【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隧道溶洞开挖领域，具体是一种隧道溶洞探测与注浆加固一体化设备及方法。
技术介绍
1、在隧道施工中，经常会遇到岩溶段，对隧道施工造成的影响具体表现为降低围岩使用的可靠性，对施工造成了较大的难度和安全隐患，如何保证岩溶地段施工的安全性、技术性及可靠性是岩溶段施工处理亟待解决的问题。
2、目前的解决方式，一般采用管棚支护技术，即隧道内构建管棚结构，沿隧道掘进方向插入多个注浆管，之后再通过高压泥浆泵将浆料泵入到土方内部，在隧道未掘进前方形成稳定弧形状支撑体系，之后将支撑体系内的土方挖掘排离；
3、然而在溶洞区开挖隧道，溶洞区的空心点呈随机状态分布在隧道外围，在构建支撑体系时，只对掘进方向构建支撑体系，尚且还未能保证隧道的安全性，还需在隧道径向方向进行构建支撑体系，将空心点填实。
4、在进行隧道掘进方向的支撑体系构建时，因掘进方向空间较大，设备或者机器能够灵活在掘进方向的空间进行，而隧道径向操作空间受限，导致多种施工环节，需要搭建临时支撑架进行，在隧道径向注浆管施工结束后，还需将支撑架拆掉，保证后续掘进方向注浆管的施工，而支撑架的搭建以及后续的拆除，会影响到整个隧道开挖施工进度，严重时，未能在竣工时间内完成隧道的开挖作业。
5、因此，针对上述问题提出一种隧道溶洞探测与注浆加固一体化设备及方法。
技术实现思路
1、为了弥补现有技术的不足，解决
技术介绍
中所提出的至少一个技术问题。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方
3、优选的，所述扇形体上均匀开设多个卡槽；
4、所述液压缸的缸体上连接有固定块，固定块下方设有弹簧连接的滑板，滑板的两侧设有卡杆，卡杆能够嵌入在相对的两个卡槽内；
5、每个所述卡槽的槽口外边缘设有两个对称的防脱部；
6、所述卡杆的端部设有弹片，弹片随卡杆嵌入卡槽内，弹片的两端顶在防脱部上。
7、优选的，每个所述卡槽的内侧壁上设有限位开关，限位开关电性连接外界指示灯，指示灯用于提示卡杆安装就位。
8、优选的，所述顶块的凹槽内设有活动块，活动块上开设有适配注浆管的安装槽，安装槽呈环形状，且顶块外侧壁上螺纹连接有顶丝，顶丝的端部依次贯穿顶块和活动块，并挤压在安装槽内的注浆管表面。
9、优选的，所述液压缸的输出端固接有旋转组件，旋转组件包括电机，电机的端壳固接在液压缸的输出端上，电机的输出端固接在顶块上，且电机用于驱动顶块的转动；
10、所述安装槽内设有十字状的限位块；所述注浆管的末端位置开设十字状的限位槽，注浆管的末端嵌入在安装槽内，限位块嵌入在限位槽内。
11、优选的，所述液压缸的缸体上端外圈转动连接有环体，环体外圈上固接有支撑板，支撑板沿液压缸的输出端轴线方向延伸至，且支撑板的端部设有托举部，托举部能托举住注浆管。
12、优选的，所述板车上开设滑槽，滑槽沿板车宽度方向开设，滑槽内设有基板，基板上安装有安装单元；
13、所述基板下表面对称开设收纳槽，收纳槽内转动连接有支撑杆。
14、优选的，所述支撑杆的侧壁上滑动连接有定位杆，定位杆的一端顶在收纳槽内开设的定位槽内，定位杆的另一端随支撑杆顶在地面上。
15、一种隧道溶洞探测与注浆加固方法，该隧道溶洞探测与注浆加固方法适应于上述一种隧道溶洞探测与注浆加固一体化设备，该隧道溶洞探测与注浆加固方法包括以下步骤：
16、s1：封闭掌子面，对掌子面进行挂网喷射混凝土予以封闭，一方面保证施工作业平台的稳定，一方面为管棚注浆提供止浆作用；
17、s2：平整场地，为了满足钻机等机具的施工作业要求，将掌子面后方12—15m范围内台阶整平压实，并设置机械行走坡道，为保证钻机作业过程中的稳定，必要时在钻机钻孔作业的工作平面内铺设14—16mm厚的钢板提高基础的稳定；
18、s3：钻孔定位，通过全站仪定位，在拱部120°范围内，自结构轮廓线向内20cm环向布置，开孔环向间距40cm，并将要打设管棚的点位在掌子面做好标记，提高管棚的打设精度，方便施工时安排合理的管棚施作顺序；
19、s4：管棚钻进与注浆，待前述工作准备完成后，开始管棚的钻注作业，按设计长度和数量，外插角3-7°逐次分段施作，待所有管棚施作完成后，进行管棚注浆作业；
20、s5：探测洞体内部情况，将板车行驶至洞体场地，转孔机安装在液压缸的输出端，驱动液压缸和转孔机，沿洞体径向钻孔取样，且分多个角度钻孔进行，探测洞体内部土方溶洞情况；
21、s6：注浆稳固，将注浆管安装在液压缸的输出端，液压缸沿之前取样孔洞推入注浆管，之后进行高压注浆，填充洞体内部空心处；
22、s7：机具撤场，管棚施作完成后，相关机具设备有序撤离工作面，准备进行隧道掘进作业施工。
23、优选的，在步骤s3进行之前，预先机具就位与调试，将潜孔钻机、注浆机等管棚施作时的必要机具设备移至施工作业现场，合理地布置于作业平台内，防止各机具在作业过程中的相互干扰，保证设备的稳定，避免器械在作业过程中位移、摆动、倾覆，并对机具的性能与参数进行确认与调试，确保机具作业的可靠性，保证机械性能的发挥。
24、本专利技术的有益之处在于：
25、1.本专利技术中，设计的隧道溶洞探测与注浆加固一体化设备，施工灵活，能够灵活调整位置，进行不同位置点的径向注浆管安装；稳定性强，通过液压缸的上顶作用力，能够稳定将每节注浆管顶入孔洞内，具有较高的安全性；效率高，不需要搭建支撑架，板车快速移动到隧道内，注浆管安装结束后，板车又可快速驶离现场，省时省力，为后续的掘进方向设备机械腾出更多的时间。
26、2.本专利技术中，设计的支撑板能够托举住注浆管或者延长管的端部，减少其摆动幅度，提高注浆管插入孔洞的准确性，以及提高延伸管与注浆管之间螺纹连接准确性。
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1.一种隧道溶洞探测与注浆加固一体化设备，其特征在于：包括板车(1)，板车(1)用于行驶在隧道内，且板车(1)上设有安装单元，安装单元用于将注浆管(7)安装在隧道内部，且安装单元包括扇形体(2)，扇形体(2)中间开设转槽(3)，转槽(3)内设有液压缸(4)，液压缸(4)的缸体下端转动连接在转槽(3)内底部，液压缸(4)的输出端固接有顶块(5)，顶块(5)上开设有凹槽(6)，凹槽(6)用于卡住注浆管(7)。
2.根据权利要求1所述的一种隧道溶洞探测与注浆加固一体化设备，其特征在于：所述扇形体(2)上均匀开设多个卡槽(11)；
3.根据权利要求2所述的一种隧道溶洞探测与注浆加固一体化设备，其特征在于：每个所述卡槽(11)的内侧壁上设有限位开关(17)，限位开关(17)电性连接外界指示灯，指示灯用于提示卡杆(15)安装就位。
4.根据权利要求1所述的一种隧道溶洞探测与注浆加固一体化设备，其特征在于：所述顶块(5)的凹槽(6)内设有活动块(18)，活动块(18)上开设有适配注浆管(7)的安装槽(19)，安装槽(19)呈环形状，且顶块(5)外侧壁上螺纹连
5.根据权利要求2所述的一种隧道溶洞探测与注浆加固一体化设备，其特征在于：所述液压缸(4)的输出端固接有旋转组件，旋转组件包括电机(21)，电机(21)的端壳固接在液压缸(4)的输出端上，电机(21)的输出端固接在顶块(5)上，且电机(21)用于驱动顶块(5)的转动；
6.根据权利要求5所述的一种隧道溶洞探测与注浆加固一体化设备，其特征在于：所述液压缸(4)的缸体上端外圈转动连接有环体(24)，环体(24)外圈上固接有支撑板(25)，支撑板(25)沿液压缸(4)的输出端轴线方向延伸至，且支撑板(25)的端部设有托举部(26)，托举部(26)能托举住注浆管(7)。
7.根据权利要求1所述的一种隧道溶洞探测与注浆加固一体化设备，其特征在于：所述板车(1)上开设滑槽(27)，滑槽(27)沿板车(1)宽度方向开设，滑槽(27)内设有基板(28)，基板(28)上安装有安装单元；
8.根据权利要求7所述的一种隧道溶洞探测与注浆加固一体化设备，其特征在于：所述支撑杆(30)的侧壁上滑动连接有定位杆(31)，定位杆(31)的一端顶在收纳槽(29)内开设的定位槽(32)内，定位杆(31)的另一端随支撑杆(30)顶在地面上。
9.一种隧道溶洞探测与注浆加固方法，该隧道溶洞探测与注浆加固方法适应于权利要求1-8中的一种隧道溶洞探测与注浆加固一体化设备，其特征在于：该隧道溶洞探测与注浆加固方法包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种隧道溶洞探测与注浆加固方法，其特征在于：在步骤S3进行之前，预先机具就位与调试，将潜孔钻机、注浆机等管棚施作时的必要机具设备移至施工作业现场，合理地布置于作业平台内，防止各机具在作业过程中的相互干扰，保证设备的稳定，避免器械在作业过程中位移、摆动、倾覆，并对机具的性能与参数进行确认与调试，确保机具作业的可靠性，保证机械性能的发挥。
...【技术特征摘要】
1.一种隧道溶洞探测与注浆加固一体化设备，其特征在于：包括板车(1)，板车(1)用于行驶在隧道内，且板车(1)上设有安装单元，安装单元用于将注浆管(7)安装在隧道内部，且安装单元包括扇形体(2)，扇形体(2)中间开设转槽(3)，转槽(3)内设有液压缸(4)，液压缸(4)的缸体下端转动连接在转槽(3)内底部，液压缸(4)的输出端固接有顶块(5)，顶块(5)上开设有凹槽(6)，凹槽(6)用于卡住注浆管(7)。
2.根据权利要求1所述的一种隧道溶洞探测与注浆加固一体化设备，其特征在于：所述扇形体(2)上均匀开设多个卡槽(11)；
3.根据权利要求2所述的一种隧道溶洞探测与注浆加固一体化设备，其特征在于：每个所述卡槽(11)的内侧壁上设有限位开关(17)，限位开关(17)电性连接外界指示灯，指示灯用于提示卡杆(15)安装就位。
4.根据权利要求1所述的一种隧道溶洞探测与注浆加固一体化设备，其特征在于：所述顶块(5)的凹槽(6)内设有活动块(18)，活动块(18)上开设有适配注浆管(7)的安装槽(19)，安装槽(19)呈环形状，且顶块(5)外侧壁上螺纹连接有顶丝(20)，顶丝(20)的端部依次贯穿顶块(5)和活动块(18)，并挤压在安装槽(19)内的注浆管(7)表面。
5.根据权利要求2所述的一种隧道溶洞探测与注浆加固一体化设备，其特征在于：所述液压缸(4)的输出端固接有旋转组件，旋转组件包括电机(21)，电机(21)的端壳固接在液压缸(4)的输出端上，电机(21)的输出端固接在顶块(5)上，且电机(21)用于驱动顶...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫肃，王峥峥，石钰锋，项荣军，袁松，王武现，冯志耀，王庆阳，徐平甲，张拥法，卢保东，
申请(专利权)人：中铁十六局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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