一种钻孔注浆施工装置及其在隧道施工中的应用方法与流程

本发明属于钻孔注浆，特别涉及一种钻孔注浆施工装置及其在隧道施工中的应用方法。

背景技术：

1、隧道钻孔注浆是一种用于隧道建设的技术，其基本原理是在隧道周围钻孔，然后将注浆材料压入孔中，使注浆材料通过孔洞扩散到岩土体中，从而达到加固岩土体的目的。隧道钻孔注浆技术在地下结构防渗、基坑加固、防止地面沉降、已建构筑物地基处理、顶管减摩顶进等方面起着重要的作用。

2、但是目前的钻孔注浆技术中，在钻孔后注浆时，只是利用推进机构将注浆管推入钻孔内，这样可能会导致注浆管与钻孔不始终位于同一轴线上，注浆管的角度变化会使注浆管与钻孔内壁相切，影响注浆管的推入，甚至造成钻孔损坏，影响后续注浆效果。

技术实现思路

1、针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种钻孔注浆施工装置及其在隧道施工中的应用方法，通过设置导向组件，使得钻杆、注浆管与导向管始终处于同一轴线上，保证了施工过程中钻杆和注浆管的角度不会发生变化，避免影响注浆效果。

2、本发明的技术方案是：一种钻孔注浆施工装置，包括钻孔组件和注浆组件，还包括设置在拱架上的导向组件，所述钻孔组件用于将钻杆经导向组件在拱架上预设的孔洞上钻设钻孔，所述注浆组件用于将注浆管经导向组件插入钻孔内，所述导向组件包括：

3、连接件，活动连接设置在所述拱架下端边缘，所述连接件用于沿拱架下端边缘移动并锁定；

4、承载箱，连接设置在所述连接件上，所述承载箱靠近所述孔洞的一侧与背离孔洞的一侧均为敞口设置，承载箱的内顶部与内底部相对设置有多个液压伸缩柱，每个所述液压伸缩柱远端嵌设有万向球；

5、导向管，穿设在所述承载箱内，且所述导向管一端伸入所述孔洞内，多个所述液压伸缩柱通过伸缩作用，使所述万向球抵触在所述导向管外表面，从而对导向管的角度进行固定，所述钻杆、注浆管分别活动套设在所述导向管内；

6、两个固定件，分别设置在所述承载箱靠近所述孔洞的一侧与背离孔洞的一侧，两个所述固定件分别用于固定所述导向管的两端。

7、进一步地，所述拱架为工字钢架，所述连接件包括：

8、挂接槽，活动卡接在所述挂接槽下侧边缘，所述承载箱连接设置在所述挂接槽侧面；

9、两个电动滚轮，分别设置在所述挂接槽上端两侧，两个所述电动滚轮分别与所述拱架滚动接触，电动滚轮用于带动挂接槽在拱架下侧移动。

10、进一步地，所述导向管包括：

11、间隔设置的第一导管和第二导管；

12、多个伸缩杆，连接设置在所述第一导管和第一导管相对端面之间，多个所述伸缩杆用于调节第一导管和第一导管的间距；

13、外橡胶套，连接设置在所述第一导管和第一导管的外侧面之间；

14、内橡胶套，连接设置在所述第一导管和第一导管的内侧面之间。

15、进一步地，两个所述固定件均包括：

16、上伸缩杆，固定设置在所述承载箱侧面上部，所述上伸缩杆下端设有上铰接座；

17、上弧板，铰接设置在所述上铰接座下方，所述上弧板的弧口朝下；

18、下伸缩杆，固定设置在所述承载箱侧面下部，所述下伸缩杆上端设有下铰接座；

19、下弧板，铰接设置在所述下铰接座上，所述下弧板的弧口朝上。

20、进一步地，所述上弧板和下弧板的背弧面均设有电子水平仪，所述电子水平仪用于测量上弧板和下弧板的倾斜角度，从而得到导向管的倾斜角度。

21、进一步地，所述上弧板和下弧板弧口面均设有防滑垫。

22、进一步地，所述万向球与液压伸缩柱的连接处设有压力传感器。

23、进一步地，所述钻孔组件包括：

24、移动底座，其上设有剪叉升降架；

25、钻机，设置在所述剪叉升降架上，所述钻杆连接在所述钻机的输出端上；

26、角度调节件，设置在所述剪叉升降架与钻机的连接处，所述角度调节件用于调节钻机的钻进角度。

27、进一步地，所述注浆组件包括注浆机和连接管，所连接管分别通过快速接头与注浆机、注浆管连接。

28、上述一种钻孔注浆施工装置在隧道施工中的应用方法，包括以下步骤：

29、将拱架固定在隧道顶部，在拱架间隔钻设孔洞，将承载箱通过连接件挂设在拱架下方；

30、将导向管穿过承载箱插入孔洞内，通过控制液压伸缩柱的伸缩，使万向球抵触在导向管外侧面，并通过液压伸缩柱的不同伸缩长度调节导向管的倾斜角度至设定角度，然后通过控制固定件的上伸缩杆和下伸缩杆伸长，使上弧板和下弧板固定在导向管表面，将导向管的倾斜角度固定；

31、将钻机通过移动底座和剪叉升降架移动至承载箱一侧，在钻机上安装钻杆，通过角度调节件调节钻杆与导向管同轴线，利用钻机将钻杆钻入拱架上方的隧道内，形成钻孔；

32、撤出钻杆，将注浆管插入钻孔内，并收缩导向管的伸缩杆，使第一导管与第二导管互相靠近，从而使外橡胶套和内橡胶套分别向导向管的外侧和内侧挤压，将导向管与钻孔之间、导向管与注浆管之间进行密封；

33、通过快速接头将连接管分别与注浆管、注浆机连接，利用注浆机向注浆管内注浆，并通过注浆管表面的注浆口注入至钻孔内，待浆液固化，拆下连接管和快速接头；

34、重复上述步骤，对所有孔洞进行钻孔注浆。

35、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提供的一种钻孔注浆施工装置及其在隧道施工中的应用方法，通过在拱架下方挂设能够移动和固定的连接件，并且在连接件侧面设置承载箱，将导向管穿设在承载箱内，并通过承载箱内的多个液压伸缩柱对导向管的倾斜角度进行固定，避免了后期钻孔或注浆时钻杆或注浆管发生偏移，影响钻孔注浆效果，同时在导向管中部设置伸缩杆和橡胶套，对导向管与钻孔、注浆管之间进行密封，避免浆液泄漏。总之，本发明具有结构新颖、使用方便、高效稳定等优点。

技术特征：

1.一种钻孔注浆施工装置，包括钻孔组件（1）和注浆组件（2），其特征在于，还包括设置在拱架（10）上的导向组件（3），所述钻孔组件（1）用于将钻杆（11）经导向组件（3）在拱架（10）上预设的孔洞（101）上钻设钻孔（102），所述注浆组件（2）用于将注浆管（21）经导向组件（3）插入钻孔（102）内，所述导向组件（3）包括：

2.如权利要求1所述的一种钻孔注浆施工装置，其特征在于，所述拱架（10）为工字钢架，所述连接件（31）包括：

3.如权利要求2所述的一种钻孔注浆施工装置，其特征在于，所述导向管（33）包括：

4.如权利要求3所述的一种钻孔注浆施工装置，其特征在于，两个所述固定件（34）均包括：

5.如权利要求4所述的一种钻孔注浆施工装置，其特征在于，所述上弧板（343）和下弧板（346）的背弧面均设有电子水平仪（347），所述电子水平仪（347）用于测量上弧板（343）和下弧板（346）的倾斜角度，从而得到导向管（33）的倾斜角度。

6.如权利要求5所述的一种钻孔注浆施工装置，其特征在于，所述上弧板（343）和下弧板（346）弧口面均设有防滑垫。

7.如权利要求6所述的一种钻孔注浆施工装置，其特征在于，所述万向球（322）与液压伸缩柱（321）的连接处设有压力传感器（323）。

8.如权利要求7所述的一种钻孔注浆施工装置，其特征在于，所述钻孔组件（1）包括：

9.如权利要求8所述的一种钻孔注浆施工装置，其特征在于，所述注浆组件（2）包括注浆机（22）和连接管（23），所连接管（23）分别通过快速接头（24）与注浆机（22）、注浆管（21）连接。

10.如权利要求9所述一种钻孔注浆施工装置在隧道施工中的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种钻孔注浆施工装置及其在隧道施工中的应用方法，包括钻孔组件和注浆组件，还包括设置在拱架上的导向组件；导向组件包括连接件、承载箱、导向管和固定件；连接件活动连接设置在拱架下端边缘；承载箱连接设置在连接件上，承载箱靠近孔洞的一侧与背离孔洞的一侧均为敞口设置，承载箱的内顶部与内底部相对设置有多个液压伸缩柱，每个液压伸缩柱远端嵌设有万向球；导向管穿设在承载箱内，且导向管一端伸入孔洞内，多个液压伸缩柱通过伸缩作用，使万向球抵触在导向管外表面，从而对导向管的角度进行固定。总之，本发明具有结构新颖、使用方便、高效稳定等优点。

技术研发人员：张浩,李昂,赵昕,牛永喆,李扬,韦立博,崔晓晓,赵婧莹
受保护的技术使用者：陕西省交通规划设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/26