
图3为本申请实施例既有建筑物地基空鼓定向修复装置中钻头动力部分的主视剖视图;
图4为本申请实施例既有建筑物地基空鼓定向修复装置中钻头动力部分的侧视剖视图;
图5为本申请实施例既有建筑物地基空鼓定向修复装置中的钻头收缩后的状态图;
图6为本申请实施例既有建筑物地基空鼓定向修复装置中的钻头收缩机构的结构示意图;
图7为本申请实施例既有建筑物地基空鼓定向修复装置中的第一拉线移动机构的结构示意图;
图8为本申请实施例既有建筑物地基空鼓定向修复装置中的顶撑前进机构的结构示意图;
图9为本申请实施例既有建筑物地基空鼓定向修复装置中的灌浆管节的外形图;
图10为本申请实施例既有建筑物地基空鼓定向修复装置中的灌浆管节的剖视图;
图11为本申请实施例既有建筑物地基空鼓定向修复装置中的第一方向定位机构的结构示意图;
图12为本申请实施例既有建筑物地基空鼓定向修复装置中的灌浆板的结构示意图;
图13为本申请实施例既有建筑物地基空鼓定向修复装置中的连接管节的外形图;
图14为本申请实施例既有建筑物地基空鼓定向修复装置中的连接管节的剖视图;
图15为本申请实施例既有建筑物地基空鼓定向修复装置与电力供应机的连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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例,都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“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申请和简化描述,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申请的限制。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
参照图1和图2,本申请的实施例提供了一种既有建筑物地基空鼓定向修复装置,包括沿轴向依次串接的钻头动力部分1、一个或多个灌浆管节2和多个连接管节3。
参照图2至图8,钻头动力部分1包括第一外壳组件11和设置在第一外壳组件11内的钻头12、钻头驱动机构13、钻头收缩机构14、钻头偏转机构15和第一顶撑前进机构16。第一外壳组件11的上端设有用于连接相邻的管节的第一连接卡锁19。
第一外壳组件11包括沿轴向依次串接的第一上壳111、锥形中间套112和第一下壳113和泥浆回旋套114。泥浆回旋套114内设有台阶孔。第一下壳113的直径小于第一上壳111的直径。第一上壳111的侧壁上设有两个第一力及信号传输线17,第一力及信号传输线17的下端连接在锥形中间套112上。第一上壳111和锥形中间套112的侧壁上设有两个第一泥浆输送管18,第一泥浆输送管18的下端连通泥浆回旋套114。
钻头驱动机构13包括带驱动电机的动力传输杆131。带驱动电机的动力传输杆131的下端连接钻头12,带驱动电机的动力传输杆131能够带动钻头12转动。
钻头收缩机构14包括相对于带驱动电机的动力传输杆131的轴向对称设置的两组提升组件141。每组提升组件141均包括提升电机142、固定件143、弹簧144、传动杆145、提升齿条146和两个提升齿轮147。固定件143固连在锥形中间套112上,弹簧144的两端分别连接固定件143和提升电机142。两个提升齿轮147均通过传动杆145连接在提升电机142的输出轴上,提升齿条146沿竖直方向设置在带驱动电机的动力传输杆131的外侧壁上。由此,钻头收缩机构14能够带动钻头12收缩进第一外壳组件11内。
钻头偏转机构15为四个,四个钻头偏转机构15沿带驱动电机的动力传输杆131的周向均布。每个钻头偏转机构15均包括偏转稳定环151和第一拉线移动机构152。动力传输杆131侧壁上设有滑槽(图中未示),偏转稳定环151的内壁上设有滑块,由此,偏转稳定环151通过滑动连接在带驱动电机的动力传输杆131的外壁上,且位于锥形中间套112的上端面上,偏转稳定环151通过弹性件(图中未示)与锥形中间套112连接。第一拉线移动机构152包括钢绞线拉伸收缩电机153、钢绞线154、钢绞线弹簧155、上固定块156和下固定块157。上固定块156连接在第一上壳111的内壁上,下固定块157连接在偏转稳定环151的外侧。钢绞线154拉伸收缩电机153的固定端连接在下固定块157上,输出端连接缠绕钢绞线154的第一端,钢绞线154的第二端连接在下固定块157上,钢绞线弹簧155套设在钢绞线154上。由此,钻头偏转机构15能够调整钻头12的钻进方向。
第一顶撑前进机构16包括四个沿周向均布在第一下壳113上的顶撑靴161和设置在顶撑靴161与第一下壳113之间的第二拉线移动机构162和第三拉线移动机构163。第二拉线移动机构162和第三拉线移动机构163的结构均与第一拉线移动机构152的结构相同。第二拉线移动机构162的上固定块连接第一下壳113的外壁上端,下固定块连接顶撑靴161的内壁中部。第三拉线移动机构163的上固定块连接顶撑靴161的内壁中部,下固定块连接第一下壳113的外壁下端。由此,第一顶撑前进机构16能够驱动钻头驱动机构13、钻头收缩机构14和钻头偏转机构15前进。
参照图9至图12,灌浆管节2包括第二外壳组件21和设置在第二外壳组件21内的第一灌浆管22。第二外壳组件21的上端设有第二连接卡锁(图中未示)。
第二外壳组件21包括沿轴向依次串接的第二上壳211、第一中间壳212和灌浆板213。第一中间壳212的直径小于第二上壳211和灌浆板213的直径。第二外壳组件21的侧壁内设有两个第二泥浆输送管23和两个第二力及信号传输线24。
具体的,第二泥浆输送管23和第二力及信号传输线24的中部均位于第一中间壳212的外侧。第一中间壳212的外部设有第二顶撑前进机构25,第二顶撑前进机构25的结构与第一顶撑前进机构16的结构相同。
灌浆板213上设有四个沿周向均布的径向灌浆孔214,以及供第二泥浆输送管23和第二力及信号传输线24通过的通孔。径向灌浆孔214的底面上还设有与位于下方的相邻的第一灌浆管22的内腔连通的竖直灌浆孔215。需要说明的是,第二力及信号传输线24与供其通过的通孔之间通过密封件26密封,且当灌浆管节2只有一个时,灌浆管节2中的竖直灌浆孔215可以在作业前进行堵塞或有多个时。当灌浆管节2有多个时,位于最底端的灌浆管节2中的竖直灌浆孔215可以在作业前进行堵塞。
第二外壳组件21与第一灌浆管22之间填充第一橡胶填充物27,第一橡胶填充物27内设有四个第一方向定位机构28。第一方向定位机构28和第二力及信号传输线24连接。第二力及信号传输线24能够将第一方向定位机构28的采集到的斜度值传输给外部控制单元。具体的,第一方向定位机构28包括上电信号传输杆281、导电金属环282、电信号传输线283、重力下垂导向电感284和下电信号传输杆285。其中,上电信号传输杆281的下端依次串接电信号传输线283和重力下垂导向电感284。下电信号传输杆285的上端连接导电金属环282。重力下垂导向电感284能够在导电金属环282上滑动。
需要说明的是,第一橡胶填充物27分为上下两部分,中间形成环空29,上电信号传输杆281位于上部的第一橡胶填充物27内,下电信号传输杆285位于下部的第一橡胶填充物27内,导电金属环282、电信号传输线283和重力下垂导向电感284均位于环空29内。电信号传输线283与第二力及信号传输线24连接。需要说明的是,第一方向定位机构28的原理与现有的测斜仪的原理类似,此处不再详述。
参照图13和图14,连接管节3与灌浆管节2的结构相似,区别仅在连接管节3以固定套代替了灌浆板213,且固定套中没有径向灌浆孔214。
具体的,连接管节3包括第三外壳组件31和设置在第三外壳组件31内的第二灌浆管32。第三外壳组件31的上端设有第三连接卡锁(图中未示)。
第三外壳组件31包括沿轴向依次串接的第三上壳311、第二中间壳312和固定套313。第二中间壳312的直径小于第三上壳311和固定套313的直径。第三外壳组件31的侧壁内设有两个第三泥浆输送管33和两个第三力及信号传输线34。具体的,第三泥浆输送管33和第三力及信号传输线34的中部均位于第二中间壳312的外侧。第二中间壳312的外部设有第三顶撑前进机构35,第三顶撑前进机构35的结构与第一顶撑前进机构16的结构相同,此处不再详述。
第三外壳组件31与第二灌浆管32之间填充第二橡胶填充物37,第二橡胶填充物37内设有四个第二方向定位机构38。第二方向定位机构38与第三力及信号传输线34连接。第二方向定位机构38的结构与第一方向定位机构28的结构相同,此处不再详述。
需要说明的是,当本申请实施例组装好后,第一方向定位机构28、和第二方向定位机构38连接为一个整体。第一力及信号传输线17、第二力及信号传输线24和第三力及信号传输线34连接为一个整体。第一泥浆输送管18、第二泥浆输送管23和第三泥浆输送管33连接为一个整体。
参照1至图15,本申请的实施例基于上述既有建筑物地基空鼓定向修复装置的工作原理如下:
对入土点5进行确定后,依次连接钻头动力部分1、灌浆管节2和连接管节3,并开启电力供应机4对钻头动力部分1进行供电。钻头动力部分1中的钻头12、泥浆回旋套114、第一顶撑前进机构16、带驱动电机的动力传输杆131开始工作,同时泥浆通过第一泥浆输送管18、第二泥浆输送管23和第三泥浆输送管33进行循环。
待钻头12进入土层中,钻头偏转机构15开始工作,定向钻的位置通过电力及信号传输线回传方位信息,并通过四个相同的钻头偏转机构15进行修正。然后,第一顶撑前进机构16开始工作,顶撑稳定后对钻头进行推动。
当钻头动力部分1完全进入土体位置时,对灌浆管节2进行供电,同时,钻头动力部分1向前继续顶推和钻进,对灌浆管节2起到牵引作用,当灌浆管节2的四个相同的第二顶撑前进机构25进入土层开始工作,即可对灌浆管节2起到顶推作用,并带动连接管节3进行移动。
当灌浆管节2完全进入土体位置后,对连接管节3进行供电,同时灌浆管节2向前继续顶推和钻进,对后续的连接管节3起到牵引作用,当连接管节3的四个相同的第四顶撑前进机构进入土层即开始工作,对连接管节3起到顶推作用,带动后续的连接管节3进行移动。
根据地基空鼓距离要求选择性的通过增加连接管节3来增加注浆管节距离。
第一方向定位机构28与第二方向定位机构38,通过对比两个相邻连接管节3内部的球型部分电信号传输线283、重力下垂导电杆、上信号传输杆下信号传输杆对比电信号进行定位,重力下垂导电杆根据重力通过电信号传输线283在导电金属环282上移动产生信号,结合钻头动力部分1的位置反馈数据就可以有效的了解整个定向钻的具体方位。
当定型钻到达指定的地基空鼓位置6时,提升电机142带动提升齿轮147转动,从而使提升齿条146、带驱动电机的动力传输杆131和钻头12收缩回第一外壳组件11内。待完成钻头12收缩工作后,将灌浆材料即灌浆料与水玻璃通过连接管节3通入灌浆管节2,灌浆管节2内的灌浆材料从灌浆板213上的径向灌浆孔214流出,开始灌注。
另一方面,本申请的实施例还提供了一种基于上述既有建筑物地基空鼓定向修复装置的修复方法,包括以下步骤:
步骤1、根据已知的建筑物空鼓信息进行路径规划。
步骤2、对钻头动力部分1、灌浆管节2、连接管节3进行连接安装,并开始进行钻进,需要说明的是,可以根据具体路线的长度对连接管节3进行适当的延长,也可根据需求增加灌浆管节2的数量。
步骤3、根据第一、第二和第三力及信号传输线传输的数据,获取钻头动力部分1、灌浆管节2和连接管节3的位置,并根据钻头动力部分1、灌浆管节2和连接管节3的位置对钻头12的偏转位置进行调整。需要说明的是,灌浆管节2和连接管节3的位置获取是通过对比两个相邻连接管节内部的第一方向定位机构28或第二方向定位机构38进行定位的。
步骤4、到达地基空鼓区域后,钻头收缩机构14将钻头12收缩进第一外壳组件11内;
步骤5、根据技术要求进行灌浆;
步骤6、完成灌浆后钻头动力部分1、灌浆管节2、连接管节3逐渐回退,完成定向修复既有建筑物地基空鼓。
以上,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种既有建筑物地基空鼓定向修复装置,其特征在于,包括沿轴向依次串接的钻头动力部分、灌浆管节和多个连接管节;所述钻头动力部分包括第一外壳组件和设置在所述第一外壳组件内的钻头、钻头驱动机构、钻头收缩机构、钻头偏转机构和第一顶撑前进机构;所述钻头驱动机构能够带动所述钻头转动;所述钻头收缩机构能够带动所述钻头收缩进所述第一外壳组件内;所述钻头偏转机构能够调整所述钻头的钻进方向;所述第一顶撑前进机构能够驱动所述钻头驱动机构、所述钻头收缩机构和所述钻头偏转机构前进;所述灌浆管节内设有第一方向定位机构;所述连接管节内均设有第二方向定位机构。
2.根据权利要求1所述的既有建筑物地基空鼓定向修复装置,其特征在于,所述第一外壳组件包括沿轴向依次串接的第一上壳、锥形中间套和第一下壳和泥浆回旋套;所述第一下壳的直径小于所述第一上壳的直径;所述第一上壳的侧壁上设有第一力及信号传输线;所述第一力及信号传输线的下端连接在所述锥形中间套上;所述第一上壳和所述锥形中间套的侧壁上设有第一泥浆输送管,所述第一泥浆输送管的下端连通所述泥浆回旋套。
3.根据权利要求2所述的既有建筑物地基空鼓定向修复装置,其特征在于,所述钻头驱动机构包括带驱动电机的动力传输杆;所述带驱动电机的动力传输杆的下端连接所述钻头,所述带驱动电机的动力传输杆能够带动所述钻头转动。
4.根据权利要求3所述的既有建筑物地基空鼓定向修复装置,其特征在于,所述钻头收缩机构包括相对于所述带驱动电机的动力传输杆的轴向对称设置的两组提升组件;所述提升组件包括提升电机、传动杆、提升齿条和两个提升齿轮;所述提升电机浮动连接在所述锥形中间套上;两个提升齿轮均通过传动杆连接在所述提升电机的输出轴上,所述提升齿条沿竖直方向设置在带驱动电机的动力传输杆的外侧壁上。
5.根据权利要求4所述的既有建筑物地基空鼓定向修复装置,其特征在于,所述钻头偏转机构为多个,多个所述钻头偏转机构沿所述带驱动电机的动力传输杆的周向均布;每个钻头偏转机构均包括偏转稳定环和第一拉线移动机构;所述偏转稳定环固连在所述带驱动电机的动力传输杆的外壁上,且位于所述锥形中间套的上端面上,所述偏转稳定环通过弹性件与所述锥形中间套连接;所述第一拉线移动机构的伸出端连接在所述第一上壳的内壁上,固定端连接所述偏转稳定环的外侧。
6.根据权利要求5所述的既有建筑物地基空鼓定向修复装置,其特征在于,所述第一拉线移动机构包括钢绞线拉伸收缩电机、钢绞线、弹簧、上固定块和下固定块;所述钢绞线拉伸收缩电机的固定端连接在所述下固定块上,输出端连接缠绕所述钢绞线的第一端,所述钢绞线的第二端连接在所述下固定块上,所述弹簧套设在所述钢绞线上;所述上固定块连接在所述第一上壳的内壁上,所述下固定块连接在所述偏转稳定环的外侧。
7.根据权利要求5所述的既有建筑物地基空鼓定向修复装置,其特征在于,所述第一顶撑前进机构包括多个沿周向均布在所述第一下壳上的顶撑靴和设置在所述顶撑靴与所述第一下壳之间的第二拉线移动机构和第三拉线移动机构;所述第二拉线移动机构的上固定块连接所述第一下壳的外壁上端,下固定块连接所述顶撑靴的内壁中部;所述第三拉线移动机构的上固定块连接所述顶撑靴的内壁中部,下固定块连接所述第一下壳的外壁下端。
8.根据权利要求1所述的既有建筑物地基空鼓定向修复装置,其特征在于,所述灌浆管节包括第二外壳组件和设置在所述第二外壳组件内的第一灌浆管;所述第二外壳组件的侧壁内设有第二泥浆输送管和第二力及信号传输线;所述第二外壳组件与所述第一灌浆管之间填充第一橡胶填充物,所述第一橡胶填充物内设有第一方向定位机构;所述第一方向定位机构与所述第二力及信号传输线连接;所述第二外壳组件包括第二上壳、第一中间壳和灌浆板;所述第一中间壳的直径小于所述第二上壳和灌浆板的直径;所述第一中间壳的外部设有第二顶撑前进机构;所述第二顶撑前进机构的结构与所述第一顶撑前进机构的结构相同。
9.根据权利要求1所述的既有建筑物地基空鼓定向修复装置,其特征在于,所述连接管节包括第三外壳组件和设置在所述第三外壳组件内的第二灌浆管;所述第三外壳组件的侧壁内设有第三泥浆输送管和第三力及信号传输线;所述第三外壳组件与所述第二灌浆管之间填充第二橡胶填充物,所述第二橡胶填充物内设有第二方向定位机构;所述第二方向定位机构与所述第三力及信号传输线连接;所述第三外壳组件包括第三上壳、第二中间壳和固定套;所述第二中间壳的直径小于所述第三上壳和固定套的直径;所述第二中间壳的外部设有第三顶撑前进机构,所述第三顶撑前进机构的结构与所述第一顶撑前进机构的结构相同。
10.一种基于权利要求1~9任一所述既有建筑物地基空鼓定向修复装置的修复方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、根据已知的建筑物空鼓信息进行路径规划;
S2、对钻头动力部分、灌浆管节、连接管节进行连接安装,并开始进行钻进;
S3、获取钻头动力部分、灌浆管节和连接管节的位置,并根据钻头动力部分、灌浆管节和连接管节的位置对钻头的偏转位置进行调整;
S4、到达地基空鼓区域后,钻头收缩机构将钻头收缩进第一外壳组件内;
S5、根据技术要求进行灌浆;
S6、完成灌浆后钻头动力部分、灌浆管节、连接管节逐渐回退,完成定向修复既有建筑物地基空鼓。
Priority Applications (1)
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CN202310950397.XA CN116837822A (zh) | 2023-07-31 | 2023-07-31 | 一种既有建筑物地基空鼓定向修复装置及方法 |
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