一种工程勘察钻孔后的回填封层装置的制作方法

本发明涉及钻孔的回填封层领域，特别涉及一种工程勘察钻孔后的回填封层装置。

背景技术：

钻探是获取工程地质信息的最直观的形式，也是工程勘察阶段最重要的手段之一，其中，钻孔的回填封层是钻探过程中的最后一个重要环节，钻孔的未回填可能会出现人、畜跌入其中以及地表污染从钻孔流入地下水中的情况，因此对钻孔的回填封层是非常重要的，回填过程中需要将黏土球捣碎后压实在土壤层上，但是，现有的黏土球捣碎过程中往往会出现以下问题：

1、黏土球一次的投入量不宜过多，过多的投入容易造成堵塞的现象，且投入后需要对黏土球进行捣碎疏通，由于现有的捣碎方式多为人工捣碎，捣碎后的黏土球之间的缝隙仍较大；

2、为了避免捣碎的工具对钻孔四周造成破坏，人工捣碎通常对钻孔的中部进行捣碎，导致工具与钻孔死角处的黏土块难以接触到，使得该部分的黏土球颗粒较大。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明可以解决现有黏土球捣碎时，黏土球一次的投入量不宜过多，过多的投入容易造成堵塞的现象，且投入后需要对黏土球进行捣碎疏通，由于现有的捣碎方式多为人工捣碎，捣碎后的黏土球之间的缝隙仍较大，为了避免捣碎的工具对钻孔四周造成破坏，人工捣碎通常对钻孔的中部进行捣碎，导致工具与钻孔死角处的黏土块难以接触到，使得该部分的黏土球颗粒较大等问题。

(二)技术方案

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种工程勘察钻孔后的回填封层装置，包括模具下架、驱动装置、连接板、中间切筒、边缘切筒、卡位装置、一号捣碎装置和二号捣碎装置，所述的模具下架的左端安装有驱动装置，驱动装置的上端安装有连接板，连接板的中部安装有中间切筒，连接板的外侧沿其周向均匀安装有边缘切筒，中间切筒的左右两端对称安装有卡位装置，中间切筒的内部设有一号捣碎装置，边缘切筒内部设有二号捣碎装置。

所述的模具下架包括定位外框、网状切模、进料板和内置弹簧，定位外框的内部安装有网状切模,定位外框的右端开设有进出槽，进出槽内通过内置弹簧与进料板相连，向下按压进料板，将黏土球放置在网状切模的上端。

所述的中间切筒包括固定筒、内置筒、切碎外筒和工作腔，固定筒安装在连接板的下端中部，固定筒通过连接件与内置筒相连，内置筒的内部开设有工作腔，且工作腔内部设有一号捣碎装置，内置筒的外部套设有切碎外筒。

所述的切碎外筒的上端内侧开设有挤压槽，内置筒的中部外侧开设有卡接槽，内置筒的下端均匀开设有伸缩孔。

所述的边缘切筒包括固定柱、连接筒、配合筒和空腔，固定柱安装在连接板下端外侧，固定柱通过连接件与连接筒相连，连接筒的内部开设有空腔，且空腔内部设有二号捣碎装置，连接筒的外部套设有配合筒。

所述的卡位装置包括定位块、衔接板、挤压板和连弹簧，定位块通过连弹簧与卡接槽相连，挤压槽的上端通过滑动配合的方式与衔接板相连，挤压槽的下端通过滑动配合的方式与挤压板相连。

具体工作时，定位块卡入挤压槽内从而保证切碎外筒与内置筒进行同步下降从而将黏土球在网状切模上切成大块，当网状切模对挤压板向上挤压时，挤压板挤压衔接板使得定位块脱离于挤压槽内，此时，内置筒与连接筒可继续下降使得一号捣碎装置、二号捣碎装置对大块的黏土球进行二次捣碎处理从而将黏土球捣碎压实。

所述的一号捣碎装置与二号捣碎装置为结构、大小均一致的相同装置，所述的一号捣碎装置包括弹性布、工作弹簧、重力球、捣碎刀和冲碎刀，弹性布安装在工作腔上，弹性布与工作腔之间连有工作弹簧，弹性布的上端放置有重力球，内置筒的下端均匀固定安装有捣碎刀，伸缩孔内设有冲碎刀，且捣碎刀与冲碎刀之间间隔布置，具体工作时，驱动装置带动内置筒往复升降从而对大块黏土球进行捣碎压实，内置筒往复升降时，重力球在弹性布的作用下弹起后下降，下降的重力球砸至冲碎刀上从而对黏土球进一步捣碎，弹性布起到助飞重力球的作用。

其中，所述的驱动装置包括防尘罩、气缸、升降板、电机、凸轮、伸缩杆和紧贴架，升降板通过气缸与定位外框的左端相连，且气缸的外壁包裹有防尘罩，升降板的下端通过伸缩杆与连接板相连，连接板的右端安装有紧贴架，升降板的右端安装有电机，电机的输出轴上安装有凸轮，且凸轮的上端面紧贴在紧贴架上，具体工作时，气缸带动中间切筒、边缘切筒进行整体下降，之后，电机带动凸轮转动从而带动内置筒连接筒进行往复升降。

其中，所述的定位外框的外壁设有环形板，且环形板的下端沿其周向均匀设有定位锥，网状切模的下端截面为弧形结构。

其中，所述的内置筒的外壁下端左右对称设有限位板，切碎外筒的内壁下端左右开设有连接槽，且连接槽内通过滑动配合的方式与缓冲板相连，缓冲板通过缓冲弹簧与切碎外筒相连，缓冲板对下降的内置筒起到缓冲的作用从而减小了内置筒的磨损。

其中，所述的配合筒的下端设有刀尖，且刀尖从内往外为逐渐向上倾斜的结构，配合筒的内端下侧设有挤压孔。

其中，所述的衔接板的左端面从右往左为逐渐向上倾斜的结构，挤压板的上端右侧设有倾斜面，倾斜面内开设有凹槽，且凹槽内设有钢珠，倾斜面紧贴在衔接板的左端面上，

其中，所述的捣碎刀的下端设有十字切刀，利于切碎，且十字结构的十字切刀设置提高了稳定，捣碎刀的中部的直径从下往上逐渐扩大，减小了对黏土球击碎的难度。

其中，所述的冲碎刀包括冲碎外架、复位弹簧和二次冲碎锥，冲碎外架通过复位弹簧与工作腔的下端相连，冲碎外架的内部开设有进出槽，且进出槽内设有二次冲碎锥，具体工作时，重力球下落砸至二次冲碎锥的上端，二次冲碎锥与冲碎外架对黏土球进行双重砸碎。

其中，所述的二次冲碎锥的上端设有接触块，接触块为半圆结构，半圆结构的设置减小了重力球与二次冲碎锥的接触点，从而减小了对二次冲碎锥的磨损程度，且接触块与冲碎外架的上端之间设有冲压弹簧。

(三)有益效果

1、本发明所述的一种工程勘察钻孔后的回填封层装置，本发明采用多级捣碎的方式对黏土球进行捣碎处理，提高了捣碎后黏土球颗粒之间的均匀性以及减小了颗粒之间的缝隙，垂直捣碎的方式保证了可以对死角处黏土球捣碎的同时避免了对钻孔内壁的破坏；

2、本发明所述的一种工程勘察钻孔后的回填封层装置，本发明所述的模具下架通过与切碎外筒、配合筒的配合对黏土球进行首次切碎处理，从而减小了黏土球进入钻孔内的颗粒大小，提高了黏土球的一次投入量；

3、本发明所述的一种工程勘察钻孔后的回填封层装置，本发明所述的一号捣碎装置通过重力球往复弹起对冲碎刀进行不停的冲击下压从而对大块的黏土球进行不停的捣碎以及重复压实，从而提高了黏土球颗粒之间的均匀性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明模具下架、连接板、中间切筒与边缘切筒之间的结构示意图；

图3是本发明捣碎刀的结构示意图；

图4是本发明图1的X向局部放大图；

图5是本发明图1的Y向局部放大图。

具体实施方式

下面参考附图对本发明的实施例进行说明。在此过程中，为确保说明的明确性和便利性，我们可能对图示中线条的宽度或构成要素的大小进行夸张的标示。

另外，下文中的用语基于本发明中的功能而定义，可以根据使用者、运用者的意图或惯例而不同。因此，这些用语基于本说明书的全部内容进行定义。

如图1至图5所示，一种工程勘察钻孔后的回填封层装置，包括模具下架1、驱动装置2、连接板3、中间切筒4、边缘切筒5、卡位装置6、一号捣碎装置7和二号捣碎装置8，所述的模具下架1的左端安装有驱动装置2，驱动装置2的上端安装有连接板3，连接板3的中部安装有中间切筒4，连接板3的外侧沿其周向均匀安装有边缘切筒5，中间切筒4的左右两端对称安装有卡位装置6，中间切筒4的内部设有一号捣碎装置7，边缘切筒5内部设有二号捣碎装置8。

所述的模具下架1包括定位外框11、网状切模12、进料板13和内置弹簧14，定位外框11的内部安装有网状切模12,定位外框11的右端开设有进出槽，进出槽内通过内置弹簧14与进料板13相连，向下按压进料板13，将黏土球放置在网状切模12的上端。

所述的定位外框11的外壁设有环形板，且环形板的下端沿其周向均匀设有定位锥，网状切模12的下端截面为弧形结构确保了捣碎后的黏土球更好的填实钻孔边缘的死角处，人工将定位外框11放置在钻孔正上方且定位锥插入钻孔周围。

所述的驱动装置2包括防尘罩21、气缸22、升降板23、电机24、凸轮25、伸缩杆26和紧贴架27，升降板23通过气缸22与定位外框11的左端相连，且气缸22的外壁包裹有防尘罩21，升降板23的下端通过伸缩杆26与连接板3相连，连接板3的右端安装有紧贴架27，升降板23的右端安装有电机24，电机24的输出轴上安装有凸轮25，且凸轮25的上端面紧贴在紧贴架27上，具体工作时，气缸22带动中间切筒4、边缘切筒5进行整体下降，之后，电机24带动凸轮25转动从而带动内置筒42连接筒52进行往复升降。

所述的中间切筒4包括固定筒41、内置筒42、切碎外筒43和工作腔44，固定筒41安装在连接板3的下端中部，固定筒41通过连接件与内置筒42相连，内置筒42的内部开设有工作腔44，且工作腔44内部设有一号捣碎装置7，内置筒42的外部套设有切碎外筒43。

所述的切碎外筒43的上端内侧开设有挤压槽，内置筒42的中部外侧开设有卡接槽，内置筒42的下端均匀开设有伸缩孔。

所述的内置筒42的外壁下端左右对称设有限位板，切碎外筒43的内壁下端左右开设有连接槽，且连接槽内通过滑动配合的方式与缓冲板相连，缓冲板通过缓冲弹簧与切碎外筒43相连，缓冲板对下降的内置筒42起到缓冲的作用从而减小了内置筒42的磨损。

所述的边缘切筒5包括固定柱51、连接筒52、配合筒53和空腔54，固定柱51安装在连接板3下端外侧，固定柱51通过连接件与连接筒52相连，连接筒52的内部开设有空腔54，且空腔54内部设有二号捣碎装置8，连接筒52的外部套设有配合筒53。

所述的配合筒53的下端设有刀尖，且刀尖从内往外为逐渐向上倾斜的结构，配合筒53的内端下侧设有挤压孔，刀尖的结构的设计以及挤压孔的开设使得捣碎后的黏土球能够更多的挤入钻孔边缘的死角处。

所述的卡位装置6包括定位块61、衔接板62、挤压板63和连弹簧64，定位块61通过连弹簧64与卡接槽相连，挤压槽的上端通过滑动配合的方式与衔接板62相连，挤压槽的下端通过滑动配合的方式与挤压板63相连。

具体工作时，定位块61卡入挤压槽内从而保证切碎外筒43与内置筒42进行同步下降从而将黏土球在网状切模12上切成大块，当网状切模12对挤压板63向上挤压时，挤压板63挤压衔接板62使得定位块61脱离于挤压槽内，此时，内置筒42与连接筒52可继续下降使得一号捣碎装置7、二号捣碎装置8对大块的黏土球进行二次捣碎处理从而将黏土球捣碎压实。

所述的衔接板62的左端面从右往左为逐渐向上倾斜的结构减小了挤压板63对衔接板62的挤压难度，挤压板63的上端右侧设有倾斜面，倾斜面内开设有凹槽，且凹槽内设有钢珠从而减小了对衔接板62左端面的摩擦，倾斜面紧贴在衔接板62的左端面上，

所述的一号捣碎装置7与二号捣碎装置8为结构、大小均一致的相同装置，所述的一号捣碎装置7包括弹性布71、工作弹簧72、重力球73、捣碎刀74和冲碎刀75，弹性布71安装在工作腔44上，弹性布71与工作腔44之间连有工作弹簧72，弹性布71的上端放置有重力球73，内置筒42的下端均匀固定安装有捣碎刀74，伸缩孔内设有冲碎刀75，且捣碎刀74与冲碎刀75之间间隔布置，具体工作时，驱动装置2带动内置筒42往复升降从而对大块黏土球进行捣碎压实，内置筒42往复升降时，重力球73在弹性布71的作用下弹起后下降，下降的重力球73砸至冲碎刀75上从而对黏土球进一步捣碎，弹性布71起到助飞重力球73的作用。

所述的捣碎刀74的下端设有十字切刀，利于切碎，且十字结构的十字切刀设置提高了稳定，捣碎刀74的中部的直径从下往上逐渐扩大，减小了对黏土球击碎的难度。

所述的冲碎刀75包括冲碎外架751、复位弹簧752和二次冲碎锥753，冲碎外架751通过复位弹簧752与工作腔44的下端相连，冲碎外架751的内部开设有进出槽，且进出槽内设有二次冲碎锥753，具体工作时，重力球73下落砸至二次冲碎锥753的上端，二次冲碎锥753与冲碎外架751对黏土球进行双重砸碎。

所述的二次冲碎锥753的上端设有接触块，接触块为半圆结构，半圆结构的设置减小了重力球73与二次冲碎锥753的接触点，从而减小了对二次冲碎锥753的磨损程度，且接触块与冲碎外架751的上端之间设有冲压弹簧。

工作时：

S1、素土回填：人工将挖出的土壤回填至钻孔内，且按0.5m的分层务实；

S2：黏土球的输送：人工将定位外框11放置在钻孔的正上方且定位锥插入钻孔周围，人工向下按压进料板13，将黏土球放置在网状切模12的上端；

S3、对黏土球首次切碎：气缸22带动中间切筒4、边缘切筒5进行整体下降从而将网状切模12上的黏土球切成大块；

S4、对黏土球二次切碎：网状切模12将挤压板63向上挤压，挤压板63挤压衔接板62使得定位块61脱离于挤压槽内，此时，内置筒42与连接筒52可继续下降，电机24带动凸轮25转动使得内置筒42连接筒52进行往复升降从而对切成大块的黏土球进行二次捣碎并压实；

S5、水泥砂浆封填：通过导管灌注法的方式将水泥砂浆输送至孔口，让砂浆自由沉降从而对钻孔进行封孔处理。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。