CN117616188A - 集成钻孔注入和提取装置及方法 - Google Patents

Abstract

在地下作业中，例如隧道工程中，有时需要稳定周围的地质情况，例如通过向裂缝、裂隙和空洞施加浆料和水泥来实现。注浆喷射管和套管管道是已知的具有沿其长度分布的孔的空心管道。这些设备被插入已经钻入工作区域，例如地质构造或人工结构(如混凝土)，的通道中。然后可以通过压力将浆料泵入设备中，从而泵出孔并注入到工作区域中。本发明提供了一种集成钻孔和注入设备，包括：具有内部通道的纵向杆7，该内部通道从杆7的开放第一端沿着杆7的轴线向杆的第二端延伸；钻头3位于与第一端相对的杆7的第二端；以及至少一个出口9，该出口在内部通道和杆7的外表面之间流体连通。通过这种方式，该设备可以被驱入到基质中，然后流体通过沿着内部通道并通过至少一个出口9注入基质，而无需首先将设备取出并用单独的注入部件将其替换。

Description

集成钻孔注入和提取装置及方法

技术领域

本发明通常涉及一种将材料注入基质的集成钻孔和注入设备以及方法，并在隧道的建设和修复中具有特定的，尽管不是唯一的实用性。

背景技术

在地下作业中，例如隧道工程中，有时需要稳定周围的地质情况，例如通过向裂缝、缝隙和空洞施加灌浆和水泥。灌浆注射枪和套管管道在各种情况下都被广泛应用于灌浆的战略布置中。这些设备通常是带有沿其长度分布的孔的空心管。可选地，可使用柔性套管覆盖孔以防止材料通过孔进入管道/注射枪。这些设备被插入已经钻入工作区域，例如地质构造或人工结构(如混凝土)，的通道中。然后，可以通过压力将灌浆泵入设备中，并从孔洞中流出并进入工作区域。

发明内容

根据本发明的第一个方面，提供了一种集成钻孔和注入设备，包括：具有从杆的开放第一端沿杆的轴线向杆的第二端延伸的内部通道的纵向杆；位于与第一端相对的杆的第二端的钻头；以及至少一个出口，该出口在内部通道和杆的外表面之间流体连通。

以此方式，通过围绕杆的轴线旋转杆，可以驱动该设备进入基质，使钻头在前方挖出材料。一旦杆被嵌入到所需深度，流体可以通过沿内部通道并通过至少一个出口注入基质，而无需先移除该设备并用单独的注入组件替换它。

纵向杆可以具有基本圆柱形状，但在某些实施例中，也可以具有其他大致棱柱形状，例如六角棱柱形状。

内部通道可以具有基本圆柱形状和/或棱柱形状；即其横截面基本上是圆形、正方形、星形、三角形、六角形等。横截面可以沿内部通道的长度变化。内部通道可以从杆的第一端进入。内部通道的轴线(例如旋转对称轴线和/或纵向轴线)可以与杆的轴线(例如旋转对称轴线和/或纵向轴线)平行。

内部通道可能在到达杆的第二端之前终止。或者，内部通道可能到达至杆的第二端，并且/或内部通道可以在第二端封盖，例如由钻头封盖。

钻头可以形成在杆的第二端；也就是说，杆可以包括钻头。或者，钻头可以附接/可附接到杆上；即位于杆的第二端。特别地，钻头可以可拆卸地附接到杆上。

钻头可以包括至少一个用于切割被钻入材料的刀片/刃，该刀片/刃可以位于钻头的尖端附近。钻头可以只包括仅一个、两个或更多个刀片。

该设备可以包括至少一个螺旋槽，其基本从至少一个刀片上延伸，并且可以沿着杆的至少一部分延伸。通过这种方式，初始切割过程中产生的切屑可以有效地清除。一个或多个螺旋槽可以从至少一个刀片延伸10mm至150mm，特别是在20mm至100mm，更具体是25mm至70mm，例如大约30mm、40mm或50mm。每个刀片可以配备一个相应的螺旋槽。

刀片可以配置为在第一旋转方向(例如顺时针方向)下进行切割。螺旋槽可以配置为在与第一旋转方向相反的第二旋转方向(例如逆时针方向)下扭曲以将切屑从刀片上带走。

该设备可以包括至少一个具有螺旋形状的次级螺旋槽。次级螺旋槽可以位于杆上，并且可以与刀片和/或钻头相距一定距离。次级螺旋槽可以配置为在第一旋转方向下扭曲以将材料(例如水)引向刀片。该设备可以包括仅一个、两个或更多个次级螺旋槽。

次级螺旋槽可以位于杆的螺旋槽部分上，该螺旋槽部分与杆的第一端间隔开，杆的该螺旋槽部分的直径基本上大于杆在其第一端的直径。

至少一个出口可以包括至少一个通孔和/或至少一个喷嘴。至少一个出口可以包括仅一个、两个、三个、四个或更多个出口。

出口可以从内部通道延伸到杆的外表面。特别是，出口可以延伸到一个螺旋槽或多个螺旋槽的其中之一、钻头、和/或与一个螺旋槽或多个螺旋槽的其中之一间隔的杆的一部分、和/或钻头。出口可以从内部通道的末端延伸，或者从与每个端点间隔的内部通道的中间部分延伸。以此方式，通过将材料通过内部通道传递并从所述或每个出口排出，可以将材料放入基质。

至少一个出口可以包括仅一个出口，或者多个出口，例如至少两个、至少四个、至少六个或至少十个出口。这些出口可以沿着杆的长度间隔排列。这些出口可以围绕杆的纵向轴线在方位角上间隔。

所述或每个出口可以配备柔性套管，以覆盖孔以防止材料通过孔进入内部通道。

所述或每个出口可以配备易碎/牺牲性的膜，以防止不需要的物质从中通过。一个或多个膜可以配置为在预定压力下破裂。通过这种方式，所有膜可以配置为在相同的压力下破裂，或者每个膜可以配置为在独特的压力下破裂。通过这种方式，可以先注入材料到某些区域。

该设备可以包括一个位于内部通道内的阀，该阀配置为控制内部通道内材料的通过。在其他设置中，该设备可能包括多个这样的阀。

特别地，该阀可能包括一个单向阀。该阀可能配置为阻止基质中的材料通过内部通道。通过这种方式，可以防止自然存在于底层地质中的水进入设备部署的区域，并防止最近使用的化学物质返回到该区域。另外或者附加地，该阀可能配置为将基质中的材料传送通过内部通道。通过这种方式，可以将自然存在于底层地质中的液体、和/或水、和/或气体排放到设备部署的区域。该阀可以是可激活的，使得其可以通过控制装置打开或关闭，和/或可以通过控制装置改变其单向方向。

该阀可能包括一个穿梭阀；然而，也可以设想其他形式的阀。

该设备可能包括安装在杆上的密封件。该密封件可能与钻头保持一定的间隔。该密封件可能配置为在杆周围形成一个屏障。该屏障可在杆和钻头钻出的通道之间延伸。

该密封件可从杆径向向外延伸。该密封件可从杆径向向外延伸的距离基本上远超过钻头和/或刀片。该密封件可能是一种可扩展的密封件，使得密封件从杆径向向外延伸的程度是可变的，直到最大程度。

该密封件可能包括一个螺纹，特别是一个配置为与钻头钻出的通道的周边接合的自攻螺纹。

该密封件可位于杆的第一端。该密封件可位于钻杆的外部。该密封件可以可拆卸地附接到杆上。

通过这种方式，可以防止钻孔通道内的物料通过设备向上通过通道。

该密封件可以与杆易碎地连接。

杆可以包括多个杆段。通过这种方式，杆可以通过将多个杆段连接在一起，例如端对端连接，而形成。相邻的杆段可以通过任何适当的连接装置，特别是螺纹连接，而连接在一起。特别地，当钻杆的第一端以第一旋转方向驱动时，相邻杆段的螺纹可以配置为相互接合。

例如，第一杆段可以包括杆的第二端和相对的第一杆段端部。同样，第二杆段可以包括杆的第一端和相对的第二钻杆段端部。第二钻杆段端部可以具有较小的直径，并具有外部螺纹，允许与第一杆段的内部接合。外部螺纹可以是自攻螺纹。或者，第一杆段端部可以包括一个内部螺纹，其配置为与外部螺纹相配合。

以此方式，通过简单地连接多个杆段，可以形成任意长度的设备。例如，该设备的长度可以在100毫米至5000毫米之间。至少一个出口可以位于任何一个杆段中。特别地，在存在多个出口的情况下，这些出口可以位于不同的杆段上。

杆段可以通过任何常规装置可拆卸地连接在一起，或者可以永久地连接在一起。

该设备的第一端可以配备有螺旋驱动装置，例如用于通过螺丝钻将设备旋转。在本应用中，螺丝钻只是指与螺旋驱动装置接合并通过连接传递旋转运动的任何设备，并不限于手动设备，甚至不限于手持设备。

螺旋驱动装置可以包括一个从中插入螺丝钻的插口；或者或附加地，螺丝钻可以包括一个从中接收螺旋驱动装置的插口(例如，螺栓头，被扳手接收)。螺旋驱动装置的横截面可以是方形、六角形、星形或任何其他常见形状。

螺旋驱动装置可以通过可拆卸的方式与杆连接，例如通过上述提到的杆段的螺纹进行连接。

该设备可以包含任何合适的材料，但优选地是采用注塑成型的塑料，如ABS、尼龙66(RTM)、玻璃或碳纤维增强材料、尼龙6(RTM)和/或PEEK形成。然而，也可以考虑金属，其作为一种建筑材料，例如通过压铸(例如锌或铝)构建。无论如何，钻头，特别是刀片，可以包括传统方式的金属。

该设备的尺寸仅受其应用和工艺的物理要求限制。如果该设备用于地下地质中，需要通过该设备注入浆料，则内部通道的直径应至少为6毫米。

根据本发明的第二个方面，提供了一种用于向基质注入材料的系统，该系统包括：根据第一方面的设备；一个用于部署该设备的接入表面；以及一个设备部署装置，用于将该设备通过接入表面驱动到基质中，并将材料注入到内部通道中。

接入表面可以是管道的一部分，例如地下(例如HDPE)管道。然而，在某些实施例中，接入表面可以仅仅是基质的表面。

设备部署装置可以包括围绕其轴线旋转设备的装置，例如电动机。设备部署装置可以包括轴向推动设备的装置。设备部署装置可以包括向内部通道注入材料的装置。

设备部署装置可以包括将第二杆段连接到已经被驱动穿过接入表面的第一杆段的装置。通过这种方式，设备部署装置可以在受限空间中使用。

设备部署装置可以包括一个单个单元，也可以包括一个驱动单元和一个相应的注入单元。

根据本发明的第三个方面，提供了一种向基质注入材料的方法，该方法包括以下步骤：提供第一方面的设备；将该设备驱动到基质中；并将材料注入到内部通道中。

除了使用水泥和灌浆来稳定周围的地质(例如地面巩固)，例如在隧道应用中，该方法还可以用于建筑和修复人造结构(包括古建筑)、定向灌浆、防水和止漏(例如通过注入聚氨酯泡沫来阻止水流)，以及水力压裂(例如通过注入高压水)。

由于第一方面的设备是牺牲性的，即在部署后会留在原地，因此该设备还可以包括嵌入其中的工具/技术。这些工具/技术可以包括压力释放阀(用于防止气体或水的积聚可能对结构造成损害)、爆炸装置、RFID/NFC标签、主动/被动定位设备、热传感器、压力传感器、运动/加速度计传感器、用于地震研究的声学传感器、电阻率层析发射器/探测器，和/或用于连接无线传感器设备的网状节点(例如通过局域网)。

注入的材料可以包括，环氧树脂、丙烯酸、聚酯和聚氨酯，作为灌浆/水泥和/或聚氨酯泡沫的替代品。

作为一个具体的例子，摄像机可以通过内部通道和出口以类似内窥镜的方式传递。

从下面的例如说明本发明的原理的详细描述中，结合附图，可以清楚地看出本发明的上述特征、特点和优点。这些描述仅供示例，而不用于限制发明的范围。下面引用的参考符号在所附的附图中使用。

附图说明

图1是钻孔部件的透视图。

图2是图1中的钻孔部件的透视图，附有密封部件。

图3是图2中钻孔部件和密封部件的部分剖视图。

图4是图2和图3中钻孔部件和密封部件的横截面图。

图5是用于图2至图4中密封部件的阀部件的透视图。

图6是与图1中的钻孔部件配合使用的延长管的透视图。

图7是图6中延长管的透视图，附有密封部件。

图8是类似于图4的横截面图，但是在钻孔部件和密封部件之间放置了图6的延长管。

图9是类似于图8的横截面图，但是在钻孔部件和密封部件之间放置了两个延长管。

图10是替代的钻孔部件从屏障后面驱入基质的横截面图。

图11是图10中替代的钻孔部件被完全驱入基质的横截面图。

具体实施方式

本发明将在某些附图上进行描述，但本发明不仅限于此，而仅限于权利要求书中所述。所描述的附图仅为示意图，并非限定的。每个附图可能并未包含本发明的所有特征，因此不一定应被视为本发明的实施例。在附图中，一些元件的尺寸可能被夸大，不按比例绘制，仅用于说明目的。尺寸和相对尺寸与实际实施本发明的缩小比例不相对应。

此外，在说明书和权利要求中使用的“第一、第二、第三”等术语，用于区分类似的元件，并不一定用于描述顺序，无论是时间上、空间上、排名上还是其他任何方式上。应当理解，在适当的情况下，所使用的术语是可以互换的，并且该操作可以按照不同于本文所描述或说明的顺序进行。同样，描述或要求中特定顺序的方法步骤可以理解为以不同的顺序进行操作。

此外，在说明书和权利要求中使用的“顶部、底部、上方、下方”等术语，仅用于描述目的，而不一定用于描述相对位置。应当理解，在适当的情况下，所使用的术语是可以互换的，并且操作可以在不同于本文所描述或说明的方向上进行。

请注意，在权利要求中使用的术语“包括”不应被解释为仅限于之后列出的装置/手段；它并不排除其他元件或步骤的存在。因此，它应被解释为指定所述特征、整数、步骤或组件的存在，但不排除存在或添加其他特征、整数、步骤、组件或其组合中的一个或多个。因此，“包括装置/手段A和B的设备”的表达范围不应限于仅由组件A和B组成的设备。它意味着就本发明而言，设备的唯一相关组件是A和B。

类似地，需要注意说明书中使用的术语“连接”不应被解释为仅限于直接连接。因此，“设备A连接到设备B”的表达范围不应局限于设备或系统，其中设备A的输出直接连接到设备B的输入。它意味着在A的输出和B的输入之间存在一条路径，这条路径可能包括其他设备或装置。“连接”可能意味着两个或多个元件直接物理或电气接触，也可能意味着两个或多个元件没有直接接触，但仍相互合作或互动。例如，无线连接是可以考虑的。

在本说明书中，对“一种实施方式”或“一种方面”的引用表示描述的一个特定特征，结构或特性，其与包含在本发明的至少一种实施方式或方面中所的实施例或方面相关联。因此，在本说明书的各处出现的短语“在一种实施方式中”、“在一个实施例中”或“在一个方面中”不一定都指的是同一种实施方式或方面，而可能指的是不同的实施方式或方面。此外，本发明的任何一种实施方式或方面的特定特征、结构或特性可以以任何适当的方式与本发明的另一种实施方式或方面的任何其他特定特征、结构或特性相结合，这将对本公开中，一种或多种实施方式或方面中的本领域的普通技术人员是明显的。

同样地，应该认识到，在说明书中，为了简化公开并帮助理解各种创新方面中的一个或多个，有时将本发明的各种特征组合在一个实施方式、图或其描述中。然而，这种公开方法并不意味着要求所声称的发明比每项权利要求中明确陈述的特征更多。此外，任何单独的附图或方面的描述不一定被视为本发明的一个实施例。相反，正如下面的权利要求所述的，创新方面存在于小于一个前述披露的实施例的所有特征。因此，详细描述后面的权利要求明确地并入本详细描述中，其中每条权利要求都作为本发明的一个独立实施例。

此外，虽然本文所描述的某些实施例包括其他实施例中包含的一些特征，但不同实施例的特征组合被认为在本发明的范围内，并形成了更多的实施例，这将被本领域的技术人员所理解。例如，在下面的权利要求中，任何所声称的实施例都可以以任何组合方式使用。

在本文所提供的描述中，列举了许多具体细节。然而，应当理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实施。在其他情况下，为了不混淆对本描述的理解，未详细展示已知的方法、结构和技术。

在对本发明的讨论中，除非另有说明，对于参数允许范围的上限或下限的备选值的公开，如果指示其中一个值比另一个值更高度优选的，其应被解释为暗示所述参数的每个中间值，位于更优选和较不优选的备选值之间，本身优选于较不优选的值，也优选于位于所述较不优选值和所述中间值之间的每个值。

在某些情况下，术语“至少一个”的使用可以仅表示一个。在某些情况下，术语“任何”的使用可以表示“所有”和/或“每个”。

现在，本发明的原理将通过对至少一幅与示例特征相关的附图的详细描述来进行说明。可以明确地看出，根据本领域技术人员的了解，可以在不偏离基本概念或技术教导的情况下进行其它的配置，本发明仅受附加权利要求的条款的限制。

图1是一个钻头部件的透视图，其具有一个尖端1，两个相对旋转的切削刀片3，两个螺旋槽5，每个螺旋槽5从旋转切削刀片3中相应的一个围绕柄并远离尖端1延伸。在螺旋槽5的另一边提供了一个盲杆主体段7。在每个螺旋槽5内设有相应的通孔9，其延伸到一个内部轴向通道(未显示)。

钻头部件可以将其尖端1放置在表面上，例如HDPE管的内表面，并向表面推进。当钻头部件顺时针围绕其纵向轴线旋转时，两个刀片3切入表面并产生切屑。切屑通过螺旋槽5带离刀片3。

图2是图1中的钻头部件的透视图，其具有一个密封部件21，该密封部件21附接到与尖端1相对的主体段7的末端。密封部件21包括一个自攻式外螺纹23，使得，当杆主体段7通过由刀片3形成的表面内的孔时，螺纹23会咬入表面以接合和连接密封部件21和表面，从而形成一个密封，防止不需要的材料从孔中流出。

图3是图2中钻头部件和密封部件的部分剖视图，显示了内部通道31，该通道与通孔9相连。内部通道31具有从通孔9向后朝向其开口端的圆形横截面。然而，在内部通道与尖端1相对的端部，内部通道31具有一个方形内部横截面33，其可用作旋转钻头部件的螺旋驱动装置。内部通道31穿过密封部件21，到达一个开口端，在那里存在一个类似的方形内部横截面35，用于同样的目的。

钻头部件和密封部件21通过一个带有外螺纹和中空轴向通道39的联接件37连接在一起。钻头部件和密封部件21相邻部分内部通道31内部的相应内螺纹可操作地彼此接合。

在联接件37和密封部件21的方形内部横截面35之间，有一个内部通道31的扩大部分41，和靠近方形内部横截面35的狭窄部分43。在扩大部分41内设置有一个阀部件45，将在下面参考图4和图5对其进行更详细的描述。

图4是图2和图3中钻头部件和密封部件的剖面视图。阀部件45可以在扩大部分41内轴向移动，并且特别地能被通过内孔31的流体推动。阀部件45的配置为使得当流体通过内部通道31向尖端1移动时，阀允许流动通过。然而，如果流体试图从尖端通过内部通道31移动，阀部件45将与狭窄部分43接合以防止从中流过。

图5是阀部件45的透视图，并显示了它具有一个中央芯体51，其窄而尖的端部53用于与狭窄部分43接合并有效将其密封防止其从中流过。三个纵向肋条55防止中央芯体51与内部通道31的内表面接合，并允许流体流过。纵向肋条55在相应的脚部57终止，脚部57配置为坐落在联接件37上，同时允许流体流过。

图6是与图1中的钻头部件配合使用的延长管的透视图。与钻头部件类似，延长管具有一个盲杆主体段61，但其直径略小于钻头部件的盲杆主体段7。

在图中的上端，提供了一个第一连接件63，它包括一个与上述联接件37相同形式的外螺纹。通过这种方式，延长管可以通过与图3中描述的联接件37相连的相同的内螺纹与钻头部件相连接。

在这个图中可以看到，阶梯状齿65环绕第一连接件，以与钻头部件上的相应齿(未显示)相接合，以防止延长管与钻头部件连接后松动/脱落。

在图中的下端，提供了一个第二连接件67，它与钻头部件的相应部分相同；也就是说，它包括一个方形的内部横截面(未显示)，可以作为螺旋驱动装置用于旋转延长管，包括内螺纹，以与例如上述描述的具有外螺纹的联接件37协同地接合，并包括上述提到的阶梯状齿(未显示)。

图7是图6中延长管的透视图，附有密封部件21。正如讨论的那样，第二连接件67与钻头部件的底部的连接件相同。通过这种方式，任何延长管都可以插入在任何钻头部件和任何密封部件21之间。

图8是类似于图4的横截面视图，但在钻头部件和密封部件之间放置了图6的延长管。

图9是类似于图8的横截面视图，但在钻头部件和密封部件之间放置了两个延长管。这是由于上述讨论的相同连接件的存在而成为可能。

正如可以看到的，通过延伸组件，内部通道31从钻头部件延伸到密封部件21。

在所有的图中，通孔9都显示在通道31的尖端；然而，在某些替代实施方式中，通孔9可能与该尖端有一定的间隔，其可以是在尖端附近的位置，或者是在尖端附近的其他位置。

图10是一个替代的钻头部件从屏障1003后面被驱入基质1001的横截面视图，图11显示了一个类似的视图，其中钻头部件已完全被驱入基质1001。为了清晰起见，图10和图11中省略了钻头部件的各种特征，如内部通道，以及与内部通道流体连通的出口，但应理解，这些和其他特征可以按照上述讨论的方式加以应用。

基质1001可以包括例如岩石、沙土和/或任何其他典型的地质物质。屏障1003可以由HDPE管道的壁组成，钻头部件可以从HDPE管道内部被驱入基质1001。特别地，钻头部件可以由连接到钻头部件的杆1005的设备(未显示)驱动，该设备可以配置为使电钻绕纵向轴线1007旋转，使得钻头1009钻一个孔，其首先穿过屏障1003，然后进入基质1001。特别地，这样的驱动装置可以通过螺旋驱动连接1010连接。

螺旋槽1011，其形成在钻头1009后面的主体1013中，抽吸切屑沿着平行于轴线1007的方向从钻头远离。杆1005的直径相对于钻头1009和形成螺旋槽1011的主体1013都有所减小。通过这种方式，切屑可以在钻头钻的孔1015中收集。

在杆1005周围提供了一个密封设备1017，它具有一个圆形的内孔，直径与杆相等，并且具有一个外表面，其直径与钻头1009(和/或钻头形成的孔1015)相等。在外表面上可以选择性地提供一个自攻螺纹1019，用于咬入屏障1003并与之接合。在密封设备1017的与钻头相对的一端上提供了一个凸缘1021，使得凸缘1021配置为与基质1001相对的屏障1003的侧面相抵接，以防止密封设备1017的进一步旋转。

在使用中，密封设备1017与杆1005脆性连接，以便在受到驱动装置的驱动时，密封设备1017随之旋转。通过这种方式，密封设备可以从驱动装置通过杆1005获得足够的扭矩，使其自攻螺纹1019咬入屏障1003。脆性连接1023配置为使得当凸缘1021与屏障1003相抵接，以防止进一步接合屏障1003时，脆性连接1023会断裂，以允许杆1005在密封设备1017内继续旋转和轴向运动。脆性连接1023可以包括一个小的连接件，这在本领域是众所周知的。

Claims (10)

1.一种集成钻孔和注入设备，其特征在于，包括：

一纵向杆，具有从杆的开放第一端沿杆的轴线向杆的第二端延伸的内部通道；一钻头，位于与第一端相对的杆的第二端；以及

至少一个出口，该出口在内部通道和杆的外表面之间流体连通。

2.根据权利要求1所述的集成钻孔和注入设备，其特征在于，所述钻头包括：一刀片，配置为在第一旋转方向上切割；以及

一次级螺旋槽，其位于杆上，所述次级螺旋槽具有螺旋形状；

其中次级螺旋槽与钻头相距一定距离，并且以第一旋转方向扭曲，以便当设备以第一旋转方向旋转时，诸如水等材料被朝向刀片吸引。

3.根据权利要求2所述的集成钻孔和注入设备，其特征在于，所述次级螺旋槽位于杆的螺旋槽部分上，该螺旋槽部分与杆的第一端间隔开，杆的螺旋槽部分的直径基本大于杆的第一端的直径。

4.根据前述任一权利要求所述的集成钻孔和注入设备，其特征在于，还包括位于内部通道内的阀，该阀配置为控制内部通道内材料的通过。

5.根据前述任一权利要求所述的集成钻孔和注入设备，其特征在于，还包括设置在杆上、与钻头间隔开的密封件，该密封件配置为在杆周围，杆和钻头钻出的通道之间形成一个屏障。

6.根据权利要求5所述的集成钻孔和注入设备，其特征在于，密封件与杆易碎地连接。

7.根据前述任一权利要求所述的集成钻孔和注入设备，其特征在于，杆包括多个杆段。

8.根据前述任一权利要求所述的集成钻孔和注入设备，其特征在于，还包括在其中内嵌的工具/技术。

9.一种用于向基质注入材料的系统，其特征在于，所述系统包括：

根据前述任一权利要求所述的设备；

一个用于部署设备的接入表面；以及

一个设备部署装置，用于将设备通过接入表面驱入到基质中，并将材料注入内部通道。

10.一种向基质注入材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

提供如权利要求1至8中的任一条所述的设备；

将设备驱入到基质中；以及

将材料注入内部通道。