CN221096408U - 一种墙后侧向钻孔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种墙后侧向钻孔装置，属于钻孔设备领域，用于通过地下连续墙上垂直的预钻孔对墙后侧进行横向钻孔，实现较好的地下连续墙渗水修复效果。本装置包括自进钻头、钻轴、壳体组件和驱动组件。壳体组件包括依次连接的钻头座、墙体座和驱动座，自进钻头安装于钻头座的周向；钻轴包括软轴段和导向段，软轴段的末端连接于钻头的尾端，导向段的末端通过快拆结构连接于驱动组件。软轴段为柔性，可以弯曲，初始状态时，自进钻头从墙体的预钻孔深入墙后土层中且朝向侧面，驱动组件驱动钻轴同时作旋转运动和直线运动，旋转运动转换为自进钻头的钻进动力，直线运动保证转轴与钻头行进同步，不会形成拉扯。本装置操作简便，实施便捷。

Description

一种墙后侧向钻孔装置

技术领域

本实用新型属于钻孔设备领域，特别是涉及一种墙后侧向钻孔装置。

背景技术

当地下连续墙出现渗水，特别是出现较为严重的管涌现象时，必须要及时进行修复，防止地下连续墙的渗水部位被侵蚀扩大，造成墙体的进一步损坏，甚至危及施工安全。现有技术中，对于较为轻微的情况，一般采用在墙体中打孔注浆的方式进行修复；而对于较为严重的情况，往往采用在渗水表面贴装堵水钢板，并将钢板和墙体浇筑为一体的方式进行修复。

在使用堵水钢板的方式中，由于只是通过堵水钢板将存在缺陷的墙体区域进行覆盖，从而对渗流水起到围堵的效果，地下连续墙的墙体局部缺陷及其周边仍处于地下水的侵蚀下，因此长期来说，修复效果难以保证，钢板可能松动，渗水可能复发，而且钢板还会影响墙体表面的平整度。申请人发现，如果能够在地下连续墙渗流区的墙体内侧设置类似堵水钢板一样的结构将会在取到较好的墙体修复效果的同时，还能保证不影响墙体正面的平整度。基于此，申请人提出了新的修补方式，但是由于墙体位于基坑中，墙体背面为土层，操作受限，因此在该修补方式中，需要一种可以在墙体后面进行横向钻孔的装置。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种墙后侧向钻孔装置，用于解决现有技术中，在进行地下连续墙渗水修复时，需要在墙后横向转孔，但是由于墙后为土层，只能先从墙正面钻孔，然后从该孔进行操作，导致操作极为不便，通过该预钻孔在墙体的后面侧向钻孔实施困难的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种墙后侧向钻孔装置，包括自进钻头、钻轴、壳体组件和驱动组件；

所述壳体组件包括依次连接的钻头座、墙体座和驱动座，所述自进钻头安装于所述钻头座的周向；

所述钻轴包括软轴段和导向段，所述软轴段为柔性，所述软轴段的末端连接于所述自进钻头的尾端，所述导向段的末端通过快拆结构连接于所述驱动组件，所述导向段的另一端通过导向结构与所述驱动座滑动配合；

所述驱动组件驱动所述钻轴同时作旋转运动和直线运动。

可选地，所述驱动组件包括主齿轮、从齿轮和环齿轮；

所述主齿轮为外齿轮，所述环齿轮为内齿轮，所述主齿轮位于所述环齿轮中心，且所述主齿轮和环齿轮轴线重合，所述从齿轮同时与所述主齿轮和环齿轮啮合，所述环齿轮的外周与所述驱动座之间通过螺纹配合；

所述导向段的末端连接于所述从齿轮的中心轴孔。

可选地，所述从齿轮、钻轴和自进钻头均为四个。

可选地，所述自进钻头的尾端通过螺纹与所述钻头座连接。

可选地，所述自进钻头的钻进端设有螺旋自进结构。

可选地，所述螺旋自进结构为螺旋叶片。

可选地，所述钻轴包括保护套管和芯轴，在所述软轴段，所述保护套管为柔性，在所述导向段，所述保护套管为硬质；

在所述导向段，所述保护套管和芯轴之间设有支撑件，所述支撑件的外周固定连接于所述保护套管，所述支撑件的内周与所述芯轴转动配合，所述支撑件上还设置有过浆孔。

可选地，所述保护套管与所述自进钻头的连接端设有出浆口，所述出浆口连通所述保护套管内部和外部。

可选地，所述快拆结构包括快拆开口和快拆螺丝，所述导向段的末端设有与所述快拆螺丝配合的快拆螺孔，所述快拆开口沿所述快拆螺孔轴线设置，所述快拆螺丝拧入所述快拆螺孔时，所述导向段的末端被挤压膨胀。

可选地，所述驱动组件为普通钻机。

如上所述，本实用新型的一种墙后侧向钻孔装置，至少具有以下有益效果：

可以方便的通过地下连续墙上垂直的预钻孔对墙后侧进行横向钻孔，从而实现较好的地下连续墙渗水修复效果，且操作过程简便，实施便捷。具体来说，本装置包括自进钻头、钻轴、壳体组件和驱动组件。壳体组件包括依次连接的钻头座、墙体座和驱动座，自进钻头安装于钻头座的周向；钻轴包括软轴段和导向段，软轴段的末端连接于钻头的尾端，导向段的末端通过快拆结构连接于驱动组件，导向段的另一端通过导向结构与所述驱动座滑动配合。软轴段为柔性，可以弯曲，初始状态时，自进钻头从墙体的预钻孔深入墙后土层中且朝向侧面，驱动组件驱动钻轴同时作旋转运动和直线运动，旋转运动转换为自进钻头的钻进动力，直线运动保证转轴与钻头的相对距离，两者之间不会形成拉扯。侧向钻孔完成后，可以往钻孔中浇筑水泥浆液，采用压力注浆的方式，水泥浆液在地下连续墙内侧的泥沙中渗透，然后与土层泥沙一起固化成渗水修复体，修复效果稳定，渗水不易复发，还不用像现有技术中那样在墙体正面贴堵水板导致墙体不平整。

附图说明

图1显示为本实用新型初始状态示意图。

图2显示为本实用新型使用状态示意图。

图3显示为本实用新型驱动组件示意图。

图4显示为本实用新型钻头座处示意图。

图5显示为本实用新型钻轴示意图。

图6显示为本实用新型自进钻头尾部示意图。

其中：自进钻头1、螺旋自进结构10、钻轴2、软轴段21、导向段22、保护套管23、出浆口231、支撑件232、过浆孔233、芯轴24、壳体组件3、钻头座30、墙体座31、驱动座32、导向结构321、驱动组件4、主齿轮40、从齿轮41、环齿轮42、快拆结构5、快拆开口50、快拆螺丝51、快拆螺孔52。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图6。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

以下各个实施例仅是为了举例说明。各个实施例之间，可以进行组合，其不仅仅限于以下单个实施例展现的内容。

本实施例请参阅图1-2，本实用新型提供的一种墙后侧向钻孔装置实施例，包括自进钻头1、钻轴2、壳体组件3和驱动组件4。壳体组件3包括依次连接的钻头座30、墙体座31和驱动座32，自进钻头1安装于钻头座30的周向；钻轴2包括软轴段21和导向段22，软轴段21为柔性，软轴段21的末端连接于自进钻头1的尾端，导向段22的末端通过快拆结构5连接于驱动组件4，导向段22的另一端通过导向结构321与驱动座32滑动配合；驱动组件4驱动钻轴2同时作旋转运动和直线运动。

上述实施例中，自进钻头1的尾端连接于软轴段21的末端，软轴段21为柔性，可以弯曲，软轴段21的另一端连接导向段22，导向段22为硬质，不可以弯曲，导向段22与导向结构321滑动配合，导向段22可以在导向结构321中沿轴向滑动或者绕轴线旋转。在使用时，先在墙体中预钻一个孔，然后将本装置装入预钻孔中，具体来说，钻头座30位于墙体后侧的土层周围，自进钻头1设置在钻头座30的周向，朝向侧面，自进钻头1可以设置多个，环形分布于钻头座30的外侧且朝向土层，墙体座31与预钻孔配合，驱动座32位于墙体外侧。墙体座31和驱动座32为分体结构，方便后续拆除。当由驱动组件4连接在钻轴2的导向段22末端时，驱动组件4驱动钻轴2旋转，此时钻轴2将带动自进钻头1旋转，自进钻头1旋转并扎进土层中，随着自进钻头1的不断旋转，自进钻头1在土层中钻进，自进钻头1也会带着尾端的钻轴2相应前进，因此驱动组件4也需要能够进行轴向移动，适应自进钻头1和驱动组件4之间的距离变化。具体实施时，可以使用普通的钻机，钻机的输出轴与钻轴2的末端连接并提供旋转运动，操作者根据自进钻头1的钻进深度自动移动钻机，保持自进钻头1和钻机输出轴之间的相对距离，防止钻轴2拉扯。

上述实施例中，墙后侧向钻孔装置应用于地下连续墙，地下连续墙的墙后为土层，当地下连续墙局部出现渗水时，修复十分不便，轻微渗水可以通过对墙体钻孔注浆实现修复，但是对于严重渗水的情况，现有技术中一般采用在渗水部位贴堵水板，并将堵水板与墙体浇筑为一体的方式进行修复，这种修复方式效果差，而且会影响墙体的表面质量。申请人采用了效果更好的新方式，即在墙体后侧注浆，在墙体后侧形成注浆体封堵，但是这种方式中，需要在局部渗水点的后侧生成较大的注浆区域才能有较好的效果，注浆区域远远大于墙体上的预钻孔，而且墙后为土层，浆液难以大范围渗透，大区域注浆体难以形成。本装置的主要作用是，以预钻孔为中心，周向钻取更多的注浆钻孔，当进行压力注浆时，浆液可以进入注浆钻孔，并通过注浆钻孔朝着四周的泥土渗透，最终形成一个截面远大于预钻孔的浇注体，该浇注体位于墙体渗水区的后部，能够起到很好的渗水修复效果，且不影响墙体正面的平整度。

本实施例请参阅图1和图3，驱动组件4包括主齿轮40、从齿轮41和环齿轮42。主齿轮40为外齿轮，环齿轮42为内齿轮，主齿轮40位于环齿轮42中心，且主齿轮40和环齿轮42轴线重合，从齿轮41同时与主齿轮40和环齿轮42啮合，环齿轮42的外周与驱动座32之间通过螺纹配合。导向段22的末端可拆卸的连接于从齿轮41的中心轴孔。

上述实施例具体提供了一种驱动组件4，其驱动原理如下：当主齿轮40转动时，会相应驱动各个从齿轮41转动，从齿轮41又与环齿轮42啮合，因而相应的，从齿轮41又会驱动环齿轮42转动。而由于从齿轮41的轴孔中固定连接有钻轴2，且钻轴2同时还与驱动座32内侧的导向结构321连接，意味着钻轴2的固定段轴线是固定的，所以从齿轮41的轴线也是固定的，因而在驱动组件4中，当主齿轮40转动时，带动多个从齿轮41绕自身轴线转动而不会绕中心齿轮的轴线公转，再由从齿轮41带动外圈的环齿轮42转动。由于环齿轮42的外周与驱动座32之间通过螺纹配合，当环齿轮42转动时，整个驱动组件4将在驱动座32内沿着驱动座32的轴线移动，从而带动钻轴2的轴线移动。综合来说，当装置工作时，驱动组件4的综合动作如下：钻轴2同时作绕自身轴线的旋转运动和沿自身轴线的运动。钻轴2的末端连接有自进钻头1，当钻轴2同时作旋转运动和轴线运动时，自进钻头1也作旋转运动，因为自进钻头1为自进式钻头，在自进钻头1旋转的过程中，自进钻头1会自动扎入土层中钻深，而其位移则由钻轴2的轴线运动进行补偿。钻进一定时间后，达到的状态如图2所示，此时多个自进钻头1侧向深入土层。本实施例中，可以由一个外部驱动装置，例如一台钻机驱动主齿轮40，从而实现同时驱动多个自进钻头1进行钻进，而且在进行钻进时，驱动组件4可以自动沿轴线运动，而无需由操作者对外部的驱动钻机施加轴向压力，可以降低操作者的操作难度，更加省力，综合来说，操作便捷、效率高。

本实施例请参阅图1和图2，从齿轮41、钻轴2和自进钻头1均为四个，分别设置在钻头座的四周。通过四个方向的注浆通道设置，可以形成较为可靠的修复效果。当渗水较为严重，或地下连续墙的缺陷较为严重时，还可以设置更多的自进钻头1，例如6个或者8个，以预钻孔为中心，朝四周发散成网状分布，也可以按照墙体和土质情况进行非均匀的分布，增强修复效果。

本实施例请参阅图4，自进钻头1的尾端通过螺纹与钻头座30连接。在具体实施时，先要由普通钻机对地下连续墙的墙体钻孔，并在墙体内的土层钻出一个安装区域，钻机拔出后，该安装区域为钻松的泥沙，为了能够将钻头座30及安装于钻头座30的自进钻头1穿过钻孔放入内侧安装区域，自进钻头1的凸出量不能超过墙体钻孔。当将钻头座30放入安装区域后，在自进钻头1刚开始转动时，可能自进钻头1上的自进结构不能充分与土层接触，而自进钻头1尾端又连接的是柔性的软轴，因而难以对自进钻头1产生钻进推力，进而导致自进钻头1空转，不能扎入土层的问题。本实施例中，通过将自进钻头1的尾端与钻头座30之间设置为螺纹连接，在自进钻头1刚开始转动的过程中，自进钻头1即使没有能够扎入土层，也可以利用其尾部的螺纹形成钻进行程并扎入土层中，当自进钻头1前端的自进结构与土层充分接触后，并能够在旋转作用下产生持续的自进效果。从而能够钻入土层，形成后续的注浆通道和锚固结构，提升渗流修复的稳定性和可靠性。

本实施例请参阅图4，自进钻头1的钻进端设有螺旋自进结构10。进一步的，螺旋自进结构10为螺旋叶片，螺旋叶片的截面较大，远大于常规的螺纹，因而，在钻进的过程中，螺旋叶片与土层之间可以形成更大的相互作用力，进而转化为自进钻头1钻进的动力，提高本装置对各种土质的综合钻进效果。而且在钻进完成后，尤其是浇筑完成并固化后，螺旋叶片可以与泥沙和混凝土混合，形成嵌固结构，当从外部的末端拉动钻轴2时，自进钻头1可以牢固的锚定在原位，抵抗较大的拉力，形成浇注体中的预应力，提高浇注体的强度和质量。

本实施例请参阅图5，钻轴2包括保护套管23和芯轴24，在软轴段21，保护套管23为柔性，在导向段22，保护套管23为硬质。在导向段22，保护套管23和芯轴24之间设有支撑件232，支撑件232的外周固定连接于保护套管23，支撑件232的内周与芯轴24转动配合，支撑件232上还设置有过浆孔233，支撑件232的数量可以根据导向段22的长度和直径进行设置。保护套管23的外周与驱动座32内侧的导向结构321连接，从而由驱动座32对保护套管23起到支撑作用，再由保护套管23中的支撑件232对芯轴24的硬质段起到支撑作用，从而增强芯轴24的强度和转动稳定性，从而也能更好的限制芯轴24的轴线，确保芯轴24不会绕驱动组件4的中心轴线转动。在本实施例中，如图5所示，驱动组件4的的端部还可以设置一个端板，该端板与驱动组件4的主体部分滑动配合，保护套管23则顶在端板上，驱动组件4的转动时，保护套管23和端板不会转动，端板上开设有孔，四周的孔与从齿轮41的轴孔重合，从齿轮41可以转动的安装于该孔中，该孔还供钻轴2穿过，钻轴2从该孔穿过并与从齿轮41连接为一体。在驱动组件4的的另一侧也可以设置端板，可以对驱动组件4的内部的行星齿轮起到封装保护作用，防止杂物进入，影响功能。

本实施例请参阅图6，保护套管23与自进钻头1的连接端设有出浆口231，出浆口231连通保护套管23内部和外部。保护套管23与自进钻头1之间为转动配合，保护套管23与自进钻头1之间有间隙，当自进钻头1转动时，保护套管23是不动的。当本装置钻进完成并拆除多余部件后，需要进行注浆，由于自进钻头1和保护套管23的直径较小，因此形成的注浆通道也较小，当浆液从外向内注入时，浆液可能推动泥沙向内移动形成堵塞。在本实施例中，可以通过保护套管23和出浆口231形成从内向外的注浆方式，浆液从保护套管23注入，进入保护套管23后，从出浆口231流出，在钻孔中反向填充，最终形成注浆区，整体来说，提高了本装置实施时的注浆可靠性，浆体分布质量更好，增强了修复效果。当本装置应用于其他钻孔场景时，也可以通过从保护套管23注水的方式，降低自进钻头1钻进时阻力，同时还能起到降温的效果，有利于提高钻孔质量，提升装置耐用性。

本实施例请参阅图3，快拆结构5包括快拆开口50和快拆螺丝51，导向段22的末端设有与快拆螺丝51配合的快拆螺孔52，需要注意的是，如果是设有保护套管的实施方式，则导向段22的末端指的是芯轴24的导向段末端而不是保护套管的导向段末端，快拆开口50沿快拆螺孔52轴线设置，快拆螺丝51拧入快拆螺孔52时，导向段22的末端被挤压膨胀。本实施例中，导向段22与从齿轮41的紧固方式可靠，且拆卸方便。

综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点，具有高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种墙后侧向钻孔装置，其特征在于：

包括自进钻头(1)、钻轴(2)、壳体组件(3)和驱动组件(4)；

所述壳体组件(3)包括依次连接的钻头座(30)、墙体座(31)和驱动座(32)，所述自进钻头(1)安装于所述钻头座(30)的周向；

所述钻轴(2)包括软轴段(21)和导向段(22)，所述软轴段(21)为柔性，所述软轴段(21)的末端连接于所述自进钻头(1)的尾端，所述导向段(22)的末端通过快拆结构(5)连接于所述驱动组件(4)，所述导向段(22)的另一端通过导向结构(321)与所述驱动座(32)滑动配合；

所述驱动组件(4)驱动所述钻轴(2)同时作旋转运动和直线运动。

2.如权利要求1所述的一种墙后侧向钻孔装置，其特征在于：

所述驱动组件(4)包括主齿轮(40)、从齿轮(41)和环齿轮(42)；

所述主齿轮(40)为外齿轮，所述环齿轮(42)为内齿轮，所述主齿轮(40)位于所述环齿轮(42)中心，且所述主齿轮(40)和环齿轮(42)轴线重合，所述从齿轮(41)同时与所述主齿轮(40)和环齿轮(42)啮合，所述环齿轮(42)的外周与所述驱动座(32)之间通过螺纹配合；

所述导向段(22)的末端连接于所述从齿轮(41)的中心轴孔。

3.如权利要求2所述的一种墙后侧向钻孔装置，其特征在于，所述从齿轮(41)、钻轴(2)和自进钻头(1)均为四个。

4.如权利要求1所述的一种墙后侧向钻孔装置，其特征在于，所述自进钻头(1)的尾端通过螺纹与所述钻头座(30)连接。

5.如权利要求1所述的一种墙后侧向钻孔装置，其特征在于，所述自进钻头(1)的钻进端设有螺旋自进结构(10)。

6.如权利要求5所述的一种墙后侧向钻孔装置，其特征在于，所述螺旋自进结构(10)为螺旋叶片。

7.如权利要求1所述的一种墙后侧向钻孔装置，其特征在于：

所述钻轴(2)包括保护套管(23)和芯轴(24)，在所述软轴段(21)，所述保护套管(23)为柔性，在所述导向段(22)，所述保护套管(23)为硬质；

在所述导向段(22)，所述保护套管(23)和芯轴(24)之间设有支撑件(232)，所述支撑件(232)的外周固定连接于所述保护套管(23)，所述支撑件(232)的内周与所述芯轴(24)转动配合，所述支撑件(232)上还设置有过浆孔(233)。

8.如权利要求7所述的一种墙后侧向钻孔装置，其特征在于，所述保护套管(23)与所述自进钻头(1)的连接端设有出浆口(231)，所述出浆口(231)连通所述保护套管(23)内部和外部。

9.如权利要求1所述的一种墙后侧向钻孔装置，其特征在于，所述快拆结构(5)包括快拆开口(50)和快拆螺丝(51)，所述导向段(22)的末端设有与所述快拆螺丝(51)配合的快拆螺孔(52)，所述快拆开口(50)沿所述快拆螺孔(52)轴线设置，所述快拆螺丝(51)拧入所述快拆螺孔(52)时，所述导向段(22)的末端被挤压膨胀。

10.如权利要求1所述的一种墙后侧向钻孔装置，其特征在于，所述驱动组件(4)为普通钻机。