無振動擠密擴孔設備的製作方法

2023-05-11 18:16:46 1

專利名稱：無振動擠密擴孔設備的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於地基加固處理技術領域，涉及一種用於溼陷性黃土地基加固處理的設備，尤其涉及一種無振動擠密擴孔設備，主要用於溼陷性黃土區和鬆軟土區的鐵路、公路、房屋等地基的擠密加固處理。
背景技術：
我國高速鐵路設計行車速度為250 350km/h，設計標準規定隧道內線路要有高平順性，工後沉降不大於15mm，不同結構物間的差異沉降不應大於5mm。針對高速鐵路溼陷性黃土隧道內有限的施工空間和地基處理要求，目前主要採取換填墊層、灰土(水泥土)衝擊擠密樁、樹根樁、高壓旋噴樁等處理方式。相應以上處理方式，主要的施工機具分別為電夯機、衝擊鑽機、高壓旋噴機、高壓注漿機等，採用這些機具加固處理溼陷性黃土地基時存在著振動大，或注漿漿液難於控制，造成環境汙染和溼陷性黃土隧道地基的附加溼陷變形等缺陷。

實用新型內容本實用新型的目的是針對現有溼陷性黃土地基加固處理技術中存在的問題，提供一種無振動擠密擴孔設備。本實用新型的無振動擠密擴孔設備，包括機架，在機架上設置有液壓裝置，在機架頂部設置有液壓絞盤，機架的底部設置有液壓支腿，所述液壓絞盤通過鋼絲繩連接有擠密擴孔裝置；該擠密擴孔裝置通過高壓油管與液壓裝置連接。液壓裝置驅動、控制液壓支腿、 液壓絞盤和擠密擴孔裝置的正常工作。為了便於搬運移動，在機架底部還設置有萬向輪，並在機架上設置移動把手。為了便於放置備用的擠密擴孔裝置，在機架上設置有擴孔裝置放置支架。在機架上設置有操作控制臺，以控制液壓支腿的伸縮、液壓絞盤的正反轉及速度、 擠密擴孔裝置的開合。所述機架底部還設置有封土鋼板及導軌。封土鋼板及導軌在擬擠密孔兩側與地面直接接觸，將靜拔反力均勻地分布在地面上，同時起到保護孔口土體不被破壞的功能。在擠密擴孔完成後，還可作為行走輪的運動軌道。所述擠密擴孔裝置的結構為包括圓柱狀骨架，所述圓柱狀骨架內上部設置有液壓缸，下部設置有錐頭，且錐頭與液壓缸的活塞杆連接；所述圓柱狀骨架外設有擠土葉片和封土葉片，且所述封土葉片、擠土葉片的一端鉸接在圓柱狀骨架的上部，另一端設置有滑杆，且該滑杆穿過圓柱狀骨架與錐頭點接觸；所述錐頭的端頭設置有回位彈簧。所述擠土葉片呈長方形，並均勻設置在柱狀骨架外；所述封土葉片呈扇形，其小頭朝上均勻設置在擠土葉片外的間隙處；封土葉片的下端通過回位彈簧與擠土葉片連接。
所述擠密擴孔裝置的結構也可以為包括液壓缸和圓柱狀骨架；所述圓柱狀骨架內設置有動力錐，且該動力錐與液壓缸內的活塞杆連接；所述圓柱狀骨架外設置有擠土葉片和封土葉片，且封土葉片排列在擠土葉片外側的間隙處；所述擠土葉片上設置有滑塊，且該滑塊穿過圓柱狀骨架與所述動力錐面接觸。所述擠土葉片和封土葉片與圓柱狀骨架鉚接。所述擠土葉片均勻疊加布置在圓柱狀骨架外。在所述圓柱狀骨架的頂端設置有吊環，以便於與所述鋼絲繩連接。本實用新型相對現有技術具有以下優點1、本實用新型通過液壓裝置驅動、控制液壓支腿、液壓絞盤和擠密擴孔裝置的正常工作，實現了擴孔施工的無震動，消除了施工過程中造成隧道開裂及掉塊等現象。2、本實用新型操作安全可靠，施工質量可靠，施工速度快。3、本實用新型體積小、自重輕、造價低，搬運移動方便。4、本實用新型不僅可以應用於溼陷性黃土隧道的地基處理，還適用於溼陷性黃土區和鬆軟土區的房屋、道路等小空間和大空間的地基加固處理中。

圖1為本實用新型無振動擠密擴孔設備的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例1擠密擴孔裝置的外觀示意圖；圖3為本實用新型實施例1擠密擴孔裝置的結構示意圖；圖4為圖3的I I—I I截面圖；圖5為本實用新型實施例2擠密擴孔裝置的結構示意圖；圖6為本實用新型的A—A截面圖。
具體實施方式
實施例1一種無振動擠密擴孔設備，是在機架1上設置有液壓裝置2，在機架頂部設置有液壓絞盤3，機架1的底部設置有液壓支腿6 ；液壓絞盤3通過鋼絲繩9連接有擠密擴孔裝置 4 ；該擠密擴孔裝置4通過高壓油管10與液壓裝置2連接。機架1是安裝各部件的平臺，由鋼結構焊接而成。液壓裝置2通過螺栓安裝在機架1的下部，主要由液壓油箱、液壓泵、電動機、控制閥組成，用以驅動液壓支腿6、液壓絞盤3和擠密擴孔裝置4正常工作。液壓絞盤3通過高強螺栓安裝在機架1的頂部，其在液壓裝置2的驅動下，通過鋼絲繩9將擠密擴孔裝置4置於預排孔中；擠密擴孔裝置4完成擴孔後，在液壓裝置2的控制下，將擠密擴孔裝置4起拔。液壓支腿6焊接在機架1的底部的四角，由液壓裝置2驅動，為該設備的調平及起拔起到反力支撐作用。在機架1的底部的四角通過高強螺栓安裝有四個萬向輪5，以便於搬運、移動；同時在機架1上設置移動把手8。在機架1的底部還設置有封土鋼板及導軌37，其可鋪設在擬擠密孔兩側並與地面直接接觸，其作用是將靜拔反力均勻地分布在地面上，同時起到保護孔口土體不被破壞的功能；在擠密擴孔完成後，還可作為行走輪的運動軌道。在機架1上設置有操作控制臺，用於驅動、控制液壓支腿6的伸縮；驅動控制液壓絞盤3的正反轉及速度；驅動控制擠密擴孔裝置4擠土葉片的開合。在操作控制臺7上可設置有各部件液壓壓力表和起拔重力及鋼絲繩升降長度的顯示裝置。 在機架1上設置有擴孔裝置放置支架38，用於放置備用的擠密擴孔裝置。 上述擠密擴孔裝置4的結構如下(參見圖2、3、4 )，包括圓柱狀骨架16，在圓柱狀骨架16內的上部設置有液壓缸17，下部設置有錐頭18，且錐頭18與液壓缸17的活塞杆13通過螺栓連接。在圓柱狀骨架16外均勻設有六塊擠土葉片12和封土葉片11。其中擠土葉片 12呈長方形，並均勻鉸接在柱狀骨架16的上部；封土葉片11呈扇形，其小頭朝上並鉸接在圓柱狀骨架16的上部；而且，封土葉片11在擠土葉片12外側的間隙處；擠土葉片12下端設置有滑杆19，且該滑杆19穿過柱狀骨架16與錐頭18點接觸。封土葉片11的下端通過回位彈簧15與擠土葉片12連接，以便於作業完成後擠土葉片12的回位；同理，在錐頭18 的端頭設置有回位彈簧20。為了便於操作，在柱狀骨架16的頂端設置有在吊環14。工作時，通過液壓絞盤3和鋼絲繩9將擠密擴孔裝置放入先階段預成孔孔底，液壓缸17在液壓裝置2的驅動下，液壓缸內的活塞向下滑動，錐頭18隨活塞向下滑動時將滑杆 19沿水平方向推出，擠土葉片12和封土葉片11在滑杆19的推動下同步張開，隨後通過液壓絞盤3和鋼絲繩9將擠密擴孔裝置一次性拔出擴孔，對地基土實施擠壓加密。作業完成後，液壓缸17中的液壓油卸除，在回位彈簧20的驅動下，滑杆19隨錐頭18的豎向回位而進行同步的水平回位，同時擠土葉片12和封土葉片11在滑杆19及回位彈簧15的驅動下同步回位。如此往復循環，直至分階段擠密擴孔至設計孔徑。實施例2無振動擠密擴孔設備的結構、安裝方式及工作原理同實施例1。擠密擴孔裝置4的結構(參見圖5、6)包括液壓缸21和圓柱狀骨架22兩個部分， 其中，液壓缸21位於上部，圓柱狀骨架22位於下部。圓柱狀骨架22內依次設置有兩個動力錐對，且動力錐M與液壓缸21內的活塞杆36通過螺栓連接。圓柱狀骨架22外通過鉚釘四鉚接有擠土葉片23和封土葉片36，且封土葉片35排列在擠土葉片23外側的間隙處。 為了增大擠土面積，擠土葉片23均勻疊加布置在圓柱狀骨架22外。擠土葉片23上設置有滑塊25，且該滑塊25穿過圓柱狀骨架22與動力錐M面接觸。為了使動力錐M、擠土葉片 23、圓柱狀骨架22及與液壓缸21穩定連接，在圓柱狀骨架22的兩端設置有端蓋32，並通過螺杆觀、螺帽30、蓋板23與圓柱狀骨架22連接成一體。為了固定封土葉片35，在圓柱狀骨架22的兩端、封土葉片35的外側設置有外筒31。為了便於操作，在液壓缸21的頂部設有吊環26。工作時，液壓缸21在液壓裝置2的驅動下通過高壓油管27逐漸注入液壓油，液壓缸內的活塞向下滑動，動力錐M隨活塞向下滑動，將滑塊25沿水平方向推出，擠土葉片23 和封土葉片35在滑塊25的推動下同步向外擴張，對地基實施擠壓加密，從而實現了對溼陷性黃土區、鬆軟土區的地基的擠密加固處理。作業完成後，採用反向液壓壓力，動力錐M隨活塞杆36同步收縮至原位，擠土葉片23和封土葉片35也隨滑塊25同步水平回位。如此往復循環，直至分階段橫向擠密擴孔至設計深度，最後利用外部起重系統從孔中取出。
權利要求1.一種無振動擠密擴孔設備，其特徵在於包括機架(1)，在機架上設置有液壓裝置 (2)，在機架頂部設置有液壓絞盤(3)，機架的底部設置有液壓支腿(6)，所述液壓絞盤(3) 通過鋼絲繩(9)連接有擠密擴孔裝置(4)；該擠密擴孔裝置(4)通過高壓油管(10)與液壓裝置(2)連接。
2.如權利要求1所述無振動擠密擴孔設備，其特徵在於所述機架(1)底部還設置有萬向輪(5)，並在機架(1)上設置移動把手(8)。
3.如權利要求1所述無振動擠密擴孔設備，其特徵在於所述機架(1)底部還設置有封土鋼板及導軌(37)。
4.如權利要求1所述無振動擠密擴孔設備，其特徵在於所述機架(1)上設置有操作控制臺(7)。
5.如權利要求1所述無振動擠密擴孔設備，其特徵在於所述機架(1)上設置有擴孔裝置放置支架(38)。
6.如權利要求1-5所述任一無振動擠密擴孔設備，其特徵在於所述擠密擴孔裝置(4) 包括柱狀骨架(16)，所述柱狀骨架(16)內上部設置有液壓缸(17)，下部設置有錐頭(18)， 且錐頭(18)與液壓缸(17)的活塞杆(13)連接；所述柱狀骨架(16)外設有擠土葉片(12)和封土葉片(11 )，且所述封土葉片(11 )、擠土葉片(12)的一端鉸接在柱狀骨架(16)的上部， 擠土葉片(12)另一端設置有滑杆(19)，且該滑杆(19)穿過柱狀骨架(16)與錐頭(18)點接觸；所述錐頭(18)的端頭設置有回位彈簧(20)。
7.如權利要求6所述無振動擠密擴孔設備，其特徵在於所述擠土葉片(12)呈長方形， 並均勻設置在柱狀骨架(16)外；所述封土葉片(11)呈扇形，其小頭朝上均勻設置在擠土葉片(12)外的間隙處；封土葉片(11)的下端通過回位彈簧(15)與擠土葉片(12)連接。
8.如權利要求1-5所述任一無振動擠密擴孔設備，其特徵在於所述擠密擴孔裝置(4) 包括液壓缸(21)和圓柱狀骨架(22);所述圓柱狀骨架(22)內設置有動力錐(24)，且動力錐 (24)與液壓缸(21)內的活塞杆(36)連接；所述圓柱狀骨架(22)外設置有擠土葉片(23) 和封土葉片(35)，且封土葉片(35)排列在擠土葉片(23)外側的間隙處；所述擠土葉片(23) 上設置有滑塊(25)，該滑塊(25)穿過圓柱狀骨架(22)與所述動力錐(24)面接觸。
9.如權利要求8所述無振動橫向擠密擴孔裝置，其特徵在於所述擠土葉片(23)和封土葉片(35)與圓柱狀骨架(22)鉚接。
10.如權利要求8所述無振動橫向擠密擴孔裝置，其特徵在於所述擠土葉片(23)均勻疊加布置在圓柱狀骨架(22 )外。
專利摘要本實用新型提供了一種無振動擠密擴孔設備，是在機架上設置有液壓裝置，在機架頂部設置有液壓絞盤，機架的底部設置有液壓支腿，所述液壓絞盤通過鋼絲繩連接有擠密擴孔裝置，該擠密擴孔裝置通過高壓油管與液壓裝置連接。本實用新型通過液壓裝置驅動、控制液壓支腿、液壓絞盤和擠密擴孔裝置的正常工作，實現了擴孔施工的無震動，消除了施工過程中造成隧道開裂及掉塊等現象；其操作安全可靠，施工質量可靠，施工速度快；體積小、自重輕、造價低，搬運移動方便，不僅可以應用於溼陷性黃土隧道的地基處理，還適用於溼陷性黃土區和鬆軟土區的房屋、道路等小空間和大空間的地基加固處理中。
文檔編號E02D3/08GK202117045SQ20112015909
公開日2012年1月18日 申請日期2011年5月18日 優先權日2011年5月18日
發明者屈耀輝, 武小鵬, 熊治文, 米維軍, 鄭靜, 韓龍武, 馬周全, 魏永梁 申請人:中鐵西北科學研究院有限公司