本發(fā)明屬于工程機械技術領域，具體為一種新型地下水平快速注漿鉆機。

背景技術：

我國南方洪水發(fā)生較頻繁，當房屋被洪水浸泡后，地基松軟，會導致部分房屋地基不牢，容易倒塌，同時，地震后的山體或者公路地基內會發(fā)生裂縫，空洞，導致地基或山體不穩(wěn)，容易坍塌發(fā)生山體滑坡等自然災害，為了防止以上情況的發(fā)生，現(xiàn)有技術中存在旋噴鉆機，旋噴鉆機可以垂直鉆孔至地下，然后噴出泥漿、混凝土等，對地下空洞裂縫等進行填充，改善土質，提高地下牢固度，但是由于旋噴鉆機僅能對車體下端垂直鉆孔噴漿填充，其應用領域較窄，特別是對于山體，已建房屋下方的地基，已建公路下方的地基無法實現(xiàn)無破壞性的填充改造，同時其噴漿填充范圍較窄，填充效果不理想。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對以上問題，提供一種新型地下水平快速注漿鉆機，它通過水平鉆孔，回拖噴漿的技術，可以在不破壞表面建筑和土壤的情況下改善地下土質結構，其噴漿效率高，土質改善牢固度好。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術方案是：一種新型地下水平快速注漿鉆機，它包括帶有履帶底盤22的車體，所述車體上設置有齒條架27；所述齒條架27底部下端鉸接在車體上，底部上端通過角度調節(jié)油缸26與車體連接；所述車體尾端設置有配重塊23；所述齒條架27上設置有可沿齒條架27直線移動的帶有齒輪的滑座；所述齒條架27下端設置有夾持翻轉器35和夾持導向器36；所述滑座上設置有推拉馬達28和旋轉動力頭29；所述旋轉動力頭29連接液壓馬達30；所述齒條架27傾斜于水平面設置；所述齒條架27上平行設置有三重旋噴管34；所述三重旋噴管34上端連接推拉馬達28和旋轉動力頭29，下端設置在夾持翻轉器35和夾持導向器36上；所述三重旋噴管34前端設置有導向噴漿鉆頭37，尾端連接旋轉接頭31；所述旋轉接頭31通過管道連接有空氣壓縮機、高壓泥漿泵25、高壓水泵24；所述導向噴漿鉆頭37包括空心鉆軸5，所述空心鉆軸5前端設置有傾斜的導向板1，尾端設置有分料套軸7；所述導向板1中心設置有掌蓋2蓋住噴漿孔12；所述噴漿孔12內壁均勻呈環(huán)形設置有傾斜的導料葉121；所述掌蓋2與導向板1鉸接相連并設置有扭簧；所述掌蓋2中心設置有導向葉3；所述分料套軸7側壁沿軸向從下到上依次設置有噴出高壓泥漿、高壓水流、高壓空氣的噴料孔8連通三重旋噴管34；所述齒條架27側邊設置有自動換桿裝置14；所述自動換桿裝置14包括旋噴管存儲架16及其底部的換桿移動夾具15。

進一步的，噴出高壓泥漿、高壓水流、高壓空氣的噴料孔8分別沿分料套軸7徑向呈環(huán)形各設置有三個。

進一步的，所述分料套軸7側壁上鉸接有用于蓋住噴料孔8的側刮蓋9；所述側刮蓋9開口均朝下；所述側刮蓋9端頭設置有與其配合的限位弧條11；所述側刮蓋9與分料套軸7的鉸接處設置有扭簧。

進一步的，所述側刮蓋9端頭為鋸齒圓弧形；所述限位弧條11內側面為鋸齒形；所述側刮蓋9外壁端頭設置有朝外凸起的刮泥齒10。

進一步的，所述齒條架27上端設置有卷揚機32，下端設置有滑輪33；所述卷揚機32的鋼絲繩與滑座連接；所述卷揚機32掛載在滑輪33上繃緊。

進一步的，所述旋噴管存儲架16內兩端內側縱向設置有支撐板161；所述支撐板161上縱向設置有固定架板162；所述固定架板162上端面均勻設置有用于放置三重旋噴管34的圓弧凹槽。

進一步的，所述換桿移動夾具15包括縱向設置在旋噴管存儲架16底部兩側的滑軌151；所述滑軌151上均設置有橫移滑座17；所述橫移滑座17上設置有升降油缸18；所述升降油缸18上設置有平移油缸19；所述平移油缸19上設置有夾具板20；所述夾具板20上端面兩端均設置有夾爪21；所述夾爪21連接夾緊油缸211。

進一步的，所述空心鉆軸5內設置有安裝槽6，其內設置有導向儀。

進一步的，所述噴漿孔12上方設置有沉槽122；所述掌蓋2設置在沉槽122內。

進一步的，所述導向板1兩側設置有挖泥齒4。

本發(fā)明的有益效果：本設備可以安裝單重，雙重，三重旋噴管，通過水平鉆孔，回拖噴漿的技術，可以在不破壞表面建筑賀土壤的情況下改善地下土質結構?？梢詰糜诙鄠€領域，功能較多：

1、用于房屋地基下的土質改善，防止房屋傾斜，增強房屋的抗震能力，尤其用于房屋被洪水浸泡后，災后重建過程中的地基加固。

2、通過對山體內部各個方向進行遠距離注漿，可以有效防止山體滑坡等自然災害。

3、公路經(jīng)常開裂，主要問題在于公路底下地質太軟，通過高壓注漿，可以在不損壞公路的情況下進行地表抗浮施工，減少公路維護次數(shù)。

4、可以用于隧道、河堤，防空洞等土質進行改善，應用非常廣泛。

本發(fā)明中導向板上設置有噴料孔，分料套軸上設置有噴漿孔，通過在鉆頭前端和兩側實現(xiàn)同時噴漿，大大提高了噴漿效率和土質改善的效果，保證了鉆孔內和鉆孔外圍土壤能實現(xiàn)較廣的噴漿填充，大大提高了土質改善效率和效果。

本發(fā)明中的噴漿孔采用沿軸向分布設置，使得在鉆桿后退時，土質可以先被高壓空氣沖破，然后利用高壓水流進一步破壞，最后沖入泥漿，泥漿與水混合對土質進行填充改造，能大大提高土質改善效率和效果。

本發(fā)明中的掌蓋能保證在導向板前進時不會被外界物體堵住，同時又能使得在導向板后退時能順暢的噴漿，導向板上的導向葉能提高導向穩(wěn)定性，并同時促進掌蓋蓋住的密封性。

本發(fā)明中的側刮蓋能保證在旋噴管前進時，噴漿孔不會被外物堵塞，同時在旋噴管后退時，側刮蓋的端頭的鋸齒結構及其外壁上的刮泥齒能對鉆孔內壁的土質進行刮擦破壞形成松散結構，提高漿料沖破孔壁效果，保證漿料能順利注射進入到孔壁外圍土質中，大大提高了土質改善效果。

本發(fā)明中采用自動換桿裝置，可以實現(xiàn)自動裝桿和卸桿，利用換桿移動夾具可以自動將旋噴管存儲架上的旋噴管搬運到齒條架上去，或者將齒條架上的旋噴管卸載到旋噴管存儲架上去，免去了人工搬運的勞苦，大大提高了換桿效率；旋噴管存儲架上可以一次放置大量旋噴管，大大提高了設備的使用方便性。

本發(fā)明中采用了卷揚機和齒輪齒條機構同時實現(xiàn)鉆孔推動，相對于傳統(tǒng)的鉆機，其鉆孔更深更遠，使用更加穩(wěn)定。

附圖說明

圖1為本發(fā)明整體結構示意圖。

圖2為本發(fā)明中車體放大結構示意圖。

圖3為圖2左視圖。

圖4為自動換桿裝置放大結構示意圖。

圖5為圖4左視圖。

圖6為換桿移動夾具結構示意圖。

圖7為導向噴漿鉆頭外部結構示意圖。

圖8為側刮蓋結構示意圖。

圖9為圖7左視圖。

圖10為分料套軸上的側刮蓋打開后的端面俯視結構圖。

圖11為導向板中打開掌蓋后的結構示意圖。

圖12為導向板剖視結構示意圖。

圖中：1、導向板；2、掌蓋；3、導向葉；4、挖泥齒；5、空心鉆軸；6、安裝槽；7、分料套軸；8、噴料孔；9、側刮蓋；10、刮泥齒；11、限位弧條；12、噴漿孔；13、安裝板；14、自動換桿裝置；15、換桿移動夾具；16、旋噴管存儲架；17、橫移滑座；18、升降油缸；19、平移油缸；20、夾具板；21、夾爪；22、履帶底盤；23、配重塊；24、高壓水泵；25、高壓泥漿泵；26、角度調節(jié)油缸；27、齒條架；28、推拉馬達；29、旋轉動力頭；30、液壓馬達；31、旋轉接頭；32、卷揚機；33、滑輪；34、三重旋噴管；35、夾持翻轉器；36、夾持導向器；37、導向噴漿鉆頭；121、導料葉；122、沉槽；151、滑軌；152、連接桿；153、絲杠機構；154、旋轉馬達；161、支撐板；162、固定架板；163、防護板；211、夾緊油缸。

具體實施方式

為了使本領域技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合附圖對本發(fā)明進行詳細描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應對本發(fā)明的保護范圍有任何的限制作用。

如圖1-圖12所示，本發(fā)明的具體結構為：為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術方案是：一種新型地下水平快速注漿鉆機，它包括帶有履帶底盤22的車體，所述車體上設置有齒條架27；所述齒條架27底部下端鉸接在車體上，底部上端通過角度調節(jié)油缸26與車體連接；所述車體尾端設置有配重塊23；所述齒條架27上設置有可沿齒條架27直線移動的帶有齒輪的滑座；所述齒條架27下端設置有夾持翻轉器35和夾持導向器36；所述滑座上設置有推拉馬達28和旋轉動力頭29；所述旋轉動力頭29連接液壓馬達30；所述齒條架27傾斜于水平面設置；所述齒條架27上平行設置有三重旋噴管34；所述三重旋噴管34上端連接推拉馬達28和旋轉動力頭29，下端設置在夾持翻轉器35和夾持導向器36上；所述三重旋噴管34前端設置有導向噴漿鉆頭37，尾端連接旋轉接頭31；所述旋轉接頭31通過管道連接有空氣壓縮機、高壓泥漿泵25、高壓水泵24；所述導向噴漿鉆頭37包括空心鉆軸5，所述空心鉆軸5前端設置有傾斜的導向板1，尾端設置有分料套軸7；所述導向板1中心設置有掌蓋2蓋住噴漿孔12；所述噴漿孔12內壁均勻呈環(huán)形設置有傾斜的導料葉121；所述掌蓋2與導向板1鉸接相連并設置有扭簧；所述掌蓋2中心設置有導向葉3；所述分料套軸7側壁沿軸向從下到上依次設置有噴出高壓泥漿、高壓水流、高壓空氣的噴料孔8連通三重旋噴管34；所述齒條架27側邊設置有自動換桿裝置14；所述自動換桿裝置14包括旋噴管存儲架16及其底部的換桿移動夾具15。

優(yōu)選的，噴出高壓泥漿、高壓水流、高壓空氣的噴料孔8分別沿分料套軸7徑向呈環(huán)形各設置有三個。

優(yōu)選的，所述分料套軸7側壁上鉸接有用于蓋住噴料孔8的側刮蓋9；所述側刮蓋9開口均朝下；所述側刮蓋9端頭設置有與其配合的限位弧條11；所述側刮蓋9與分料套軸7的鉸接處設置有扭簧。

優(yōu)選的，所述側刮蓋9端頭為鋸齒圓弧形；所述限位弧條11內側面為鋸齒形；所述側刮蓋9外壁端頭設置有朝外凸起的刮泥齒10。

優(yōu)選的，所述齒條架27上端設置有卷揚機32，下端設置有滑輪33；所述卷揚機32的鋼絲繩與滑座連接；所述卷揚機32掛載在滑輪33上繃緊。

優(yōu)選的，所述旋噴管存儲架16內兩端內側縱向設置有支撐板161；所述支撐板161上縱向設置有固定架板162；所述固定架板162上端面均勻設置有用于放置三重旋噴管34的圓弧凹槽。

優(yōu)選的，所述換桿移動夾具15包括縱向設置在旋噴管存儲架16底部兩側的滑軌151；所述滑軌151上均設置有橫移滑座17；所述橫移滑座17上設置有升降油缸18；所述升降油缸18上設置有平移油缸19；所述平移油缸19上設置有夾具板20；所述夾具板20上端面兩端均設置有夾爪21；所述夾爪21連接夾緊油缸211。

優(yōu)選的，所述空心鉆軸5內設置有安裝槽6，其內設置有導向儀。

優(yōu)選的，所述噴漿孔12上方設置有沉槽122；所述掌蓋2設置在沉槽122內。

優(yōu)選的，所述導向板1兩側設置有挖泥齒4。

優(yōu)選的，旋噴管存儲架16外側設置有防護板163。

本發(fā)明施工流程：

第一步：準備好水，水泥漿，空壓機。

第二步：利用角度調節(jié)油缸26調整齒條架傾斜角度后進行鉆孔，鉆孔過程中，推拉馬達28推動帶齒輪滑座在齒條架27上滑動，推動三重旋噴管34向前移動，同時卷揚機32拉緊鋼絲繩，拖動帶齒輪滑座向下移動，進一步推動三重旋噴管34向前移動，同時液壓馬達30帶動三重旋噴管34旋轉，實現(xiàn)導向板的旋轉，來改變鉆孔方向，期間有空心鉆軸5內的安裝槽6內的導向儀可以檢測到鉆頭在地下的位置，通過底面的遙控裝置實現(xiàn)定位控制，利用自動換桿裝置14結合夾持翻轉器35和夾持導向器36實現(xiàn)自動裝桿。

第三步：當導向噴漿鉆頭鉆到預定位置后，推拉馬達28控制鉆桿往回拖，卷揚機失效，這時候，同時啟動高壓水泵，高壓泥漿泵，空壓機，先通過高壓空氣把土吹松，同時水進一步給土軟化，最后水泥漿經(jīng)過后，會形成一個很大的水泥水和土壤混合的水泥柱，硬化后，改變地質。

第四步：利用自動換桿裝置14結合夾持翻轉器35和夾持導向器36實現(xiàn)自動回收鉆桿。

由于考慮到施工的安全性，利用導向儀采用無線控制，同時帶有嚴密的邏輯互鎖和故障診斷功能，帶有監(jiān)控系統(tǒng)，由于該控制系統(tǒng)在現(xiàn)有的旋噴鉆機上存在，因此不在這里贅述。

本設備上的夾持翻轉器35和夾持導向器36屬于旋噴鉆機上的現(xiàn)有技術，因此不在這里贅述。

旋轉接頭31可以將旋轉的三重旋噴管與管道連接起來，旋轉接頭31屬于現(xiàn)有技術。

本發(fā)明中自動換桿裝置14運行原理：旋轉馬達154通過絲杠機構153控制換桿移動夾具橫移，至夾爪21對準上端的旋噴管，升降油缸18上升，夾緊油缸211控制夾爪夾緊旋噴管后，升降油缸18下降，然后旋轉馬達154通過絲杠機構153控制換桿移動夾具靠近齒條架27，平移油缸19控制夾爪21繼續(xù)橫移靠近齒條架27，一側升降油缸18下降，另一側升降油缸18上升，使得旋噴管與齒條架27保持平行，當旋噴管到達預定位置后，夾持翻轉器35和夾持導向器36自動將旋噴管連接起來。

換桿移動夾具15優(yōu)先從旋噴管存儲架16底部的旋噴管進行取桿，并優(yōu)先從靠近齒條架27的旋噴管進行取桿，相對的，卸桿順序相反。

需要說明的是，在本文中，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。

本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，由于文字表達的有限性，而客觀上存在無限的具體結構，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進、潤飾或變化，也可以將上述技術特征以適當?shù)姆绞竭M行組合；這些改進潤飾、變化或組合，或未經(jīng)改進將發(fā)明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均應視為本發(fā)明的保護范圍。