用于铁路路基边坡高压喷射注浆的水平钻的制造方法
【专利摘要】本实用新型是用于铁路路基边坡高压喷射注浆的水平钻机，包括由液压泵站构成的动力部分；由回转液压马达、浮动式动力头、给进回拖液压马达、链条式给进回拖机构、钻杆夹持卸扣机构、水龙头和钻架板构成的执行部分；由液压控制回路及操作手柄和显示器构成的操作部分，所述水平钻机设有沿路基边坡铺设并固定的平行导轨，水平钻机的钻架板设有使之为水平状态的支架，所述支架其底部相对于平行导轨的两侧分别至少设有两只与相应导轨滚动接合的滚轮。本水平钻机可以沿路基边坡安装的平行导轨平移，因此适用于铁路路基边坡高压旋喷注浆的钻孔，尤其在多孔加固连续施工作业时体现其移动方便的特点。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于水平钻机，特别是涉及一种用于铁路路基边坡高压旋喷注浆的水 平钻机。 用于铁路路基边坡高压喷射注浆的水平钻机
【背景技术】
[0002] 随着铁路运力要求的提升，早期建设的铁路路基与现代要求的运力不相适应，与 现代运载能力相比，老路基承载能力不足，迫切需要加固处理，以便提高铁路运力。此外，由 于铁路沿线地质条件多变，有些路段由于地质条件复杂，出现了不同程度的沉陷。
[0003] 为确保铁路运输安全，对于老路基加固或沉陷路段的修复处理一般采用高压喷射 注浆法，其中水平钻机钻孔是高压喷射注浆法施工工艺的基本步骤之一。
[0004] 现有技术中，一种兼有钻孔和旋喷功能的履带式水平高压旋喷钻机已经应用于工 程中，其水平钻机由动力部分、执行部分和操作部分组成，动力部分是液压泵站，执行部分 包括回转液压马达、浮动式动力头、给进/回拖液压马达、链条式给进/回拖机构、钻杆夹持 器和卸扣机构，操作部分包括实现远距离控制的可移动式主操作台，主操作台设置水平钻 机动作控制液压系统及操作手柄和显示器，显示器可显示钻孔深度、倾角、方位角、旋转速 度、提升加压速度、压力、流量等参数；副操作台装在主机的前端，设置发动机仪表和行走操 作手柄。另外，该履带式水平高压旋喷钻机还设有安装执行部分的回转转盘及与其为一体 的三段组合桅杆结构件。
[0005] 然而，由于铁路是一条狭长的线路，两侧大多没有道路和作业区间，因此上述履带 式水平高压旋喷钻机由于身大体重并不适用于铁路路基加固或沉陷路段修复处理作业。
[0006] 目前所述作业的现状是沿铁路路基边坡搭建支撑水平钻机的作业平台，存在不能 移动、搬迁工作量大的实际问题。
【发明内容】
[0007] 本实用新型是为了解决沿铁路路基边坡搭建支撑水平钻机作业平台存在不能移 动、搬迁工作量大的技术问题，而提供一种用于铁路路基边坡高压旋喷注浆的水平钻机。
[0008] 本实用新型为实现上述目的采取以下技术方案：一种用于铁路路基边坡高压旋 喷注浆的水平钻机，包括由液压泵站构成的动力部分；由回转液压马达、浮动式动力头、给 进回拖液压马达、链条式给进回拖机构、钻杆夹持卸扣机构、水龙头和钻架板构成的执行部 分，所述钻杆夹持卸扣机构由浮动箱体、分别由油缸驱动的前后钻杆夹持器和双作用油缸 驱动的卸扣器构成；由液压控制回路及操作手柄和显示器构成的操作部分，特征是，所述水 平钻机设有沿路基边坡铺设并固定的平行导轨，水平钻机的钻架板设有使之为水平状态的 支架，所述支架其底部相对于平行导轨的两侧分别至少设有两只与相应导轨滚动接合的滚 轮。
[0009] 本实用新型还可以采取以下技术措施：
[0010] 所述平行导轨一侧边的底面设有使其工作面为水平状态的底侧边，该底侧边与埋 设于路基边坡的铁件相固定。
[0011] 所述液压泵站的变量泵和操作部分的液压控制回路及操作手柄构成回转液压马 达、给进回拖液压马达、前后钻杆夹持器油缸和卸扣器双作用油缸的液压控制系统，液压控 制回路由负载敏感多路阀和功率保护系统构成，各负载敏感阀分别设有压力补偿阀和限压 阀，功率保护系统由节流阀、顺序阀、溢流阀、液比例先导阀构成，所述回转液压马达和给进 回拖液压马达、后钻杆夹持器油缸和卸扣器双作用油缸、前钻杆夹持器油缸分别与液压控 制回路相应负载敏感阀相连接。
[0012] 本实用新型的有益效果和优点在于：本水平钻机可以沿路基边坡安装的平行导轨 平移，因此适用于铁路路基边坡高压旋喷注浆的钻孔，尤其在多孔加固连续施工作业时体 现其移动方便的特点。本水平钻机采用全液压设计，满足工艺参数无极调速的要求，液压系 统采用容积调速、负载敏感、安全顺序动作等技术，有效减少了因为油路发热引起的功耗和 效率降低等问题。液压系统在前夹持确保夹持可靠的条件下进行后夹持和回转卸扣，具有 可靠的安全保护功能。本水平钻机具有机械化程度高，可满足铁路路基边坡高压旋喷注浆 施工需要的突出优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 附图1是本实用新型实施例结构示意图。
[0014] 附图2是图1A部放大示意图。
[0015] 附图3是图1实施例液压控制系统原理图。
[0016] 图中标记：1路基，2铁件，3平行导轨，3-1底侧边，4滚轮，5支架，6控制柜，7钻架 板，8链条，9链条拉轴，10后链轮，11给进回拖液压马达，12回转液压马达，13浮动式动力 头，14水龙头，15钻杆，16夹持卸扣浮动箱体，16-1后钻杆夹持器油缸，16-2卸扣器双作用 油缸，16-3前钻杆夹持器油缸，17前链轮，18油管，19液压泵站。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合实施例及其附图进一步说明本实用新型。
[0018] 如图1、2所不实施例，一种用于铁路路基边坡商压旋喷注楽的水平钻机，由液压 泵站19构成的动力部分。由回转液压马达12、浮动式动力头13、给进回拖液压马达11、链 条8与前链轮17和后链轮10构成的链条式给进回拖机构和夹持卸扣浮动箱体16及其钻 杆夹持卸扣机构、水龙头14和钻架板7构成的执行部分，其中所述钻杆夹持卸扣机构包括 分别由油缸驱动的前后钻杆夹持器和双作用油缸驱动的卸扣器构成。控制柜6中设有由液 压控制回路及操作手柄和显示器构成的操作部分。本实用新型的特征体现在：上述水平钻 机设有沿路基边坡1铺设并固定的平行导轨3,水平钻机的钻架板7设有使之为水平状态的 支架5,支架5其底部相对于平行导轨3的两侧分别至少设有两只与相应导轨滚动接合的滚 轮4。
[0019] 所述平行导轨3 -侧边的底面设有使其工作面为水平状态的底侧边3-1，该底侧 边与埋设于路基边坡的铁件2相固定。
[0020] 如图1、3所示，本实用新型由液压泵站19的变量泵和操作部分的液压控制回路及 操作手柄构成回转液压马达12、给进回拖液压马达11、后钻杆夹持器油缸16-1、前钻杆夹 持器油缸16-3和卸扣器双作用油缸16-2的液压控制系统。
[0021] 液压控制系统中的液压控制回路由图3中的负载敏感多路阀（6)和功率保护系统 构成，各负载敏感阀分别设有压力补偿阀（8)和限压阀（7)，功率保护系统由节流阀（12)、 顺序阀（11)、溢流阀（10)和液比例先导阀（13)构成，其连接关系与现有技术相同。从图3 可以看出，回转液压马达12和给进回拖液压马达11、后钻杆夹持器油缸16-1和卸扣器双作 用油缸16-2、前钻杆夹持器油缸16-3分别与液压控制回路相应负载敏感阀相连接。
[0022] 以下简述上述液压控制系统的工作原理：本液压控制系统通过操控负载敏感多路 阀（6)的开口度，使变量泵（9)输出相应的流量，从而调整执行机构的运行速度，通过调整 负载敏感多路阀（6)的开口度实现执行机构无极调速。在五个执行部件中回转液压马达12 和给进回拖液压马达11同时动作，由于各负载敏感阀分别设有压力补偿阀（8)，使阀口压 差只和补偿阀有关而与负载大小无关，可以保证各负载敏感阀的流量稳定、互不干扰，达到 一泵供油控制多个执行机构动作的目的。为了保证在负载达到设定值时减少发热溢流，在 各个负载敏感阀中设置了限压阀（7)，到达压力后限压阀打开将信号反馈给变量泵限制泵 压力和流量，使极少量油通过溢流阀大大减少了发热损耗。
[0023] 功率保护系统的作用是避免水平钻机在大扭矩、高转速、大拉力和快速给进同时 出现的超功率现象，当系统压力低于13Mpa时，顺序阀（11)处于关闭状态，液比例先导阀 (13)的P 口压力为负载敏感阀控制油源压力2Mpa，液比例先导阀（13)的出口压力在0- 2Mpa间调节，回转液压马达12转速在0- 110RPM/Min间无极调速。一旦压力高于13Mpa时， 顺序阀（11)开启，负载敏感阀控制油源通过溢流阀（10)调节压力液比例先导阀（13)P 口 压力为IMpa，液比例先导阀（13)的出口压力在0 - IMpa间调节，回转液压马达转速在0- 70RPM/Min间无极调速，从而限制了功率损耗。在此调压系统中通过调节节流阀（12)开口 度控制先导流量，保证负载敏感阀控制油源压力2Mpa(节流阀前，负载敏感阀减压阀后）， 由于节流阀（12)入口压力稳定，其出口压力由溢流阀调定，因此节流流量稳定(压差一定)， 流量的稳定可以保证溢流阀调定压力的稳定，这就保证了系统的稳定。
【权利要求】
1. 用于铁路路基边坡高压喷射注浆的水平钻机，包括由液压泵站构成的动力部分；由 回转液压马达、浮动式动力头、给进回拖液压马达、链条式给进回拖机构、钻杆夹持卸扣机 构、水龙头和钻架板构成的执行部分，所述钻杆夹持卸扣机构由浮动箱体、分别由油缸驱动 的前后钻杆夹持器和双作用油缸驱动的卸扣器构成；由液压控制回路及操作手柄和显示器 构成的操作部分，其特征在于：所述水平钻机设有沿路基边坡铺设并固定的平行导轨，水平 钻机的钻架板设有使之为水平状态的支架，所述支架其底部相对于平行导轨的两侧分别至 少设有两只与相应导轨滚动接合的滚轮。
2. 根据权利要求1所述的水平钻机，其特征在于：所述平行导轨一侧边的底面设有使 其工作面为水平状态的底侧边，该底侧边与埋设于路基边坡的铁件相固定。
3. 根据权利要求1所述的水平钻机，其特征在于：所述液压泵站的变量泵和操作部分 的液压控制回路及操作手柄构成回转液压马达、给进回拖液压马达、前后钻杆夹持器油缸 和卸扣器双作用油缸的液压控制系统，液压控制回路由负载敏感多路阀和功率保护系统构 成，各负载敏感阀分别设有压力补偿阀和限压阀，功率保护系统由节流阀、顺序阀、溢流阀、 液比例先导阀构成，所述回转液压马达和给进回拖液压马达、后钻杆夹持器油缸和卸扣器 双作用油缸、前钻杆夹持器油缸分别与液压控制回路相应负载敏感阀相连接。
【文档编号】E21B7/02GK203879380SQ201420053172
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年1月27日 优先权日:2014年1月27日
【发明者】郭世周, 张志民, 张霞云, 赵艳良, 张千里, 郑荣政 申请人:铁道第三勘察设计院集团有限公司