用于采煤回填区域湿陷性黄土的地基处理设备的制作方法

本发明涉及地基处理，尤其涉及一种用于采煤回填区域湿陷性黄土的地基处理设备。

背景技术：

1、新能源设施建设过程中，需预先在具有湿陷性黄土的采煤回填区域构筑地基，其中，常使用地基处理设备对采煤回填区域的预设位置进行钻孔以形成桩孔。湿陷性黄土是指在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力共同作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著变形的土。

2、采煤回填区域沿竖直方向包括位于下部的黄土层和位于黄土层上部的人工填土区，其中，沿水平方向黄土层的层厚变化较小，土质较均匀，抗压缩性能适中，一般作为基础持力层；人工填土层中往往含粉质黏土、粉砂、砾砂、煤渣及块石等硬质颗粒，且硬质颗粒成分及粒径分布也不均匀，多数硬质颗粒的粒径范围为0.5-5cm，最大粒径可达80cm，如此一来，使得人工填土层被挖开时易出现坍塌及流泥问题，而且人工填土层遇水极易软化，贯穿人工填土层形成桩孔后，遇水软化的人工填土层会严重影响整个采煤回填区域的承载性能，易于发生湿陷性沉降，从而也使得位于人工填土层下部的黄土层发生湿陷性沉降，桩孔和地基遭到破坏，进而影响构筑于采煤回填区域上新能源设施的结构稳定性。

3、相关技术中，通常采用重物、锤击或震动沉管作为地基处理设备来对于具有湿陷性黄土的采煤回填区域进行打孔以形成桩孔，然而，该地基处理设备存在着效率低下、处理噪音大和环境污染严重的问题。

技术实现思路

1、鉴于上述采煤回填区域湿陷性黄土的地基处理效率低下、处理噪音较大和环境污染较重的问题，本发明提供一种用于采煤回填区域湿陷性黄土的地基处理设备，用于提高地基处理效率并减少地基处理的噪音和环境污染。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供一种地基处理设备，其包括支撑座和安装于所述支撑座的底部的多个支撑柱，所述支撑座上设有伸缩组件和控制系统，所述伸缩组件包括立设于所述支撑座上的伸缩立柱，所述伸缩立柱远离所述支撑座的一端设置有旋挖机构；

4、所述支撑座底部设有行走装置，所述行走装置用于支撑以及移动所述支撑座；

5、所述控制系统配置为控制所述伸缩立柱伸缩以调节所述旋挖机构与所述采煤回填区域的黄土层的距离，以及控制所述旋挖机构在所述黄土层内形成钻孔。

6、本发明所提供的方案至少具备如下有益效果：较相关技术采用设备直接震动冲击岩体以形成桩孔的方式相比，通过地基处理设备中相配合的伸缩组件与旋挖机构可实现对不同地形岩体工作面的挤压成孔，显著降低了地基处理噪音并减少了灰尘产生量，同时利用控制系统电控行走轮的电控结构可实现装置的自行走，提高了地基处理桩孔作业时的处理效率并减少了处理噪音以及环境污染。

7、本发明所提供的地基处理装置还可适用于除建设于采煤回填区域之外的地基处理。

8、在一种可能的实现方式中，所述旋挖机构包括设置于所述伸缩立柱远离所述支撑座的一端的控制台，以及设置于所述控制台内的第一控制马达和第二控制马达；

9、所述旋挖机构还包括第一旋转柱和第二旋转柱，所述第二旋转柱为中空结构，所述第二旋转柱同轴环套所述第一旋转柱，所述第二旋转柱的端部设置有钻头，且所述钻头所在的所述第二旋转柱的端部通过第一连接杆与所述第一旋转柱连接，所述第一连接杆传递使所述第一旋转柱相对所述第二旋转柱移动的作用力；

10、所述第一控制马达与所述第一旋转柱传动连接，所述第二控制马达与所述第二旋转柱传动连接。

11、在一种可能的实现方式中，所述第一旋转柱包括从内到外依次环套的第一套管、第二套管和第三套管，且沿所述第一旋转柱的轴向，所述第一套管、第二套管和第三套管可彼此相对移动；

12、所述第二旋转柱包括从内到外依次环套的第四套管、第五套管和第六套管，且沿所述第二旋转柱的轴向，所述第四套管、第五套管和第六套管可彼此相对移动；

13、所述钻头设置于所述第六套管的端部，所述第三套管通过所述第一连接杆与所述第四套管连接，使得所述第三套管与所述第四套管同步移动。

14、在一种可能的实现方式中，所述第一套管设有插孔，所述插孔沿所述第一套管的径向贯穿所述第一套管；

15、所述第一旋转柱还包括插设于所述插孔中的支撑板，且沿所述第一套管的径向，所述支撑板的两端与所述第二套管之间的间隙；

16、沿所述第一套管的轴向，所述支撑板背离所述钻头的表面设有限位柱；所述第二套管的管壁设有限位孔，所述限位孔沿所述第一套管的轴向与所述限位柱正对，当所述第一套管受到背离所述钻头的作用力时，所述限位孔配合所述限位柱限制所述第一套管相对所述第二套管沿所述第一套管的轴向的移动距离。

17、在一种可能的实现方式中，所述第一旋转柱的第一端侧壁设有外螺纹，所述第一端朝向所述钻头；所述第二旋转柱内设有与所述外螺纹配合的螺纹孔；

18、所述第一旋转柱包括引导面，沿所述第二旋转柱的径向，所述第二旋转柱设有至少两个滑槽，每个所述滑槽中设置一推杆，各所述推杆的第一端位于所述第二旋转柱内，并与所述引导面抵接；每个推杆上设有复位弹簧；

19、所述第一控制马达控制所述第一旋转柱旋转在所述第二旋转柱内正向旋转，使所述引导面推动各所述推杆的第二端伸出所述第二旋转柱外；所述第一控制马达控制所述第一旋转柱旋转在所述第二旋转柱内反向旋转，所述复位弹簧使各所述推杆的第二端收入各所述滑槽内。

20、在一种可能的实现方式中，所述第一旋转柱的外周面上设有多个第一排水孔，所述第二旋转柱的外周面上设有多个第二排水孔，所述钻头的外周面上设有多个第三排水孔。

21、在一种可能的实现方式中，所述行走装置与所述支撑座之间设有减震机构，所述减震机构包括依次相连的减震座、第二连接杆和减震柱，所述减震座与所述行走装置连接，所述减震柱与所述支撑座的底部连接；

22、所述第二连接杆和所述减震柱为柔性结构。

23、在一种可能的实现方式中，所述减震座与所述支撑座的底部之间设有减震弹簧，且所述减震弹簧的两端分别与所述减震座和所述支撑座的底部抵接。

24、在一种可能的实现方式中，所述伸缩组件还包括固定架和支撑杆，所述固定架安装在所述伸缩立柱远离所述支撑座的一端，所述旋挖机构通过所述固定架与所述伸缩立柱连接；所述支撑杆的两端分别与所述支撑座和所述固定架连接，且所述支撑杆相对于所述支撑座倾斜设置。

25、在一种可能的实现方式中，所述控制系统包括相邻设置于所述支撑座上的第一控制室和位于所述支撑座上远离所述伸缩立柱端部的第二控制室，所述第一控制室控制所述伸缩立柱伸缩，以及控制所述旋挖机构旋转和停转；

26、所述第二控制室控制所述行走装置的启停。

技术特征：

1.一种用于采煤回填区域湿陷性黄土的地基处理设备，其特征在于，包括支撑座和安装于所述支撑座的底部的多个支撑柱，所述支撑座上设有伸缩组件和控制系统，所述伸缩组件包括立设于所述支撑座上的伸缩立柱，所述伸缩立柱远离所述支撑座的一端设置有旋挖机构；

2.根据权利要求1所述的地基处理设备，其特征在于，所述旋挖机构包括设置于所述伸缩立柱远离所述支撑座的一端的控制台，以及设置于所述控制台内的第一控制马达和第二控制马达；

3.根据权利要求2所述的地基处理设备，其特征在于，所述第一旋转柱包括从内到外依次环套的第一套管、第二套管和第三套管，且沿所述第一旋转柱的轴向，所述第一套管、第二套管和第三套管可彼此相对移动；

4.根据权利要求3所述的地基处理设备，其特征在于，所述第一套管设有插孔，所述插孔沿所述第一套管的径向贯穿所述第一套管；

5.根据权利要求2所述的地基处理设备，其特征在于，所述第一旋转柱的第一端侧壁设有外螺纹，所述第一端朝向所述钻头；所述第二旋转柱内设有与所述外螺纹配合的螺纹孔；

6.根据权利要求2所述的地基处理设备，其特征在于，所述第一旋转柱的外周面上设有多个第一排水孔，所述第二旋转柱的外周面上设有多个第二排水孔，所述钻头的外周面上设有多个第三排水孔。

7.根据权利要求1所述的地基处理设备，其特征在于，所述行走装置与所述支撑座之间设有减震机构，所述减震机构包括依次相连的减震座、第二连接杆和减震柱，所述减震座与所述行走装置连接，所述减震柱与所述支撑座的底部连接；

8.根据权利要求7所述的地基处理设备，其特征在于，所述减震座与所述支撑座的底部之间设有减震弹簧，且所述减震弹簧的两端分别与所述减震座和所述支撑座的底部抵接。

9.根据权利要求1-8任一所述的地基处理设备，其特征在于，所述伸缩组件还包括固定架和支撑杆，所述固定架安装在所述伸缩立柱远离所述支撑座的一端，所述旋挖机构通过所述固定架与所述伸缩立柱连接；所述支撑杆的两端分别与所述支撑座和所述固定架连接，且所述支撑杆相对于所述支撑座倾斜设置。

10.根据权利要求9所述的地基处理设备，其特征在于，所述控制系统包括相邻设置于所述支撑座上的第一控制室和位于所述支撑座上远离所述伸缩立柱端部的第二控制室，所述第一控制室控制所述伸缩立柱伸缩，以及控制所述旋挖机构旋转和停转；

技术总结
本发明提供一种用于采煤回填区域湿陷性黄土的地基处理设备，涉及地基处理技术领域，用于解决地基处理效率低下、处理噪音较大和环境污染较重的技术问题。该地基处理设备包括支撑座和安装于支撑座的底部的多个支撑柱，支撑座上设有伸缩组件和控制系统，伸缩组件包括立设于支撑座上的伸缩立柱，伸缩立柱远离支撑座的一端设置有旋挖机构；支撑座底部设有行走装置，行走装置用于支撑以及移动支撑座；控制系统配置为控制伸缩立柱伸缩以调节旋挖机构与采煤回填区域的黄土层的距离，以及控制旋挖机构在黄土层内形成钻孔。本发明提供的地基处理设备用于采煤回填区湿陷性黄土的地基处理。

技术研发人员：帅争峰,张二信,雷咸道,汪常明,葛殿辉,崔晓波,李志鹏
受保护的技术使用者：中国三峡新能源（集团）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13