一种根据土质状况调节速度的高压喷射注浆机

摘要

本发明公开了一种根据土质状况调节速度的高压喷射注浆机，包括动力箱以及设置于所述动力箱下侧的移动机构，所述动力箱右侧设有传动机构、升降机构、射流机构、气动机构、检测调节机构，本发明根据不同土质摩擦力不同的特点，通过摩擦力将土质分类，从而提高在易混合的沙土质地层中，提高高压气流的气量，从而提高整体的喷射注浆效率，子啊较为难以混合的砂石层时，通过降低气流量的的手段降低喷射注浆的混合速度，使其能够充分混合，提高地基的整体强度，同时本发明实现了处理过程自动化，大大提高了处理效率，节省了劳动力，降低了高压喷射注浆成本。

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据土质状况调节速度的高压喷射注浆机，主要涉及喷射注浆技术领域。

背景技术

高压旋喷注浆法始创于日本，它是在化学注浆法的基础上，采用高压水射流切割技术而发展起来的。高压喷射注浆就是利用钻机钻孔，把带有喷嘴的注浆管插至土层的预定位置后，以高压设备使浆液成为二十兆帕以上的高压射流，从喷嘴中喷射出来冲击破坏土体。部分细小的土料随着浆液冒出水面，其余土粒在喷射流的冲击力，离心力和重力等作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例有规律地重新排列。浆液凝固后，便在土中形成一个固结体与桩间土一起构成复合地基，从而提高地基承载力，减少地基的变形，达到地基加固的目的；

现阶段有的高压喷射注浆机械，主要工作步骤是将钻孔喷射一体的管道钻入地底后，在再通过喷射高压注浆流，和同步喷射的高压气流使得管道旋转上升，均匀的在地底形成稳固的地基，但此种模式对待不同的地质条件时不能作出反应，需要操作人员进行调试后才可以运转，否则可能会造成地基材质不均匀，影响后续建筑物的质量，且不能实时的调节速度，传统中进行上述处理方式一般需要多名人员辅助操作，费时费力，效率较低，而且难以实现自动化，针对上述缺点，本发明进行了改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种根据土质状况调节速度的高压喷射注浆机，克服了上述的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

本发明的一种根据土质状况调节速度的高压喷射注浆机，包括动力箱以及设置于所述动力箱下侧的移动机构，所述动力箱右侧设有传动机构、升降机构、射流机构、气动机构、检测调节机构，所述动力箱中设有动力腔，所述动力腔中设有动力机构、控制机构；

所述升降机构包括所述动力箱右侧上下对称的的两个限位块，所述限位块之间设有一个旋转的螺纹齿轮，所述螺纹齿轮内侧螺纹连接有钻动管，所述螺纹齿轮的旋转就能够带动所述钻动管向下运动，完成打孔，反之当所述螺纹齿轮保持固定时，所述钻动管发生旋转时，就能够相对所述螺纹齿轮旋转着向上移动；

所述射流机构包括连接于所述钻动管上侧的流管，所述流管与所述钻动管内连通的同时，不与之共同旋转，所述流管上端设有浆液箱，所述浆液箱中的浆液能够流入所述钻动管之中，所述钻动管下端连接有钻头，所述钻头中设有按钮，所述钻头腔侧壁上设有左右对称的两个与外界连通的钻头通道，所述钻头通道上方位于所述钻头内设有与之连通的阻拦腔，所述阻拦腔中滑动设有惯性块，所述惯性块外侧通过弹簧弹性连接所述阻拦腔的侧壁，所述阻拦腔与所述钻头通道连接处设有能够滑动的阻拦块，所述阻拦块初始状态时，能够阻断所述钻头腔与外界的连接，所述惯性块内侧通过阻拦腔连接所述阻拦块的外侧，当所述钻动管下降进入土壤之中时，所述钻头通道处于关闭状态，能够有效的放置沙土进入所述钻头腔中造成堵塞损坏等问题，当所述钻动管开始旋转向下喷射注浆时，所述惯性块在惯性下带动所述钻头通道开启所述钻头通道，有效的提高浆液的通过率，增快施工速度；

所述检测调节机构包括位于所述位于所述钻动管右侧的检测箱，所述检测箱内设有检测腔，所述检测腔底壁上设有能够旋转的旋转轴，所述旋转轴上设有传力锥齿轮，所述传力锥齿轮左侧啮合连接有受力锥齿轮，所述受力锥齿轮左侧通过传动轴连接有传动齿轮，所述传动齿轮后侧啮合连接有下端延伸至所述检测腔下侧的降速齿条，所述钻动管内侧设有右端延伸至所述检测箱下侧的气管，所述降速齿条下端延伸至所述气管内，所述气管内能够喷出高压气体，所述降速齿条的上下移动就能够控制气流从而控制所述钻动管的旋转上升速度，所述旋转轴右侧固定连接有检测杆，所述检测杆右端延伸至所述检测腔的右侧连接有检测块，当所述检测块接触的土质摩擦力发生变化时，就能够带动所述旋转轴作出反应，从而调节所述气管内的气流量，所述检测腔前壁上设有回弹箱，所述回弹箱中设有回弹腔，所述回弹腔内滑动设有回弹滑芯，所述回弹滑芯后端延伸至所述回弹箱后侧抵接所述检测杆可以在土质摩擦力降低时，将所述检测杆推回平衡位置，所述检测腔右壁上设有延伸至所述检测箱右侧的摩擦箱，所述摩擦箱内设有摩擦腔，所述摩擦腔内壁滑动设有左端延伸至所述检测腔内的摩擦按钮，所述摩擦按钮右侧通过弹簧弹性连接所述摩擦腔内壁的突起处，所述摩擦按钮右侧设有一端延伸至所述摩擦腔右侧的摩擦杆，所述摩擦杆右端连接有摩擦头，所述旋转轴右侧设有锤击杆，所述锤击杆右侧设有摩擦按钮，当所述气管中的气流量降到最低限度时，所述钻动管的转动速度还是过快的情况下，所述摩擦头伸出与土壤内侧发生摩擦，从而快速的降低转速，达到平衡调节的目的。

进一步的，所述气动机构包括位于所述钻动管右侧的气泵，所述气泵左侧设有延伸至所述钻动管内的所述气管，所述气管右端延伸至所述钻动管下侧后向右伸出所述钻动管外，所述气管下端连接有倾斜设置的倾斜头，所述气泵下侧设有开关，当所述钻动管向下一直运转直至所述开关接触所述螺纹齿轮时，所述螺纹齿轮停止运转，而所述气泵将气体增压喷射出所述钻动管外侧，从而带动所述钻动管旋转，在所述螺纹齿轮保持固定的情况下使得，所述钻动管开始旋转回升，使得喷射注浆工作开始进行。

进一步的，所述传动机构包括位于所述动力腔右侧与下侧所述限位块上的连接轴，所述连接轴上设有旋转的一个棘轮，所述连接轴上端设有连接齿轮，所述连接齿轮右侧与所述螺纹齿轮啮合，所述棘轮的旋转能够带动所述螺纹齿轮旋转，进而使得所述钻动管向下运动，所述棘轮停止时，在其结构的影响下，使得所述钻动管开始反向旋转上升时，所述棘轮能够使得所述螺纹齿轮保持固定。

进一步的，所述动力机构包括位于所述动力腔底壁上的电机，所述电机上侧动力连接有主轴，所述主轴上动力连接有上下对称的两个能够上下滑动的轴套，所述轴套上设有轴键，上侧所述轴套外侧非动力连接有动力齿轮，下侧所述轴套外侧非动力连接有主动锥齿轮，当所述轴套上升下降时，所述轴键才能与所述动力齿轮或者所述主动锥齿轮动力连接，带动其旋转，所述连接齿轮右侧啮合连接所述棘轮，所述电机为所述升降机构的下降提供动力，初始状态时下侧所述轴键与所述主动锥齿轮连接。

进一步的，所述移动机构包括位于所述动力箱下侧的履带，所述履带后侧连接有被动皮带轮，所述被动皮带轮上侧通过皮带连接有主动皮带轮，所述主动皮带轮前端延伸至所述动力腔内设有被动锥齿轮，所述被动锥齿轮下侧与所述主动锥齿轮啮合连接，此时所述电机就能够通过履带带动装置整体移动。

进一步的，所述控制机构包括位于所述浆液箱左侧的控制杆，所述控制杆下端延伸至所述动力腔内通过连接线连接有开关杆，所述开关杆右端旋转连接于所述电机的左侧，所述控制杆右侧设有连接杆，上下所述轴套之间通过推动杆相连接，所述连接杆右端连接所述推动杆，当所述控制杆上下移动时，就能够使得所述轴键连接所述动力齿轮或者所述主动锥齿轮，所述动力箱上侧设有按钮，所述按钮下端延伸至所述动力腔内的上侧轴键上方，当所述按钮向下压动时，所述主轴就与所述动力齿轮动力连接。

本发明的有益效果 ：本发明根据不同土质摩擦力不同的特点，通过摩擦力将土质分类，从而提高在易混合的沙土质地层中，提高高压气流的气量，从而提高整体的喷射注浆效率，子啊较为难以混合的砂石层时，通过降低气流量的的手段降低喷射注浆的混合速度，使其能够充分混合，提高地基的整体强度，同时本发明实现了处理过程自动化，大大提高了处理效率，节省了劳动力，降低了高压喷射注浆成本。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是图1中A-A的结构示意图。

图3是图1中B的放大结构示意图。

图4是图1中C的放大结构示意图。

图5是图4中D-D的结构示意图。

图6是图4中E-E的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1-6对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

结合附图 1-6所述的一种根据土质状况调节速度的高压喷射注浆机，包括动力箱10以及设置于所述动力箱10下侧的移动机构100，所述动力箱10右侧设有传动机构101、升降机构102、射流机构103、气动机构104、检测调节机构105，所述动力箱10中设有动力腔11，所述动力腔11中设有动力机构106、控制机构107；

所述升降机构102包括所述动力箱10右侧上下对称的的两个限位块21，所述限位块21之间设有一个旋转的螺纹齿轮20，所述螺纹齿轮20内侧螺纹连接有钻动管16，所述螺纹齿轮20的旋转就能够带动所述钻动管16向下运动，完成打孔，反之当所述螺纹齿轮20保持固定时，所述钻动管16发生旋转时，就能够相对所述螺纹齿轮20旋转着向上移动；

所述射流机构103包括连接于所述钻动管16上侧的流管15，所述流管15与所述钻动管16内连通的同时，不与之共同旋转，所述流管15上端设有浆液箱14，所述浆液箱14中的浆液能够流入所述钻动管16之中，所述钻动管16下端连接有钻头41，所述钻头41中设有按钮12，所述钻头腔42侧壁上设有左右对称的两个与外界连通的钻头通道43，所述钻头通道43上方位于所述钻头41内设有与之连通的阻拦腔45，所述阻拦腔45中滑动设有惯性块47，所述惯性块47外侧通过弹簧弹性连接所述阻拦腔45的侧壁，所述阻拦腔45与所述钻头通道43连接处设有能够滑动的阻拦块44，所述阻拦块44初始状态时，能够阻断所述钻头腔42与外界的连接，所述惯性块47内侧通过阻拦腔45连接所述阻拦块44的外侧，当所述钻动管16下降进入土壤之中时，所述钻头通道43处于关闭状态，能够有效的放置沙土进入所述钻头腔42中造成堵塞损坏等问题，当所述钻动管16开始旋转向下喷射注浆时，所述惯性块47在惯性下带动所述钻头通道43开启所述钻头通道43，有效的提高浆液的通过率，增快施工速度；

所述检测调节机构105包括位于所述位于所述钻动管16右侧的检测箱50，所述检测箱50内设有检测腔51，所述检测腔51底壁上设有能够旋转的旋转轴56，所述旋转轴56上设有传力锥齿轮55，所述传力锥齿轮55左侧啮合连接有受力锥齿轮54，所述受力锥齿轮54左侧通过传动轴53连接有传动齿轮52，所述传动齿轮52后侧啮合连接有下端延伸至所述检测腔51下侧的降速齿条49，所述钻动管16内侧设有右端延伸至所述检测箱50下侧的气管19，所述降速齿条49下端延伸至所述气管19内，所述气管19内能够喷出高压气体，所述降速齿条49的上下移动就能够控制气流从而控制所述钻动管16的旋转上升速度，所述旋转轴56右侧固定连接有检测杆57，所述检测杆57右端延伸至所述检测腔51的右侧连接有检测块58，当所述检测块58接触的土质摩擦力发生变化时，就能够带动所述旋转轴56作出反应，从而调节所述气管19内的气流量，所述检测腔51前壁上设有回弹箱66，所述回弹箱66中设有回弹腔67，所述回弹腔67内滑动设有回弹滑芯68，所述回弹滑芯68后端延伸至所述回弹箱66后侧抵接所述检测杆57可以在土质摩擦力降低时，将所述检测杆57推回平衡位置，所述检测腔51右壁上设有延伸至所述检测箱50右侧的摩擦箱60，所述摩擦箱60内设有摩擦腔62，所述摩擦腔62内壁滑动设有左端延伸至所述检测腔51内的摩擦按钮63，所述摩擦按钮63右侧通过弹簧弹性连接所述摩擦腔62内壁的突起处，所述摩擦按钮63右侧设有一端延伸至所述摩擦腔62右侧的摩擦杆61，所述摩擦杆61右端连接有摩擦头59，所述旋转轴56右侧设有锤击杆65，所述锤击杆65右侧设有摩擦按钮63，当所述气管19中的气流量降到最低限度时，所述钻动管16的转动速度还是过快的情况下，所述摩擦头59伸出与土壤内侧发生摩擦，从而快速的降低转速，达到平衡调节的目的。

有益地，所述气动机构104包括位于所述钻动管16右侧的气泵17，所述气泵17左侧设有延伸至所述钻动管16内的所述气管19，所述气管19右端延伸至所述钻动管16下侧后向右伸出所述钻动管16外，所述气管19下端连接有倾斜设置的倾斜头48，所述气泵17下侧设有开关18，当所述钻动管16向下一直运转直至所述开关18接触所述螺纹齿轮20时，所述螺纹齿轮20停止运转，而所述气泵17将气体增压喷射出所述钻动管16外侧，从而带动所述钻动管16旋转，在所述螺纹齿轮20保持固定的情况下使得，所述钻动管16开始旋转回升，使得喷射注浆工作开始进行。

有益地，所述传动机构101包括位于所述动力腔11右侧与下侧所述限位块21上的连接轴23，所述连接轴23上设有旋转的一个棘轮24，所述连接轴23上端设有连接齿轮22，所述连接齿轮22右侧与所述螺纹齿轮20啮合，所述棘轮24的旋转能够带动所述螺纹齿轮20旋转，进而使得所述钻动管16向下运动，所述棘轮24停止时，在其结构的影响下，使得所述钻动管16开始反向旋转上升时，所述棘轮24能够使得所述螺纹齿轮20保持固定。

有益地，所述动力机构106包括位于所述动力腔11底壁上的电机34，所述电机34上侧动力连接有主轴27，所述主轴27上动力连接有上下对称的两个能够上下滑动的轴套26，所述轴套26上设有轴键28，上侧所述轴套26外侧非动力连接有动力齿轮25，下侧所述轴套26外侧非动力连接有主动锥齿轮31，当所述轴套26上升下降时，所述轴键28才能与所述动力齿轮25或者所述主动锥齿轮31动力连接，带动其旋转，所述连接齿轮22右侧啮合连接所述棘轮24，所述电机34为所述升降机构102的下降提供动力，初始状态时下侧所述轴键28与所述主动锥齿轮31连接。

有益地，所述移动机构100包括位于所述动力箱10下侧的履带35，所述履带35后侧连接有被动皮带轮36，所述被动皮带轮36上侧通过皮带37连接有主动皮带轮38，所述主动皮带轮38前端延伸至所述动力腔11内设有被动锥齿轮40，所述被动锥齿轮40下侧与所述主动锥齿轮31啮合连接，此时所述电机34就能够通过履带35带动装置整体移动。

有益地，所述控制机构107包括位于所述浆液箱14左侧的控制杆13，所述控制杆13下端延伸至所述动力腔11内通过连接线32连接有开关杆33，所述开关杆33右端旋转连接于所述电机34的左侧，所述控制杆13右侧设有连接杆29，上下所述轴套26之间通过推动杆30相连接，所述连接杆29右端连接所述推动杆30，当所述控制杆13上下移动时，就能够使得所述轴键28连接所述动力齿轮25或者所述主动锥齿轮31，所述动力箱10上侧设有按钮12，所述按钮12下端延伸至所述动力腔11内的上侧轴键28上方，当所述按钮12向下压动时，所述主轴27就与所述动力齿轮25动力连接。

整个装置的机械动作的顺序 ：

1．初始状态时，下侧轴键28连接推动杆30，此时电机34通过主轴27、轴套26、轴键28、主动锥齿轮31、被动锥齿轮40、皮带轮轴39、主动皮带轮38、皮带37、被动皮带轮36、履带35带动装置整体移动来到工作位置；

2．到达地点时，按压按钮12使得上侧轴键28与动力齿轮25相连接，下侧轴键28与主动锥齿轮31断开，装置停止移动，此时电机34通过主轴27、轴套26、轴键28、动力齿轮25、棘轮24、连接轴23、连接齿轮22、螺纹齿轮20使得钻动管16开始向下开孔；

3．此时的阻拦块44保持钻头通道43的关闭状态，防止土壤进入钻头腔42中造成堵塞；

4．当钻动管16向下运转到设定深度时，控制杆13向下压动开关杆33，从而使得电机34 关闭，此时的螺纹齿轮20在棘轮24的作用下保持固定；

5．同时开关18接触螺纹齿轮20触发气泵17，通过气管19及倾斜头48向地底喷出，使得钻动管16开始旋转，此时惯性块47在惯性的作用下通过拉力线46拉动阻拦块44使得钻头腔42与钻头通道43打开连接，浆液箱14内的浆液通过流管15、钻动管16、钻头腔42、钻头通道43迅速的向地底喷出，开始高压喷射注浆工作；

6．在钻动管16旋转的同时，检测块58的侧面接触孔洞的内壁，在不断上升的过程中，当土质摩擦力变大时，通过检测杆57、旋转轴56、传力锥齿轮55、受力锥齿轮54、传动轴53、传动齿轮52、降速齿条49使得气管19内通过的气流量降低，从而降低喷射和钻动管16的上升速率，此时的转速还是过快时，旋转轴56就能通过锤击杆65、锤击块64、摩擦按钮63、摩擦杆61使得摩擦头59向外伸出接触孔洞内壁，从而直接降低速度；

7．当土质摩擦力变小时，在回弹滑芯68与回弹杆69的推动下，检测杆57回弹，使得气管19内气流量上升，从而加快上升速率，此时就能够达到根据土质来调整喷射速率的目的；

8．当钻动管16上升回到原位时，控制杆13通过连接线32、开关杆33启动电机34，同时通过连接杆29、推动杆30、轴套26、轴键28使得主轴27与主动锥齿轮31重新连接，装置整体复位，履带35开始带动装置前去新的处理点位。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。