多层采空区注浆处理及效果验证装置的制作方法

1.本发明涉及注浆装置领域，尤其涉及多层采空区注浆处理及效果验证装置。


背景技术：

2.高速公路工程为线性工程，路堤属于柔性基础承受路面结构，地下采空区不均匀沉降容易造成路基、路面结构开裂等。因此，高速公路工程采空区注浆技术不同于水利水电、工民建中的注浆技术，后者主要以加固和防渗为主，而对于高速公路采空区的注浆，主要以充填采空区为主，为充填式注浆。
3.目前高速公路采空区注浆设备较为笨重，不便于运输和携带，且其仅具有注浆功能，无法对注浆效果进行验证，需要做出改进。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供多层采空区注浆处理及效果验证装置，以解决上述技术问题。
5.本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：
6.多层采空区注浆处理及效果验证装置，包括掘进管，所述掘进管内设置有注浆管，所述注浆管上部滑动套设有上密封盖，所述上密封盖与掘进管顶部固接，所述注浆管下部滑动套设有下密封盖，所述下密封盖与掘进管底部固接；所述注浆管顶端与连接管螺纹连接，所述连接管与软管下端固接，所述掘进管内安装有用于驱动注浆管上下往复移动的驱动机构。
7.优选的，所述注浆管上部滑动套设有上导向管，所述上导向管贯穿固设在上密封盖上，所述注浆管下部滑动套设有下导向管，所述下导向管贯穿固设在下密封盖上。
8.优选的，所述上密封盖上贯穿开设有多个出线孔。
9.优选的，所述驱动机构包括对称设置在注浆管左右两侧的多个齿轮，所述齿轮的四分之三圆周没有轮齿，所述注浆管表面左右两侧固设有多个齿条，所述齿条与齿轮啮合，所述齿轮固定套设在转轴上，所述转轴与电机的动力输出端固接，所述电机与掘进管内壁固接；
10.所述注浆管上套设有第一弹簧，所述第一弹簧上端与上密封盖固接，所述第一弹簧下端与注浆管固接。
11.优选的，所述注浆管底部固定套设有圆台状的掘进头，所述掘进头位于下密封盖下方，所述注浆管底端固设有圆锥状的插头，所述注浆管底部围绕注浆管固设有多个出料弯管，所述出料弯管与注浆管连通，所述出料弯管内设置有弧形堵头，所述出料弯管内固设有弧形限位环，所述弧形限位环位于注浆管与弧形堵头之间。
12.优选的，所述掘进管上部固定套设有配重盒，所述配重盒内设置有圆环，所述圆环套设在掘进管上，所述圆环下方设置有支撑盘，所述支撑盘固定套设在掘进管上，所述圆环边缘与支撑盘边缘通过多个第二弹簧连接；
13.所述圆环顶面边缘固设有多个限位块，所述圆环顶面放置有铁球，所述配重盒内围绕圆环设置有多个导向管，所述导向管贯穿固设在配重盒上，所述导向管靠近限位块的区域为硅胶，所述支撑盘底部通过多个支架与掘进管固接。
14.优选的，所述软管表面沿软管长度方向设置有刻度。
15.优选的，所述软管上滑动套设有滑筒，所述滑筒上固定套设有限位板，所述滑筒左右两侧皆螺纹连接有固定螺杆。
16.优选的，所述限位板边缘插接有多个插杆。
17.优选的，所述掘进管底部通过多个扭簧与多个支架连接，所述下密封盖侧面倾斜固设有多个限位板，所述限位板顶面固设有启动按钮，所述启动按钮通过电线与报警器连接。
18.本发明的有益效果是：
19.1、本发明通过设计一种多层采空区注浆处理及效果验证装置，创新性的将自动铅笔的结构与原理用于掘进管的向下掘进并加以改进，使注浆管移动到踩空区进行注浆，不需要安装额外的钻探设备，小巧灵活、便于携带；具体的，通过电机驱动四分之三圆周没有轮齿的齿轮转动，当齿轮上有轮齿的部分与齿条啮合时，齿轮驱动注浆管下移，当齿轮上有轮齿的部分未与齿条啮合时，在第一弹簧弹力作用下，注浆管上移回位，从而使注浆管上下往复移动(类似于按压自动铅笔使笔芯冒出一样，但本装置的注浆管是上下往复移动，不会向自动铅笔笔芯一样一直向下冒出)，注浆管带动插头、掘进头上下往复移动凿穿土层，使本装置不断向下移动。
20.2、本发明可以在掘进管向下掘进的过程中，使掘进管尽量保持竖直向下移动，防止本装置偏离预定的浇筑位置，具体的，当本装置向一侧微微倾斜时，铁球会同步移动到倾斜的一侧下压圆环的一侧，使圆环一侧下移挤压硅胶，当本装置下移时泥土通过该侧导向管时阻力变大，从而使本装置向反方向倾斜回正，从而在本装置下移过程中，不断的本装置的姿态进行自我调整，使本装置尽量保持竖直向下移动。
21.3、本发明可以对注浆效果进行有效验证，具体的，当通过软管、注浆管对采空区注浆完毕后，通过软管上的刻度，可以测得采空区距离地表的距离，根据软管上的刻度可以判断注浆后是否发生沉降。
22.4、通过设置出料弯管，出料弯管不仅可以用于浆料的出料通道，还可以随着注浆管上下移动，像“耙子”一样进行松土，便于后续的掘进头、掘进管等破土前进。
附图说明
23.图1为本发明的结构示意图；
24.图2为本发明图1的a部放大示意图；
25.图3为本发明图1的b部放大示意图；
26.图4为本发明图1的c部放大示意图；
27.图5为本发明图1的d部放大示意图；
28.图6为本发明图1的e部放大示意图；
29.图7为本发明图1的f部放大示意图；
30.图8为本发明电机、转轴、齿轮的连接结构示意图；
31.附图标记：1、限位板；2、插杆；3、软管；4、注浆管；5、连接管；6、掘进管；7、支架；8、掘进头；9、滑筒；10、固定螺杆；11、刻度；12、上导向管；13、上密封盖；14、第一弹簧；15、限位块；16、导向管；17、硅胶；18、第二弹簧；19、支撑盘；20、配重盒；21、支架；22、铁球；24、圆环；25、齿条；26、轮齿；27、齿轮；28、转轴；29、扭簧；30、启动按钮；31、限位板；32、下密封盖；33、下导向管；34、弧形限位环；35、出料弯管；36、弧形堵头；37、插头；38、电机；39、动力输出端；40、出线孔。
具体实施方式
32.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。
33.下面结合附图描述本发明的具体实施例。
34.实施例1
35.如图1-8所示，多层采空区注浆处理及效果验证装置，包括掘进管6，掘进管6内设置有注浆管4，注浆管4上部滑动套设有上密封盖13，上密封盖13与掘进管6顶部固接，注浆管4下部滑动套设有下密封盖32，下密封盖32与掘进管6底部固接；注浆管4顶端与连接管5螺纹连接，连接管5与软管3下端固接，软管3表面沿软管3长度方向设置有刻度11，掘进管6内安装有用于驱动注浆管4上下往复移动的驱动机构，注浆管4上部滑动套设有上导向管12，上导向管12贯穿固设在上密封盖13上，注浆管4下部滑动套设有下导向管33，下导向管33贯穿固设在下密封盖32上，上密封盖13上贯穿开设有多个出线孔40。通过设置出线孔40，可以用于电机38等设备的电线走线。
36.驱动机构包括对称设置在注浆管4左右两侧的多个齿轮27，齿轮27的四分之三圆周没有轮齿26，注浆管4表面左右两侧固设有多个齿条25，齿条25与齿轮27啮合，齿轮27固定套设在转轴28上，转轴28与电机38的动力输出端39固接，电机38与掘进管6内壁固接，电机38与控制器无线连接；注浆管4上套设有第一弹簧14，第一弹簧14上端与上密封盖13固接，第一弹簧14下端与注浆管4固接。注浆管4底部固定套设有圆台状的掘进头8，掘进头8位于下密封盖32下方，注浆管4底端固设有圆锥状的插头37，注浆管4底部围绕注浆管4固设有多个出料弯管35，出料弯管35与注浆管4连通，出料弯管35内设置有弧形堵头36，出料弯管35内固设有弧形限位环34，弧形限位环34位于注浆管4与弧形堵头36之间。
37.掘进管6上部固定套设有配重盒20，配重盒20内设置有圆环24，圆环24套设在掘进管6上，圆环24下方设置有支撑盘19，支撑盘19固定套设在掘进管6上，圆环24边缘与支撑盘19边缘通过多个第二弹簧18连接；圆环24顶面边缘固设有多个限位块15，圆环24顶面放置有铁球22，配重盒20内围绕圆环24设置有多个导向管16，导向管16贯穿固设在配重盒20上，导向管16靠近限位块15的区域为硅胶17，支撑盘19底部通过多个支架21与掘进管6固接。
38.掘进管6底部通过多个扭簧29与多个支架7连接，下密封盖32侧面倾斜固设有多个限位板31，限位板31顶面固设有启动按钮30，启动按钮30通过电线与报警器连接。
39.工作原理：在公路路基附近、地下采空区上方的地表处垂直打孔，将本装置垂直放入孔洞内，通过控制器控制电机38启动，电机38驱动四分之三圆周没有轮齿26的齿轮27转
动，当齿轮27上有轮齿26的部分与齿条25啮合时，齿轮25驱动注浆管4下移，当齿轮27上有轮齿26的部分未与齿条25啮合时，在第一弹簧14弹力作用下，注浆管4上移回位，使注浆管4上下往复移动带动插头37、掘进头8上下往复移动凿穿土层，使本装置不断向下移动；当本装置下移过程中向一侧微微倾斜时，以向左倾斜为例，铁球22会同步移动到左侧下压圆环24左端，使圆环24左端下移挤压硅胶17，使得当本装置下移时泥土通过左侧导向管16时阻力变大，从而使本装置向反方向倾斜回正，使本装置下移过程中，不断使本装置的姿态自我调整，尽量保持竖直向下移动。当本装置达到采空区后，支架7不再被周围泥土束缚，支架7在扭簧29作用下转动展开支在采空区的底部，并按压启动按钮30，使启动按钮30启动报警器提醒地面上的工作人员已到达采空区，然后通过软管3、注浆管4、出料弯管35向采空区注浆，将采空区填满。通过软管3、注浆管4对采空区注浆完毕后，通过软管3上的刻度11，可以测得采空区距离地表的距离，根据软管3上的刻度11可以判断注浆后是否发生沉降。
40.实施例2
41.如图1-2所示，在其它部分均与实施例1相同的情况下，本实施例与实施例1的区别在于：软管3上滑动套设有滑筒9，滑筒9上固定套设有限位板1，滑筒9左右两侧皆螺纹连接有固定螺杆10，限位板1边缘插接有多个插杆2；注浆完成后，向上拉动软管3使软管3绷直，然后下移滑筒9，使限位板1接近地面，转动固定螺杆10，使两个固定螺杆10配合夹紧软管3，将滑筒9固定在软管3上，将插杆2插入土中，使限位板1将地表上的孔洞覆盖。
42.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。