一种从路基侧面向桥头搭板底注浆用机械设备的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种从路基侧面向桥头搭板底注浆用机械设备，属于公路桥梁维修技术领域，其包括车架，车架上设置有钻进系统，钻进系统包括螺旋杆及设置在螺旋杆前端的钻头，车架上还设置有为螺旋杆和钻头提供动力、推动螺旋杆和钻头钻入土体的推进系统，车架的下方设置有用于调节钻进角度的支撑系统，支撑系统包括设置在车架前部用于改变车架前端高度的前支撑系统和设置在车架后部用于改变车架后端高度的后支撑系统。本发明具有功能集成、操作简单、能够适应不同角度横向钻进的工况需求。
【专利说明】
一种从路基侧面向桥头搭板底注浆用机械设备
技术领域
[0001]本发明属于公路桥梁维护领域，尤其涉及一种从路基侧面向桥头搭板底注浆用机械设备。
【背景技术】
[0002]现今高速公路日益增多，随之而来的一些公路桥梁病害也日益明显，其中路桥连接段路基沉降的路基病害较常见。在实际运行过程中我们发现部分桥台搭板断裂，导致桥头跳车过于激烈，严重危害了行车安全及行车质量，必须采取有效措施进行处理。造成部分桥台搭板断裂的主要原因是桥台与路基连接段因路基施工后沉降过大，搭板底出现空洞现象，导致搭板在各种荷载下发生了断裂。目前对于路基沉降过大，搭板底出现空洞现象的主要处理办法是打孔注浆处理。
[0003]如今国内外对于打孔注浆处理的方法主要是在路基表面垂直打孔注浆然后封孔，但这样做的缺陷是必须封锁路线一段时间，必定给过往行车带来不便，给业主带来很大的损失，而且因搭板底空洞可能与边坡连通，故垂直打孔注浆不易形成压力差，容易导致填充不密实，影响注浆效果。
[0004]综上所述，现有技术有待进一步完善。
【发明内容】
[0005]本发明为避免上述现有技术存在的不足之处，提供了一种从路基侧面向桥头搭板底注浆用机械设备，该机械设备能够适应不同角度横向钻进的工况。
[0006]本发明所采用的技术方案为:
[0007]—种从路基侧面向桥头搭板底注浆用机械设备，包括车架，车架上设置有钻进系统，钻进系统包括螺旋杆及设置在螺旋杆前端的钻头，车架上还设置有为螺旋杆和钻头提供动力、推动螺旋杆和钻头钻入土体的推进系统，车架的下方设置有用于调节钻进角度的支撑系统，支撑系统包括设置在车架前部用于改变车架前端高度的前支撑系统和设置在车架后部用于改变车架后端高度的后支撑系统。
[0008]所述前支撑系统包括两根分别设置在车架前部两侧的支撑腿及两根分别设置在车架前部两侧的角度调节器，一根支撑腿对应一个角度调节器;各支撑腿的上部均开设有长条状的转槽、下部均开设有截面呈C型的开槽，各支撑腿的上部均通过穿入转槽内的转动销与车架前部转动连接;两条支撑腿的相向内侧均设置有挡销，各角度调节器上均开设有若干个与挡销相适配的齿形槽，支撑腿转动过程中，挡销卡入齿形槽内实现支撑腿的定位。
[0009]所述后支撑系统包括两个分别设置在车架后部两侧的第一液压缸及两个分别设置在车架后部两侧的缸支座，一个第一液压缸对应安装在一个缸支座上且第一液压缸在缸支座上的安装位置可调；各第一液压缸上分别设置有第一液压杆，各第一液压杆的杆端分别设置有与地面相接触的底盘，且第一液压杆通过球铰座与底盘相连。
[0010]各所述缸支座的上方扣设有缸瓦，缸支座与缸瓦一端相互铰接、另一端采用螺栓连接;缸支座与缸瓦之间配合形成用于安装第一液压缸的定位通道，各缸支座和与其对应的缸瓦上分别沿各自的圆周方向设置有定位凸台，第一液压缸的定位端分别设置有多条与定位凸台相适配的定位卡槽。
[0011 ]所述推进系统包括螺旋杆推进机构，螺旋杆推进机构包括第二液压缸、第二液压杆及移动平台，第二液压缸设置在车架的后部，第二液压杆的一端与第二液压缸相连、另一端与移动平台相连，移动平台的两侧分别设置有与车架相适配的纵向滑槽，在第二液压缸及第二液压杆的推动下，移动平台沿车架来回移动;移动平台上设置有电动机和减速器，减速器的输出轴与螺旋杆的后端相连。
[0012]所述螺旋杆的外侧设置有包裹螺旋杆的套筒，套筒的前端设置有套筒头，套筒头的前端截面呈锥形;所述推进系统还包括套筒推进机构，套筒推进机构包括固定液压缸和套筒推进组件，固定液压缸通过固定液压缸支架安装在车架上，固定液压缸支架位于移动平台与套筒的末端之间，固定液压缸包括缸体和缸管，缸体的中间开设有供螺旋杆穿过的第一通孔，且缸体内部设置有相互连通的液压油通路，缸管有多根，多根缸管分别在缸体的前端面上且由缸体内的液压油驱动，所述套筒推进组件包括推进杆及推进盘，推进杆的数量与缸管的数量相等，一根推进杆对应连接一根缸管，推进杆的另一端与推进盘相连，推进盘上开设有供螺旋杆穿过的第二通孔，套筒的末端位于推进盘的前端面的前方;所述套筒推进组件还包括套筒滑移支撑，套筒滑移支撑位于推进盘的前方，套筒滑移支撑包括套筒支架、设置在套筒支架顶端的套筒瓦和设置在套筒支架底端的套筒滑座，套筒瓦呈圆筒形且套筒瓦的内径大于套筒的外径，在推进杆和推进盘的推动下，套筒滑座沿车架来回移动。
[0013]所述钻头呈螺旋结构形式，钻头的前端设置有切削刃，钻头的后端设置有第一螺旋杆卡槽，第一螺旋杆卡槽呈立方体且其上部设置有球形槽，螺旋杆的前端设置有与第一螺旋杆卡槽相适配的螺旋杆凸台，螺旋杆的后端设置有与第一螺旋杆卡槽结构相同的第二螺旋杆卡槽。
[0014]所述螺旋杆有多节，相邻两螺旋杆之间通过螺旋杆凸台和第二螺旋杆卡槽相互卡接;所述套筒有多节，各套筒的端部分别设置有内螺纹和外螺纹，相邻两套筒之间通过螺纹连接。
[0015]所述车架上还设置有供油控制系统，供油控制系统包括油箱、油管、液压栗及控制液压栗工作的控制器，控制器安装在车架上，油箱和液压栗安装在车架的后部，液压栗通过油管连接控制器和油箱。
[0016]所述车架的下方设置有行走机构，行走机构包括设置在车架后端的后行走轮，后行走轮有两个;所述车架包括两根相互平行的车架横梁和两根相互平行的车架纵梁，两个车架横梁和两根车架纵梁配合形成矩形框架;位于前方的车架横梁的前端设置有用于与路基斜坡上的滑槽相连的铰支座。
[0017]本发明还公开了一种上述从路基侧面向桥头搭板底注浆设备的使用方法，该方法包括如下步骤:
[0018]步骤I，手动调节支撑腿，使支撑腿处于工况所需的角度;将第一液压缸的其中一个定位卡槽卡入定位凸台处实现第一液压缸的定位，调整设备至工作角度；
[0019]步骤2，安装螺旋杆和套筒至工况所需长度，多节螺旋杆依次卡接，最后一节螺旋杆与减速器的输出轴连接，多节套筒依次螺纹连接，最终用套筒瓦紧固套筒；
[0020]步骤3，启动电动机，由电动机和减速器将扭矩传输至螺旋杆，带动钻头旋转;并由第一液压缸提供推力，使钻头旋转切削的同时进行前进运动，同时固定液压缸为套筒提供推力，推动套筒与钻头一同前进；
[0021]步骤4，当第二液压缸和固定液压缸达到极限行程时，将二者退回，打开套筒瓦，接一段新的螺旋杆和套筒，然后继续旋进，如此循环，直至螺旋杆和钻头的长度达到工况需求；
[0022]步骤5，工作完成后，电动机断电，启动第二液压缸，第二液压缸带动第二液压杆回缩，进而带动移动平台回复至初始位置，同时启动固定液压缸，带动套筒滑移支撑回复至初始位置，换一下位置继续工作。
[0023]由于采用了上述技术方案，本发明所取得的有益效果为:
[0024]1、利用本发明在路基表面打孔注浆时，因从路基侧面处打孔，注浆设备位于路基侧面一侧，无需封闭通车路线即可完成打孔，不会给过往行车造成影响。
[0025]2、利用本发明从路基侧面处打孔，打孔的角度可以根据工况需求进行自由调整，并不仅仅局限于与路基表面相垂直的打孔方式，避免了因搭板底空洞可能与边坡连通，垂直打孔注浆不易形成压力差，容易导致填充不密实，影响注浆效果的问题。
[0026]3、本发明结构紧凑，操作简单，使用方便，功能集成，能够满足不同角度横向钻进的工况需求。
【附图说明】
[0027]图1为本发明的轴测图。
[0028]图2为本发明中钻头的轴测图。
[0029]图3为本发明中螺旋杆的轴测图。
[0030]图4为本发明中套筒的轴测图。
[0031 ]图5为本发明中前支撑系统的轴测图。
[0032]图6为本发明中角度调节器的轴测图。
[0033]图7为本发明中支撑腿的轴测图。
[0034]图8为本发明中后支撑系统的轴测图。
[0035]图9为本发明中缸支座的轴测图。
[0036]图10为本发明中推进系统的轴测图。
[0037]图11为本发明中移动平台的轴测图。
[0038]图12为本发明中供油控制系统、螺旋杆推进系统、螺旋杆与车架的装配示意图。
[0039]其中，
[0040]1、车架纵梁2、车架横梁3、支撑腿31、转槽32、开槽33、挡销34、转动销4、角度调节器41、齿形槽5、球铰座6、第一液压缸7、第一液压杆8、底盘9、缸支座91、定位凸台10、缸瓦11、钻头111、切削刃12、螺旋杆121、螺旋杆凸台122、第二螺旋杆卡槽13、减速器14、电动机15、移动平台151、纵向滑槽16、第二液压缸17、第二液压杆18、固定液压缸定位架19、固定液压缸20、推进盘21、推进杆22、缸管23、第一通孔24、第二通孔25、套筒251、外螺纹26、套筒头27、套筒滑移支撑271、套筒瓦272、套筒支架273、套筒滑座28、油管29、液压栗30、油箱31、铰支座
【具体实施方式】
[0041]下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明并不限于这些实施例。
[0042]如图1和图12所示，一种从路基侧面向桥头搭板底注浆用机械设备，包括车架，车架的下方设置有行走机构，行走机构包括设置在车架后端的后行走轮，后行走轮有两个;所述车架包括两根相互平行的车架横梁2和两根相互平行的车架纵梁I，两个车架横梁2和两根车架纵梁I配合形成矩形框架;位于前方的车架横梁2的前端设置有用于与路基斜坡上的滑槽相连的铰支座31。
[0043]如图1、图2、图3及图12所示，所述车架上设置有钻进系统，钻进系统包括螺旋杆12及设置在螺旋杆12前端的钻头11，所述钻头11呈螺旋结构形式，钻头11的前端设置有切削刃111，钻头11的后端设置有第一螺旋杆卡槽，第一螺旋杆卡槽呈立方体且其上部设置有球形槽，螺旋杆12的前端设置有与第一螺旋杆卡槽相适配的螺旋杆凸台121，螺旋杆12的后端设置有与第一螺旋杆卡槽结构相同的第二螺旋杆卡槽122;所述螺旋杆12有多节，相邻两螺旋杆12之间通过螺旋杆凸台121和第二螺旋杆卡槽122相互卡接。
[0044]如图1、图5、图6、图7、图8、图9所示，所述车架的下方设置有用于调节钻进角度的支撑系统，支撑系统包括设置在车架前部用于改变车架前端高度的前支撑系统和设置在车架后部用于改变车架后端高度的后支撑系统;所述前支撑系统包括两根分别设置在车架纵梁I前部两侧的支撑腿3及两根分别设置在车架纵梁I两侧的角度调节器4，一根支撑腿3对应一个角度调节器;4各支撑腿3的上部均开设有长条状的转槽31、下部均开设有截面呈C型的开槽32，各支撑腿3的上部均通过穿入转槽31内的转动销34与车架纵梁I转动连接;两条支撑腿3的相向内侧均设置有挡销33，各角度调节器4上均开设有若干个与挡销33相适配的齿形槽41，支撑腿3转动过程中，挡销33卡入齿形槽41内实现支撑腿3的定位;所述后支撑系统包括两个分别设置在车架后部两侧的第一液压缸6及两个分别设置在车架纵梁I后部两侧的缸支座9，一个第一液压缸6对应安装在一个缸支座9上且第一液压缸6在缸支座9上的安装位置可调;各第一液压缸6上分别设置有第一液压杆7，各第一液压杆7的杆端分别设置有与地面相接触的底盘8，且第一液压杆7通过球铰座5与底盘8相连;各所述缸支座9的上方扣设有缸瓦10，缸支座9与缸瓦10—端相互铰接、另一端采用螺栓连接;缸支座9与缸瓦10之间配合形成用于安装第一液压缸6的定位通道，各缸支座9和与其对应的缸瓦10上分别沿各自的圆周方向设置有定位凸台91，第一液压缸6的上部为定位端，定位端上设置有多条与定位凸台91相适配的定位卡槽。
[0045]如图1、图10、图11及图12所示，所述车架上还设置有为螺旋杆12和钻头11提供动力、推动螺旋杆12和钻头11钻入土体的推进系统，所述推进系统包括螺旋杆推进机构，螺旋杆推进机构包括第二液压缸16、第二液压杆17及移动平台15，第二液压缸16设置在车架的后部，第二液压杆17的一端与第二液压缸16相连、另一端与移动平台15相连，移动平台15的两侧分别设置有与车架纵梁I相适配的纵向滑槽151，在第二液压缸16及第二液压杆17的推动下，移动平台15沿车架纵梁I来回移动，车架纵梁I充当了移动平台来回移动的导轨角色；移动平台15上设置有电动机14和减速器13，减速器13的输出轴与螺旋杆12的后端相连。
[0046]如图1、图4、图10及图11所示，所述螺旋杆12的外侧设置有包裹螺旋杆12的套筒25，套筒25的前端设置有套筒头26，套筒头26的前端截面呈锥形，套筒25有多节，各套筒25的端部分别设置有内螺纹和外螺纹251，相邻两套筒25之间通过螺纹连接;所述推进系统还包括套筒推进机构，套筒推进机构包括固定液压缸19和套筒推进组件，固定液压缸19通过固定液压缸支架18安装在车架上，固定液压缸支架18位于移动平台15与套筒15的末端之间，固定液压缸19包括缸体和缸管22，缸体的中间开设有供螺旋杆12穿过的第一通孔23，且缸体内部设置有相互连通的液压油通路，缸管22有多根，多根缸管22分别在缸体的前端面上且由缸体内的液压油驱动，所述套筒推进组件包括推进杆21及推进盘20，推进杆21的数量与缸管22的数量相等，一根推进杆21对应连接一根缸管22，推进杆21的另一端与推进盘20相连，推进盘20上开设有供螺旋杆12穿过的第二通孔24，套筒25的末端位于推进盘20的前端面的前方;所述套筒推进组件还包括套筒滑移支撑27，套筒滑移支撑27位于推进盘20的前方，套筒滑移支撑27包括套筒支架272、设置在套筒支架272顶端的套筒瓦271和设置在套筒支架272底端且与车架纵梁I相适配的套筒滑座273，套筒瓦271呈圆筒形且套筒瓦271的内径大于套筒25的外径，在推进杆21和推进盘20的推动下，套筒滑座273沿车架纵梁I来回移动。
[0047]如图1及图12所示，所述车架上还设置有供油控制系统，供油控制系统包括油箱30、油管28、液压栗29及控制液压栗工作的控制器，控制器安装在车架上，油箱30和液压栗29安装在车架的后部，液压栗29通过油管28连接控制器、油箱30、第一液压缸6、第二液压缸16及固定液压缸19。
[0048]本发明还公开了一种上述从路基侧面向桥头搭板底注浆设备的使用方法，该方法包括如下步骤:
[0049]步骤I，手动调节支撑腿3，使支撑腿3处于工况所需的角度;将第一液压缸6的其中一个定位卡槽卡入定位凸台91处实现第一液压缸6的定位，调整设备至工作角度；
[0050]步骤2，安装螺旋杆12和套筒25至工况所需长度，多节螺旋杆12依次卡接，最后一节螺旋杆12与减速器13的输出轴连接，多节套筒25依次螺纹连接，最终用套筒瓦271紧固套筒25;
[0051 ]步骤3，启动电动机14，由电动机14和减速器13将扭矩传输至螺旋杆12，带动钻头11旋转;并由第一液压缸6提供推力，使钻头11旋转切削的同时进行前进运动，同时固定液压缸19为套筒25提供推力，推动套筒25与钻头11 一同前进；
[0052]步骤4，当第二液压缸16和固定液压缸19达到极限行程时，将二者退回，打开套筒瓦271，接一段新的螺旋杆12和套筒25，然后继续旋进，如此循环，直至螺旋杆12和钻头11的长度达到工况需求；
[0053]步骤5，工作完成后，电动机14断电，启动第二液压缸16，第二液压缸16带动第二液压杆17回缩，进而带动移动平台15回复至初始位置，同时启动固定液压缸19，带动套筒滑移支撑27回复至初始位置，换一下位置继续工作。
[0054]本发明中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。
[0055]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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发明和简化描述，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发明的限制。
[0056]此外，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。
[0057]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的精神所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【主权项】
1.一种从路基侧面向桥头搭板底注浆用机械设备，其特征在于，包括车架，车架上设置有钻进系统，钻进系统包括螺旋杆及设置在螺旋杆前端的钻头，车架上还设置有为螺旋杆和钻头提供动力、推动螺旋杆和钻头钻入土体的推进系统，车架的下方设置有用于调节钻进角度的支撑系统，支撑系统包括设置在车架前部用于改变车架前端高度的前支撑系统和设置在车架后部用于改变车架后端高度的后支撑系统。2.根据权利要求1所述的一种从路基侧面向桥头搭板底注浆用机械设备，其特征在于，所述前支撑系统包括两根分别设置在车架前部两侧的支撑腿及两根分别设置在车架前部两侧的角度调节器，一根支撑腿对应一个角度调节器;各支撑腿的上部均开设有长条状的转槽、下部均开设有截面呈C型的开槽，各支撑腿的上部均通过穿入转槽内的转动销与车架前部转动连接;两条支撑腿的相向内侧均设置有挡销，各角度调节器上均开设有若干个与挡销相适配的齿形槽，支撑腿转动过程中，挡销卡入齿形槽内实现支撑腿的定位。3.根据权利要求1所述的一种从路基侧面向桥头搭板底注浆用机械设备，其特征在于，所述后支撑系统包括两个分别设置在车架后部两侧的第一液压缸及两个分别设置在车架后部两侧的缸支座，一个第一液压缸对应安装在一个缸支座上且第一液压缸在缸支座上的安装位置可调；各第一液压缸上分别设置有第一液压杆，各第一液压杆的杆端分别设置有与地面相接触的底盘，且第一液压杆通过球铰座与底盘相连。4.根据权利要求3所述的一种从路基侧面向桥头搭板底注浆用机械设备，其特征在于，各所述缸支座的上方扣设有缸瓦，缸支座与缸瓦一端相互铰接、另一端采用螺栓连接;缸支座与缸瓦之间配合形成用于安装第一液压缸的定位通道，各缸支座和与其对应的缸瓦上分别沿各自的圆周方向设置有定位凸台，第一液压缸的定位端分别设置有多条与定位凸台相适配的定位卡槽。5.根据权利要求1所述的一种从路基侧面向桥头搭板底注浆用机械设备，其特征在于，所述推进系统包括螺旋杆推进机构，螺旋杆推进机构包括第二液压缸、第二液压杆及移动平台，第二液压缸设置在车架的后部，第二液压杆的一端与第二液压缸相连、另一端与移动平台相连，移动平台的两侧分别设置有与车架相适配的纵向滑槽，在第二液压缸及第二液压杆的推动下，移动平台沿车架来回移动;移动平台上设置有电动机和减速器，减速器的输出轴与螺旋杆的后端相连。6.根据权利要求5所述的一种从路基侧面向桥头搭板底注浆用机械设备，其特征在于，所述螺旋杆的外侧设置有包裹螺旋杆的套筒，套筒的前端设置有套筒头，套筒头的前端截面呈锥形;所述推进系统还包括套筒推进机构，套筒推进机构包括固定液压缸和套筒推进组件，固定液压缸通过固定液压缸支架安装在车架上，固定液压缸支架位于移动平台与套筒的末端之间，固定液压缸包括缸体和缸管，缸体的中间开设有供螺旋杆穿过的第一通孔，且缸体内部设置有相互连通的液压油通路，缸管有多根，多根缸管分别在缸体的前端面上且由缸体内的液压油驱动，所述套筒推进组件包括推进杆及推进盘，推进杆的数量与缸管的数量相等，一根推进杆对应连接一根缸管，推进杆的另一端与推进盘相连，推进盘上开设有供螺旋杆穿过的第二通孔，套筒的末端位于推进盘的前端面的前方;所述套筒推进组件还包括套筒滑移支撑，套筒滑移支撑位于推进盘的前方，套筒滑移支撑包括套筒支架、设置在套筒支架顶端的套筒瓦和设置在套筒支架底端的套筒滑座，套筒瓦呈圆筒形且套筒瓦的内径大于套筒的外径，在推进杆和推进盘的推动下，套筒滑座沿车架来回移动。7.根据权利要求1所述的一种从路基侧面向桥头搭板底注浆用机械设备，其特征在于，所述钻头呈螺旋结构形式，钻头的前端设置有切削刃，钻头的后端设置有第一螺旋杆卡槽，第一螺旋杆卡槽呈立方体且其上部设置有球形槽，螺旋杆的前端设置有与第一螺旋杆卡槽相适配的螺旋杆凸台，螺旋杆的后端设置有与第一螺旋杆卡槽结构相同的第二螺旋杆卡槽。8.根据权利要求7所述的一种从路基侧面向桥头搭板底注浆用机械设备，其特征在于，所述螺旋杆有多节，相邻两螺旋杆之间通过螺旋杆凸台和第二螺旋杆卡槽相互卡接;所述套筒有多节，各套筒的端部分别设置有内螺纹和外螺纹，相邻两套筒之间通过螺纹连接。9.根据权利要求1至8任一项权利要求所述的一种从路基侧面向桥头搭板底注浆用机械设备，其特征在于，所述车架上还设置有供油控制系统，供油控制系统包括油箱、油管、液压栗及控制液压栗工作的控制器，控制器安装在车架上，油箱和液压栗安装在车架的后部，液压栗通过油管连接控制器和油箱。10.根据权利要求1所述的一种从路基侧面向桥头搭板底注浆用机械设备，其特征在于，所述车架的下方设置有行走机构，行走机构包括设置在车架后端的后行走轮，后行走轮有两个;所述车架包括两根相互平行的车架横梁和两根相互平行的车架纵梁，两个车架横梁和两根车架纵梁配合形成矩形框架;位于前方的车架横梁的前端设置有用于与路基斜坡上的滑槽相连的铰支座。
【文档编号】E01D22/00GK106012869SQ201610367646
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】郭保林, 单川, 刘福顺, 刘航, 王琳, 刘福忠, 柏毅
【申请人】青岛林川工程技术咨询有限公司