隧道深孔注浆装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种隧道深孔注浆装置，属于隧道注浆设备技术领域，包括钢花管、液压油缸、移动机构、注浆芯管、浆液泵送机构和注浆接头。本发明专利技术能够方便地完成隧道注浆，节省人力，降低施工难度，并且通过注浆接头与隧道衬砌结构提供支撑力，避免整个装置的受力不均，有利于提高施工的安全性，而且通过注浆芯管伸入钢花管能够在避免钢花管堵塞的同时实现较为精确地分段注浆，根据不同区段采用不同的注浆措施，避免材料浪费。

Tunnel deep hole grouting device

【技术实现步骤摘要】
隧道深孔注浆装置
本专利技术属于隧道注浆设备
，更具体地说，是涉及一种隧道深孔注浆装置。
技术介绍
隧道注浆是对隧道的围岩或土体灌注泥浆或水泥浆进行加固的措施，能够极大提升隧道的安全性，并避免渗漏侵蚀。注浆时根据需要先在隧道内壁环向和径向布设若干注浆孔，再按顺序对注浆孔进行注浆。对于地质条件较差的区域或需要进行超前支护的部位，通常会采用钻设灌浆孔后装设钢花管再进行注浆的方式进行注浆加固。钢花管主要用于自稳时间短的软弱破碎带、浅埋段、洞口偏压断、砂层段、砂卵石段、断层破碎带等地段的预支护。通过注浆技术将泥沙浆液渗透进岩层的岩土体中，能有效改善岩土体的物理力学性能，提高岩层自身的抗滑能力。注浆后钢管留在岩层中，提供一定的锚固和阻滑作用，提高了岩层的安全稳定系数。但是由于隧道的部分注浆孔位于隧道的侧壁和顶部等高处，且角度各异，采用钢花管进行深孔注浆时，注浆孔的打孔和钢花管的装设难度都比较大，而且深孔注浆往往会跨越不同地层，直接利用钢花管注浆容易使向上倾斜的注浆孔因浆液配比改变不及时或管路堵塞、浆液流动不畅等原因导致注浆质量较差、材料浪费等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种隧道深孔注浆装置，以解决现有技术中存在的隧道深孔注浆施工困难及注浆质量较差、材料浪费的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种隧道深孔注浆装置，包括钢花管、液压油缸、移动机构、注浆芯管、浆液泵送机构和注浆接头，钢花管用于插入隧道的围岩或土体形成注浆孔，且沿径向设有若干贯通钢花管两侧的贯通孔；液压油缸的缸柱内部设有连通液压油缸两端、且用于钢花管穿过的连通孔，缸柱后端设有用于固定钢花管的第一固定结构；移动机构与液压油缸连接，用于带动液压油缸移动至预设位置；注浆芯管前端设有封闭注浆段，用于插入钢花管进行注浆；浆液泵送机构与注浆芯管后端连接，用于泵送浆液；注浆接头一端外部与注浆孔孔壁连接，内部用于钢花管穿过，另一端设有用于分别与液压油缸的缸筒前端和注浆芯管连接的第一连接结构。在本专利技术的一个实施例中，第一固定结构包括设在缸柱端部的销孔和用于穿过销孔的销钉；缸柱上设有限位卡件，限位卡件位于缸柱设有第一固定结构的一端，用于与液压油缸的缸筒卡接限位；注浆接头与注浆孔孔壁连之间、注浆接头与液压油缸之间均通过螺纹副结构连接；液压油缸前端设有用于与注浆接头后端连接的旋转接头，旋转接头与液压油缸的缸柱转动且密封连接。在本专利技术的一个实施例中，移动机构包括移动台车、转动支架、第一驱动组件、伸缩臂和第二驱动组件，移动台车用于沿隧道移动；转动支架与移动台车转动连接，用于在隧道的横截面内运动并扫过隧道的至少部分内壁；第一驱动组件分别与移动台车和转动支架连接，用于驱动转动支架转动；伸缩臂与转动支架滑动连接，且端部用于与液压油缸连接，用于带动液压油缸沿隧道前后移动；第二驱动组件分别与伸缩臂和转动支架连接，用于驱动伸缩臂移动。在本专利技术的一个实施例中，转动支架包括两个并列设置的转动环和用于分别与两个转动环连接转动环连接组件；两个转动环外表面分别设有第一齿条，第一驱动组件包括第一驱动器、转动轴和两个主动齿轮，第一驱动器设在移动台车上，用于提供动力；转动轴与移动台车转动连接，且与第一驱动器的动力输出端连接；两个主动齿轮分别与两个转动环上的第一齿条啮合；移动台车上环向设有若干用于与第一齿条啮合的行星齿轮，行星齿轮至少一侧设有用于对转动环进行限位的限位挡板；位于移动台车上部的行星齿轮与移动台车之间设有弹压组件，弹压组件用于驱动行星齿轮沿转动环的径向运动、以压紧转动环；伸缩臂分别与两个转动环的内侧滑动连接，伸缩臂上设有第二齿条；第二驱动组件包括：第二驱动器和驱动齿轮，第二驱动器固定设置在两个转动环之间；驱动齿轮与第二驱动器的动力输出端连接，且与第二齿条啮合；伸缩臂中部与转动支架滑动连接，伸缩臂的至少一端分别设有用于与液压油缸连接的连接套。在本专利技术的一个实施例中，连接套一侧设有用于与伸缩臂可拆卸连接的连接接口，伸缩臂的两端均设有用于连接接口配合的配合接口；连接套与连接接口转动连接，且转动轴线与伸缩臂的轴线平行；连接套与连接接口之间还设有用于固定连接套与连接接口之间转动角度的限制结构；配合接口为方形插头，连接接口为与方形插头配合的插槽，连接接口和配合接口上还分别设有销孔。在本专利技术的一个实施例中，注浆芯管包括喷浆管、连接导管、前活塞组件和后活塞组件，喷浆管用于伸入注浆的钢花管内，设有若干用于浆液喷出的喷孔；连接导管与喷浆管后端连接并连通，用于带动喷浆管进出钢花管；前活塞组件设在喷浆管前端；后活塞组件设在喷浆管后端，用于与前活塞组件配合在钢花管内形成封闭注浆段。在本专利技术的一个实施例中，前活塞组件和后活塞组件均包括若干首尾相连的锥台结构，锥台结构底部用于与钢花管内壁接触；前活塞组件和后活塞组件均为弹性膨胀构件，且前活塞组件和后活塞组件内均设有用于容纳浆液的空腔；喷浆管上沿喷浆管长度方向间隔设有若干颈缩结构；喷孔具有沿喷浆管长度方向间隔设置的若干组，颈缩结构与喷孔交替设置；喷浆管包括若干依次首尾连接的管节，相邻的管节之间以及喷浆管、连接导管、前活塞组件和后活塞组件之间均通过可拆卸结构连接。在本专利技术的一个实施例中，盾构法隧道深孔注浆芯管还包括第一单向阀，第一单向阀设在喷浆管上，且用于单向封闭钢花管上的通孔；喷浆管上设有若干卡槽，第一单向阀包括卡环、弹性托柱和柔性挡片，卡环用于通过卡槽与喷浆管卡接；弹性托柱一端与卡环连接，另一端用于伸入与钢花管上的通孔中；柔性挡片设在弹性托柱上，且尺寸大于通孔的尺寸，用于在通孔外部遮蔽通孔。在本专利技术的一个实施例中，注浆芯管后端间隔预设长度设有若干第二连接结构；注浆接头包括连接头、变径丝扣和密封组件，连接头内部设有用于钢花管穿过的穿设孔，外部一端用于与注浆孔孔壁连接；变径丝扣一端与连接头的另一端连接，另一端与第二连接结构连接；密封组件设在连接头和/或变径丝扣上，用于使连接头与钢花管和注浆芯管之间密封。在本专利技术的一个实施例中，密封组件包括密封圈和两层膨胀套，密封圈设在连接头与钢花管之间；两层膨胀套均环设在穿设孔内且相互连通并通过预设在连接头上的充放气通道与外界连通，且用于分别设在钢花管内外两侧，分别用于充气后膨胀填充连接头与钢花管之间、钢花管与注浆芯管之间的空隙；两层膨胀套内均设有硬质支架，两层膨胀套内的硬质支架互相连接形成用于容纳钢花管端部的容纳槽；外层的膨胀套上设有充放气接口，连接头上设有用于从连接头后端装入和取出充放气接口的缺口槽，充放气接口和缺口槽形成充放气通道。本专利技术提供的隧道深孔注浆装置的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术不用事先打设注浆孔，先在液压油缸安装钢花管和注浆接头后通过移动机构移动至待注浆部位，再将注浆接头与隧道衬砌结构连接牢靠，利用液压油缸将钢花管逐渐压入围岩或土体，钢花管就位后将液压油缸与钢花管和注浆接头分离，将注浆芯管插入至钢花管内预定深度并将注浆芯管与注浆接头连接，通过浆液泵送机构进行注浆；最终能够方便地完成隧道注浆，节省人力，降低施工难度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道深孔注浆装置，其特征在于，包括：/n钢花管(20)，用于插入隧道的围岩或土体形成注浆孔，且沿径向设有若干贯通所述钢花管(20)两侧的贯通孔(22)；/n液压油缸(40)，所述液压油缸(40)的缸柱内部设有连通所述液压油缸(40)两端、且用于钢花管(20)穿过的连通孔，缸柱后端设有用于固定钢花管(20)的第一固定结构(41)；/n移动机构(30)，与所述液压油缸(40)连接，用于带动所述液压油缸(40)移动至预设位置；/n注浆芯管(10)，前端设有封闭注浆段，用于插入所述钢花管(20)进行注浆；/n浆液泵送机构(50)，与所述注浆芯管(10)后端连接，用于泵送浆液；以及/n注浆接头(60)，一端外部与注浆孔孔壁连接，内部用于所述钢花管(20)穿过，另一端设有用于分别与所述液压油缸(40)的缸筒前端和所述注浆芯管(10)连接的第一连接结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种隧道深孔注浆装置，其特征在于，包括：
钢花管(20)，用于插入隧道的围岩或土体形成注浆孔，且沿径向设有若干贯通所述钢花管(20)两侧的贯通孔(22)；
液压油缸(40)，所述液压油缸(40)的缸柱内部设有连通所述液压油缸(40)两端、且用于钢花管(20)穿过的连通孔，缸柱后端设有用于固定钢花管(20)的第一固定结构(41)；
移动机构(30)，与所述液压油缸(40)连接，用于带动所述液压油缸(40)移动至预设位置；
注浆芯管(10)，前端设有封闭注浆段，用于插入所述钢花管(20)进行注浆；
浆液泵送机构(50)，与所述注浆芯管(10)后端连接，用于泵送浆液；以及
注浆接头(60)，一端外部与注浆孔孔壁连接，内部用于所述钢花管(20)穿过，另一端设有用于分别与所述液压油缸(40)的缸筒前端和所述注浆芯管(10)连接的第一连接结构。


2.如权利要求1所述的隧道深孔注浆装置，其特征在于：所述第一固定结构(41)包括设在所述缸柱端部的销孔和用于穿过所述销孔的销钉；所述缸柱上设有限位卡件(42)，所述限位卡件(42)位于所述缸柱设有所述第一固定结构(41)的一端，用于与所述液压油缸(40)的缸筒卡接限位；所述注浆接头(60)与所述注浆孔孔壁连之间、所述注浆接头(60)与所述液压油缸(40)之间均通过螺纹副结构连接；所述液压油缸(40)前端设有用于与所述注浆接头(60)后端连接的旋转接头(43)，所述旋转接头(43)与所述液压油缸(40)的缸柱转动且密封连接。


3.如权利要求1所述的隧道深孔注浆装置，其特征在于，所述移动机构(30)包括：
移动台车(31)，用于沿隧道移动；
转动支架(32)，与所述移动台车(31)转动连接，用于在隧道的横截面内运动并扫过隧道的至少部分内壁；
第一驱动组件(33)，分别与所述移动台车(31)和所述转动支架(32)连接，用于驱动所述转动支架(32)转动；
伸缩臂(34)，与所述转动支架(32)滑动连接，且端部用于与液压油缸(40)连接，用于带动所述液压油缸(40)沿隧道前后移动；以及
第二驱动组件(35)，分别与所述伸缩臂(34)和所述转动支架(32)连接，用于驱动所述伸缩臂(34)移动。


4.如权利要求3所述的隧道深孔注浆装置，其特征在于，所述转动支架(32)包括两个并列设置的转动环(321)和用于分别与两个所述转动环(321)连接转动环连接组件；两个所述转动环(321)外表面分别设有第一齿条(322)，所述第一驱动组件(33)包括第一驱动器(331)、转动轴(332)和两个主动齿轮(333)，第一驱动器(331)设在所述移动台车(31)上，用于提供动力；转动轴(332)与所述移动台车(31)转动连接，且与所述第一驱动器(331)的动力输出端连接；两个主动齿轮(333)分别与两个所述转动环(321)上的第一齿条(322)啮合；所述移动台车(31)上环向设有若干用于与所述第一齿条(322)啮合的行星齿轮(311)，所述行星齿轮(311)至少一侧设有用于对所述转动环(321)进行限位的限位挡板；位于所述移动台车(31)上部的所述行星齿轮(311)与所述移动台车(31)之间设有弹压组件(312)，所述弹压组件(312)用于驱动所述行星齿轮(311)沿所述转动环(321)的径向运动、以压紧所述转动环(321)；所述伸缩臂(34)分别与两个所述转动环(321)的内侧滑动连接，所述伸缩臂(34)上设有第二齿条(341)；所述第二驱动组件(35)包括：第二驱动器(351)和驱动齿轮(352)，第二驱动器(351)固定设置在两个所述转动环(321)之间；驱动齿轮(352)与所述第二驱动器(351)的动力输出端连接，且与所述第二齿条(341)啮合；所述伸缩臂(34)中部与所述转动支架(32)滑动连接，所述伸缩臂(34)的至少一端分别设有用于与所述液压油缸(40)连接的连接套(342)。


5.如权利要求3所述的隧道深孔注浆装置，其特征在于：所述连接套(342)一侧设有用于与所述伸缩臂(34)可拆卸...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾广武，梁立刚，陈梁，王家亮，董宇，刘伯韬，范尊峰，闫敏，姜姣龙，银刘举，李晓龙，
申请(专利权)人：中铁六局集团有限公司，中铁六局集团有限公司交通工程分公司，北京城建设计发展集团股份有限公司武汉分公司，
类型：发明
国别省市：北京;11