高外水压力条件下富水断层堵水加固施工设备及工艺的制作方法

1.本发明涉及富水断层堵水技术领域，具体为高外水压力条件下富水断层堵水加固施工设备及工艺。


背景技术：

2.在进行采矿和建筑挖基坑的过程中，可能会打通地下的富水断层，使得富水断层会出现出水点，这就需要对富水断层的出水点进行堵水加固，避免影响采矿和建筑建设的进行。
3.在对富水断层的出水点进行堵水加固时，现有技术中一般是采用向出水点内灌注能够快速固化的堵水材料，堵水材料在地面下的固化会与地面下的硬岩相结合，从而实现对富水断层出水点的堵水加固，但是现有技术中仅仅将堵水材料与灌注点下的小部分硬岩进行一定的结合，特别是地面下的硬岩并无较多的空隙时，使得堵水材料无法与地面下的硬岩进行有效的结合，使得对富水断层出水点的堵水加固效果并不理想，当富水断层的外水压力条件较高时，很容易使加固后堵水点继续出水，亟需改进，针对现有技术的不足，本发明公开了高外水压力条件下富水断层堵水加固施工设备及工艺，以解决上述问题。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明公开了高外水压力条件下富水断层堵水加固施工设备及工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：高外水压力条件下富水断层堵水加固施工设备及工艺包括：
8.移动基板，移动基板的下表面固定连接有两个第一液压缸，第一液压缸内均滑动连接有第一活塞杆；
9.固定板，固定板固定连接在两个第一活塞杆之间；
10.第二液压缸，第二液压缸固定连接在固定板的下表面，第二液压缸内滑动连接有第二活塞杆，第二活塞杆的底部固定连接有接触盘；
11.堵水盘，堵水盘固定连接在两个第一活塞杆的底部，堵水盘的下表面固定连接有插杆，插杆的底部固定连接有插地尖头，堵水盘的上表面固定连接有连接头，连接头的上表面开设有输料孔，堵水盘的上表面开设有两个滑动孔，插杆的外圆表面开设有三个出料长槽；
12.三个割地刀杆，三个割地刀杆均与插杆转动连接；
13.滑动环，滑动环滑动套接在插杆上，滑动环的上表面固定连接有两个滑动杆，滑动环的内圆表面固定连接有三个滑动块，滑动环通过滑动块固定连接有活塞块。
14.优选的，固定板的两侧均固定连接有连接条，连接条的上表面均开设有与第一活
塞杆相接触的固定孔，固定孔均贯穿至连接条的下表面，两个固定孔分别固定套接在两个第一活塞杆上。
15.优选的，输料孔贯穿整个堵水盘且贯穿至插杆的内部，滑动孔均开设在靠近连接头的位置，滑动孔均贯穿至堵水盘的下表面，两个滑动杆分别滑动套接在两个滑动孔内。
16.优选的，出料长槽均与输料孔设置为相通，出料长槽均开设在靠近插地尖头的位置。
17.优选的，插杆的外圆表面通过凸块固定连接有三个转动轴，三个转动轴分别设置在三个出料长槽的正下方。
18.优选的，割地刀杆的一侧开设有转动孔，转动孔开设在靠近割地刀杆底部的位置，转动孔贯穿至割地刀杆的另一侧，三个转动孔分别转动套接在三个转动轴上。
19.优选的，三个滑动块分别滑动连接在三个出料长槽内，活塞块滑动连接在输料孔内，活塞块的内圆表面与输料孔的内圆表面相贴合。
20.优选的，堵水盘的上表面固定连接有两个套环，两个套环分别滑动套接在两个第一活塞杆的底部，套环的外圆表面均开设有两个第二销孔，第二销孔均贯穿至套环的内腔，套环通过第二销孔滑动连接有插销。
21.优选的，第一活塞杆的外圆表面均开设有与插销相接触的第一销孔，第一销孔沿第一活塞杆的径向贯穿整个第一销孔，第一销孔均开设在靠近第一活塞杆底部的位置。
22.优选的，滑动块的上表面均开设有安装孔，安装孔内均固定连接有磁铁块。
23.本发明公开了高外水压力条件下富水断层堵水加固施工设备及工艺，其具备的有益效果如下：
24.1、该高外水压力条件下富水断层堵水加固施工设备及工艺，通过设置移动基板、固定板、第二液压缸、堵水盘、割地刀杆和滑动环，移动基板移动到富水断层出水点的正上方，启动第一液压缸使第一活塞杆带动固定板、第二液压缸和堵水盘向下移动，插杆、插地尖头、割地刀杆和滑动环均插入地面内，当堵水盘的下表面与地面贴合后，启动第二液压缸使接触盘顶着滑动杆和滑动环向下移动，滑动环向下移动使得三个割地刀杆转动来割裂地面下的硬岩并形成板状的空腔，滑动环向下移动的过程中，堵水材料从连接头进入输料孔内，使得割地刀杆割裂地面下的硬岩时，堵水材料随之从滑动环从上方的部分出料长槽中流出并进入割地刀杆所产生的空腔内，堵水材料在空腔内固化后能够与地面下的硬岩更加紧密的结合，而且堵水盘也会固定在地面上并与地面紧密贴合，从而使得堵水效果更好，装置能够使堵水材料在固化后能够与地面下的硬岩结合的更加紧密，再结合堵水盘的作用使得堵水效果更好的功能。
25.2、该高外水压力条件下富水断层堵水加固施工设备及工艺，通过设置第一销孔、套环、第二销孔和插销，将两个套环分别套在两个第一活塞杆的底部，两个套环开设的第二销孔刚好分别与两个第一活塞杆开设的第一销孔相对应，在第二销孔和第一销孔内插入插销就能够将堵水盘与两个第一活塞杆固定连接，当对富水断层出水点的堵水施工就已完成之后，将插销取出，就能够将两个第一活塞杆从堵水盘上拆卸下来，这样就能够便于对第一活塞杆和堵水盘之间进行固定和拆卸，装置具有能够便于对第一活塞杆和堵水盘之间进行固定和拆卸的功能。
26.3、该高外水压力条件下富水断层堵水加固施工设备及工艺，通过设置安装孔和磁
铁块，为了防止在插杆和插地尖头插入地面内之前滑动环在重力作用下而向下移动，在滑动块所开设的安装孔内均固定有能够吸附出料长槽上表面的磁铁块，在插杆和插地尖头插入地面内之前，磁铁块吸附在出料长槽的上表面，使得滑动环无法在重力作用下自动向下移动，装置具有在插杆和插地尖头插入地面内之前能够防止滑动环在重力作用下向下移动的功能。
附图说明
27.图1为本发明插地前的下方结构示意图；
28.图2为本发明插地前的上方结构示意图；
29.图3为本发明插地后的下方结构示意图；
30.图4为本发明固定板的结构示意图；
31.图5为本发明堵水盘的结构示意图；
32.图6为本发明割地刀杆的结构示意图；
33.图7为本发明滑动环的结构示意图；
34.图8为本发明图2中的a部分放大图；
35.图9为本发明第一活塞杆的断裂结构示意图。
36.图中：1、移动基板；101、第一液压缸；102、第一活塞杆；103、第一销孔；2、固定板；201、连接条；202、固定孔；3、第二液压缸；301、第二活塞杆；302、接触盘；4、堵水盘；401、插杆；402、插地尖头；403、连接头；404、输料孔；405、转动轴；406、滑动孔；407、出料长槽；408、套环；409、第二销孔；5、割地刀杆；501、转动孔；6、滑动环；601、滑动杆；602、滑动块；603、活塞块；604、安装孔；605、磁铁块；7、插销。
具体实施方式
37.本发明实施例公开高外水压力条件下富水断层堵水加固施工设备及工艺，包括移动基板1、固定板2、第二液压缸3、堵水盘4、割地刀杆5和滑动环6：
38.根据附图1、2和3所示，移动基板1的下表面固定连接有两个第一液压缸101，移动基板1与可以动的运输设备固定连接，使得移动基板1能够移动到富水断层的出水点的正上方，第一液压缸101内均滑动连接有第一活塞杆102。
39.根据附图1、2、3和4所示，固定板2固定连接在两个第一活塞杆102之间，固定板2的两侧均固定连接有连接条201，设置连接条201是为了开设固定孔202，连接条201的上表面均开设有与第一活塞杆102相接触的固定孔202，固定孔202均贯穿至连接条201的下表面，两个固定孔202分别固定套接在两个第一活塞杆102上，固定孔202能够通过焊接的方式与第一活塞杆102固定连接，这样在第一液压缸101启动后第一活塞杆102能够带动固定板2向下移动。
40.根据附图1、2、3和4所示，第二液压缸3固定连接在固定板2的下表面，第一活塞杆102能够带动固定板2向下移动的同时，第二液压缸3随着固定板2向下移动，第二液压缸3内滑动连接有第二活塞杆301，第二活塞杆301的底部固定连接有接触盘302。
41.根据附图1、2、3和5所示，堵水盘4固定连接在两个第一活塞杆102的底部，这样使得第一活塞杆102向下移动时，固定板2、第二液压缸3和堵水盘4同时向下移动，堵水盘4的
下表面固定连接有插杆401，插杆401的底部固定连接有插地尖头402，插地尖头402的底部较为尖锐，堵水盘4向下移动时使得插杆401和插地尖头402能够轻易的插入地面内，并使堵水盘4的下表面与地面相贴合。
42.根据附图5所示，堵水盘4的上表面固定连接有连接头403，连接头403与输送堵水材料的管道相连，连接头403的上表面开设有输料孔404，输料孔404贯穿整个堵水盘4且贯穿至插杆401的内部，插杆401的外圆表面开设有三个出料长槽407，出料长槽407均与输料孔404设置为相通，三个出料长槽407关于插杆401的轴线呈环形分布，插杆401的轴线与连接头403的轴线相重合，出料长槽407均开设在靠近插地尖头402的位置，堵水材料能够进入输料孔404并从出料长槽407中流出。
43.根据附图1、2、3、5和6所示，三个割地刀杆5均与插杆401转动连接，插杆401的外圆表面通过凸块固定连接有三个转动轴405，三个转动轴405分别设置在三个出料长槽407的正下方，割地刀杆5的一侧开设有转动孔501，转动孔501开设在靠近割地刀杆5底部的位置，转动孔501贯穿至割地刀杆5的另一侧，三个转动孔501分别转动套接在三个转动轴405上，割地刀杆5的正面较为锋利，通过转动孔501与转动轴405的配合，使得割地刀杆5能够在插杆401上进行转动，当插杆401与插地尖头402已插入地面内，割地刀杆5在外力的作用下使得割地刀杆5的顶部向远离插杆401的方向转动时，三个割地刀杆5进行旋转张开，通过割地刀杆5锋利的正面来割开地面下的硬岩以形成三个板状的空腔。
44.根据附图1、2、3、5和7所示，滑动环6滑动套接在插杆401上，滑动环6的上表面固定连接有两个滑动杆601，堵水盘4的上表面开设有两个滑动孔406，滑动孔406均开设在靠近连接头403的位置，两个滑动孔406关于输料孔404的轴线中心对称，滑动孔406均贯穿至堵水盘4的下表面，两个滑动杆601分别滑动套接在两个滑动孔406内，两个滑动杆601分别穿过两个滑动孔406，使得接触盘302能够与两个滑动杆601进行接触，当插杆401和插地尖头402插入地面内且堵水盘4的下表面与地面贴合时，启动第二液压缸3使接触盘302顶着两个滑动块602向下移动，从而能够使滑动环6在硬岩内向下移动，而且滑动环6向下移动的过程中会与割地刀杆5的背面接触，滑动环6的向下移动会使三个割地刀杆5同时绕着转动轴405转动张开并割开地面下的硬岩以形成三个板状的空腔。
45.根据附图7所示，滑动环6的内圆表面固定连接有三个滑动块602，三个滑动块602分别滑动连接在三个出料长槽407内，滑动环6通过滑动块602固定连接有活塞块603，活塞块603滑动连接在输料孔404内，活塞块603的内圆表面与输料孔404的内圆表面相贴合，通过活塞块603内圆表面与输料孔404内圆表面的贴合，使得堵水材料只能在滑动环6从上方的部分出料长槽407中流出，在割地刀杆5割开地面下的硬岩的过程中，堵水材料从滑动环6从上方的部分出料长槽407中流出并进入割地刀杆5所形成的板状空腔内，这样使得堵水材料在空腔内固化后能够与地面下的硬岩更加紧密的结合，使得堵水盘4能够更好地固定在地面上，从而使得堵水效果更好，当堵水材料固化过后，将两个第一活塞杆102从堵水盘4上拆卸下来，之后在堵水盘4的上表面对滑动杆601与滑动孔406的连接处进行密封焊接，就完成了对富水断层出水点的堵水施工。
46.该装置通过设置移动基板1、固定板2、第二液压缸3、堵水盘4、割地刀杆5和滑动环6，移动基板1移动到富水断层出水点的正上方，启动第一液压缸101使第一活塞杆102带动固定板2、第二液压缸3和堵水盘4向下移动，插杆401、插地尖头402、割地刀杆5和滑动环6均
插入地面内，当堵水盘4的下表面与地面贴合后，启动第二液压缸3使接触盘302顶着滑动杆601和滑动环6向下移动，滑动环6向下移动使得三个割地刀杆5转动来割裂地面下的硬岩并形成板状的空腔，滑动环6向下移动的过程中，堵水材料从连接头403进入输料孔404内，使得割地刀杆5割裂地面下的硬岩时，堵水材料随之从滑动环6从上方的部分出料长槽407中流出并进入割地刀杆5所产生的空腔内，堵水材料在空腔内固化后能够与地面下的硬岩更加紧密的结合，而且堵水盘4也会固定在地面上并与地面紧密贴合，从而使得堵水效果更好，装置能够使堵水材料在固化后能够与地面下的硬岩结合的更加紧密，再结合堵水盘4的作用使得堵水效果更好的功能。
47.根据附图2、5、8和9所示，堵水盘4的上表面固定连接有两个套环408，两个套环408分别滑动套接在两个第一活塞杆102的底部，套环408的外圆表面均开设有两个第二销孔409，第二销孔409均贯穿至套环408的内腔，套环408通过第二销孔409滑动连接有插销7，第一活塞杆102的外圆表面均开设有与插销7相接触的第一销孔103，第一销孔103沿第一活塞杆102的径向贯穿整个第一销孔103，第一销孔103均开设在靠近第一活塞杆102底部的位置，当两个套环408完全套在两个第一活塞杆102的底部时，两个套环408所开设的第二销孔409分别与两个第一活塞杆102所开设的第一销孔103相对应，之后将插销7插在第二销孔409和第一销孔103内，就能够将堵水盘4快速固定在两个第一活塞杆102的底部，当堵水盘4通过堵水材料的固化而固定在地面上之后，对富水断层出水点的堵水施工就已完成，就需要将两个第一活塞杆102从堵水盘4上拆卸下来，使用者只需将插销7取出，使得两个第一活塞杆102就不再与堵水盘4相固定，这样就能够便于对第一活塞杆102和堵水盘4之间进行固定和拆卸。
48.该装置通过设置第一销孔103、套环408、第二销孔409和插销7，将两个套环408分别套在两个第一活塞杆102的底部，两个套环408开设的第二销孔409刚好分别与两个第一活塞杆102开设的第一销孔103相对应，在第二销孔409和第一销孔103内插入插销7就能够将堵水盘4与两个第一活塞杆102固定连接，当对富水断层出水点的堵水施工就已完成之后，将插销7取出，就能够将两个第一活塞杆102从堵水盘4上拆卸下来，这样就能够便于对第一活塞杆102和堵水盘4之间进行固定和拆卸，装置具有能够便于对第一活塞杆102和堵水盘4之间进行固定和拆卸的功能。
49.根据附图5和7所示，滑动块602的上表面均开设有安装孔604，安装孔604内均固定连接有磁铁块605，插杆401为金属材质，而且三个滑动块602分别处于三个出料长槽407内，使得安装孔604内的磁铁块605能够对出料长槽407的上表面进行吸附，从而在插杆401和插地尖头402插入地面内之前，通过磁铁块605对出料长槽407上表面的吸附，能够防止滑动环6在重力作用下自动向下移动，以保证插杆401和插地尖头402能够良好的插入地面内。
50.该装置通过设置安装孔604和磁铁块605，为了防止在插杆401和插地尖头402插入地面内之前滑动环6在重力作用下而向下移动，在滑动块602所开设的安装孔604内均固定有能够吸附出料长槽407上表面的磁铁块605，在插杆401和插地尖头402插入地面内之前，磁铁块605吸附在出料长槽407的上表面，使得滑动环6无法在重力作用下自动向下移动，装置具有在插杆401和插地尖头402插入地面内之前能够防止滑动环6在重力作用下向下移动的功能。
51.工作原理：本发明在使用时，移动基板1通过可以动的运输设备移动到富水断层出
水点的正上方，因为固定板2上的两个连接条201所开设的固定孔202分别与两个第一活塞杆102固定连接，而且堵水盘4固定连接在两个第一活塞杆102的底部，这样在启动两个第一液压缸101时能够同时使第二液压缸3和堵水盘4向下移动，因为堵水盘4通过插杆401所连接的插地尖头402的底部较为尖锐，使得插杆401和插地尖头402能够轻易的插入地面内，并使堵水盘4的下表面与地面相贴合。
52.三个割地刀杆5通过转动孔501与转动轴405的配合与插杆401转动连接，在插杆401和插地尖头402插入地面内时，三个割地刀杆5也随插杆401插入地面内，因为此时滑动块602的上表面与出料长槽407的上表面相抵，使得滑动环6也随着插杆401插入地面内，当堵水盘4的下表面与地面相贴合后，启动第二液压缸3使得第二活塞杆301向下移动，第二活塞杆301底部的接触盘302与两个滑动杆601的顶部相抵，而且两个滑动杆601分别滑动连接在两个滑动孔406内，使得第二活塞杆301向下移动能够带动滑动环6向下移动。
53.而连接头403与输送堵水材料的管道相连，堵水材料能够进入输料孔404并从出料长槽407中流出，而且活塞块603的内圆表面与输料孔404的内圆表面相贴合，当滑动环6在第二活塞杆301的作用下向下移动时，活塞块603在输料孔404内向下移动，滑动块602在出料长槽407内向下移动，使得堵水材料只能在滑动环6从上方的部分出料长槽407中流出，而且滑动环6向下移动的过程中会与割地刀杆5的背面接触，滑动环6的向下移动会使三个割地刀杆5同时绕着转动轴405转动张开并割开地面下的硬岩以形成三个板状的空腔，在割地刀杆5割开地面下的硬岩的过程中，堵水材料从滑动环6从上方的部分出料长槽407中流出并进入割地刀杆5所形成的板状空腔内，这样使得堵水材料在空腔内固化后能够与地面下的硬岩更加紧密的结合，使得堵水盘4能够更好地固定在地面上，从而使得堵水效果更好。
54.当堵水材料固化过后，将两个第一活塞杆102从堵水盘4上拆卸下来，之后在堵水盘4的上表面对滑动杆601与滑动孔406的连接处进行密封焊接，就完成了对富水断层出水点的堵水施工，综上，装置能够使堵水材料在固化后能够与地面下的硬岩结合的更加紧密，再结合堵水盘4的作用使得堵水效果更好的功能。
55.该装置通过设置移动基板1、固定板2、第二液压缸3、堵水盘4、割地刀杆5和滑动环6，移动基板1移动到富水断层出水点的正上方，启动第一液压缸101使第一活塞杆102带动固定板2、第二液压缸3和堵水盘4向下移动，插杆401、插地尖头402、割地刀杆5和滑动环6均插入地面内，当堵水盘4的下表面与地面贴合后，启动第二液压缸3使接触盘302顶着滑动杆601和滑动环6向下移动，滑动环6向下移动使得三个割地刀杆5转动来割裂地面下的硬岩并形成板状的空腔，滑动环6向下移动的过程中，堵水材料从连接头403进入输料孔404内，使得割地刀杆5割裂地面下的硬岩时，堵水材料随之从滑动环6从上方的部分出料长槽407中流出并进入割地刀杆5所产生的空腔内，堵水材料在空腔内固化后能够与地面下的硬岩更加紧密的结合，而且堵水盘4也会固定在地面上并与地面紧密贴合，从而使得堵水效果更好，装置能够使堵水材料在固化后能够与地面下的硬岩结合的更加紧密，再结合堵水盘4的作用使得堵水效果更好的功能。
56.在堵水盘4的上表面固定连接有两个套环408，两个套环408能够分别套在两个第一活塞杆102的底部，当两个套环408完全套在两个第一活塞杆102的底部时，两个套环408所开设的第二销孔409分别与两个第一活塞杆102所开设的第一销孔103相对应，之后将插销7插在第二销孔409和第一销孔103内，就能够将堵水盘4快速固定在两个第一活塞杆102
的底部，当堵水盘4通过堵水材料的固化而固定在地面上之后，对富水断层出水点的堵水施工就已完成，就需要将两个第一活塞杆102从堵水盘4上拆卸下来，使用者只需将插销7取出，使得两个第一活塞杆102就不再与堵水盘4相固定，这样就能够便于对第一活塞杆102和堵水盘4之间进行固定和拆卸，装置具有能够便于对第一活塞杆102和堵水盘4之间进行固定和拆卸的功能。
57.该装置通过设置第一销孔103、套环408、第二销孔409和插销7，将两个套环408分别套在两个第一活塞杆102的底部，两个套环408开设的第二销孔409刚好分别与两个第一活塞杆102开设的第一销孔103相对应，在第二销孔409和第一销孔103内插入插销7就能够将堵水盘4与两个第一活塞杆102固定连接，当对富水断层出水点的堵水施工就已完成之后，将插销7取出，就能够将两个第一活塞杆102从堵水盘4上拆卸下来，这样就能够便于对第一活塞杆102和堵水盘4之间进行固定和拆卸，装置具有能够便于对第一活塞杆102和堵水盘4之间进行固定和拆卸的功能。
58.因为滑动环6上的两个滑动杆601与第二活塞杆301底部的接触盘302并无直接的连接关系，滑动环6在地面下的向下移动，仅仅是通过接触盘302顶着滑动杆601向下移动而已，而在插杆401和插地尖头402未插入地面内时，滑动环6就会在重力作用下自动向下移动，从而使三个割地刀杆5旋转张开，这样就会对插杆401和插地尖头402插入地面内造成一定的阻碍，因为三个滑动块602分别处于三个出料长槽407内，而且插杆401为金属材质，在滑动块602的上表面开设有安装孔604，安装孔604内固定有能够吸附出料长槽407上表面的磁铁块605，这样在插杆401和插地尖头402插入地面内之前，通过磁铁块605对出料长槽407上表面的吸附，能够防止滑动环6在重力作用下自动向下移动，从而保证插杆401和插地尖头402能够良好的插入地面内，装置具有在插杆401和插地尖头402插入地面内之前能够防止滑动环6在重力作用下向下移动的功能。
59.该装置通过设置安装孔604和磁铁块605，为了防止在插杆401和插地尖头402插入地面内之前滑动环6在重力作用下而向下移动，在滑动块602所开设的安装孔604内均固定有能够吸附出料长槽407上表面的磁铁块605，在插杆401和插地尖头402插入地面内之前，磁铁块605吸附在出料长槽407的上表面，使得滑动环6无法在重力作用下自动向下移动，装置具有在插杆401和插地尖头402插入地面内之前能够防止滑动环6在重力作用下向下移动的功能。
60.以上显示和描述了本发明的基本原理和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只是说明本发明的原理，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。