一种适用于不同土层的隧道加固注浆设备的制作方法

本发明涉及隧道加固，具体为一种适用于不同土层的隧道加固注浆设备。

背景技术：

1、隧道是一种人工或自然形成的地下通道，用于连接两个地点或穿越某个地理障碍物，由坚固的结构材料构建而成，可提供高效、安全和可持续的交通和服务，因此在隧道建造时需要挖通障碍物，在此过程中地基和岩体可能会发生变形和破坏，而为了将隧道内的黏性土壤、裂隙和松散层固化，需要对隧道进行加固注浆的操作，以达到注浆后增强隧道的力学性质，提高其承载能力和抗变形能力，确保隧道的稳定性。

2、现有隧道加固注浆的步骤，先根据隧道的具体情况和土层特性，确定注浆孔的布设、注浆剂的选择以及注浆方法，接着根据施工方案，使用钻机在隧道的预定位置进行孔洞的钻探并清洁孔洞，随后在孔洞中安装钢管或注浆管道，便可通过注浆管道将适应土层特性的注浆材料注入孔洞，在注浆过程中需要确保注浆量和浆液压力符合设计要求，注浆完成后等待注浆材料固化，等注浆固化后进行孔洞和隧道的清理工作，便完成隧道加固注浆的操作，虽然现有的隧道加固注浆设备在进行加固注浆时的操作步骤较为简单，但仍存在以下缺点：

3、1、上述隧道加固注浆操作中，需要克服人员作业不便和各种设备进出大小限制等困难，进而增加了施工难度，从而可能会增加事故风险和施工成本。

4、2、并且在隧道加固注浆对注浆管进行注浆的过程中，注浆管会因高压进入的浆液出现抖动，若无法及时对其进行固定，会导致浆液无法均匀注入土层或岩石裂缝中，从而无法充分填充和渗透到需要加固的区域使得注浆质量下降，并且不均匀的注浆分布可能导致隧道的部分区域未得到足够的加固和支撑，从而降低了隧道整体的稳定性影响隧道的质量。

5、3、上述过程中在对预定位置进行钻探孔洞时，孔洞内不同高度的土层可能均为不同特性，若只向其中注入符合单一土层特性的浆液，一些较低渗透性的土层中浆液无法有效渗透到土层的深处，使得无法完全填充土层中的空隙和孔隙，降低了加固效果，而且一些黏结力较低的土层难以与浆液牢固的结合，在这种情况下，浆液可能无法与土层有效粘结，这将减弱注浆的效果使得土层或岩石的强度提升不明显，无法达到预期的加固目的。

6、所以，为保证注浆后的隧道具有较强的力学性质，提高其承载能力和抗变形能力，确保其稳定性，本发明提供一种适用于不同土层的隧道加固注浆设备。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种适用于不同土层的隧道加固注浆设备，由以下具体技术手段所达成：

2、一种适用于不同土层的隧道加固注浆设备，包括机身，所述机身的上端面前侧固定安装有支撑环，所述机身的上端面后侧以线性阵列方式固定安装有若干浆料储存仓，所述支撑环与机身上共同转动安装有简化隧道加固注浆操作的对位机构。

3、所述的对位机构包括转动安装在支撑环与机身上的驱动部，所述驱动部的上端面固定安装有夹持部。

4、对位机构远离机身的一端设置有防止注浆抖动的固孔机构。

5、所述的固孔机构包括卡接在夹持部远离机身一端的卡位部，所述卡位部上设置有转动部，所述卡位部内设置有伸缩部。

6、伸缩部远离机身一端设置有分层注入不同特性浆液提升加固效果的分层机构。

7、所述的分层机构包括以圆周阵列方式转动安装在伸缩部上的适应部，所述适应部与伸缩部上共同内设置有阻隔部，所述对位机构和伸缩部上共同设置有注浆部。

8、作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动部包括转盘、第一电机、支撑三角架、卷链器和气缸，所述支撑环的上端面转动安装有转盘，且转盘的上端面开设有一圈第一齿槽，所述机身的上端面固定安装有第一电机，且第一电机的输出端固定套设有第一锥齿轮，第一锥齿轮与齿槽啮合连接，所述转盘的上端面左右对称固定安装有支撑三角架，所述转盘的上端面固定安装有卷链器，对称所述支撑三角架中段之间共同转动安装有气缸。

9、作为本发明的一种优选技术方案，所述夹持部包括限位筒、对位杆和电动推杆，对称所述支撑三角架上端之间共同转动安装有限位筒，且限位筒的内部开设有空腔，气缸的伸缩端与限位筒的前端转动连接，所述限位筒通过设置的滑孔贯穿滑动连接有对位杆，且对位杆上以圆周阵列方式开设有若干第一凹槽，第一凹槽内以线性阵列方式固定安装有若干限位齿，卷链器的收链端与对位杆后端通过链条套接，所述空腔内由后到前以线性阵列方式固定安装有与若干第一凹槽相对应的电动推杆，且电动推杆相互靠近的一端均设置有与限位齿相对应的卡块。

10、作为本发明的一种优选技术方案，所述卡位部包括设备筒、滑载架、弧形夹板、锥螺筒、螺杆和限位框，所述对位杆的前端固定安装有设备筒，所述设备筒的前端面以圆周阵列方式滑动安装有若滑载架，所述滑载架的前端面且相互靠近的一侧固定安装有弧形夹板，且弧形夹板相互远离的一侧壁为橡胶设置，所述设备筒前端且在滑载架后方均贯穿转动安装有锥螺筒，且锥螺筒从外至内均由第二锥齿轮与螺筒构成，所述滑载架的后端面均通过设置的支架固定安装有螺杆，且螺杆均贯穿锥螺筒且与其螺纹连接，所述设备筒的内部前端均固定安装有与滑载架相对应的限位框。

11、作为本发明的一种优选技术方案，所述转动部包括第一齿圈和第二电机，所述设备筒上转动安装有第一齿圈，且第一齿圈的前端面开设有一圈第二齿槽，第二齿槽与第二锥齿轮啮合连接，所述设备筒上固定安装有第二电机，且第二电机的输出端固定套设有第一齿轮，第一齿轮与第一齿圈啮合连接。

12、作为本发明的一种优选技术方案，所述伸缩部包括固定圆环、第二齿圈、第三电机和伸缩柱，所述设备筒内部前端通过设置的支撑杆固定安装有固定圆环，所述固定圆环内转动安装有第二齿圈，所述设备筒内部固定安装有第三电机，且第三电机的输出端固定套设有第二齿轮，第二齿轮与第二齿圈啮合连接，所述第二齿圈内螺纹连接有伸缩柱，且伸缩柱上开设有与限位框相对应限制其移动方向的第二凹槽。

13、作为本发明的一种优选技术方案，所述适应部包括扩张杆、滑轮块和弹簧伸缩杆，所述伸缩柱的前端面以圆周阵列方式转动安装有若干扩张杆，若干所述扩张杆的前端面均固定安装有滑轮块，且滑轮块相互远离的一侧壁均转动安装有滑轮，所述伸缩柱上且与扩张杆相对应处均转动安装有弹簧伸缩杆，且弹簧伸缩杆的前端均与扩张杆的中段转动连接。

14、作为本发明的一种优选技术方案，所述阻隔部包括内支撑杆、橡胶布和内衬橡胶，相邻所述扩张杆之间均共同固定连接有橡胶布，所述橡胶布的内部以圆周阵列方式固定安装有若干内支撑杆，且若干内支撑杆的后端均与伸缩柱转动连接，所述橡胶布的后端共同固定连接有内衬橡胶。

15、作为本发明的一种优选技术方案，所述注浆部包括抽液泵、伸缩管、连接管和注入口，所述浆料储存仓的前端面固定安装有抽液泵，且抽液泵的抽取端插入浆料储存仓内，所述抽液泵的输出端固定连接有伸缩管，所述伸缩柱的前端面中心处固定开设有注入口，且注入口贯穿内衬橡胶，所述注入口的后端固定连接有连接管，且连接管贯穿对位杆、设备筒和伸缩柱与伸缩管固定连接。

16、与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

17、1、该适用于不同土层的隧道加固注浆设备，通过设置的对位机构、固孔机构和分层机构的相互配合使用，使得设备在注浆时可直接对任何位置的孔洞进行注浆加固操作，将加固注浆操作简化，同时解决了人员作业不便和各种设备进出大小限制等问题，将施工难度降低减少事故风险和施工成本。

18、2、该适用于不同土层的隧道加固注浆设备，通过设置的对位机构和固孔机构的相互配合使用，通过四周扩散的弧形夹板可根据孔洞的不同大小进行调节并固定，因此避免注浆口因高压进入的浆液出现抖动的情况，从而使得浆液均匀注入土层或岩石裂缝中，充分填充和渗透到需要加固的区域使得注浆质量上升，并且均匀的注浆分布使得隧道得到足够的加固和支撑，从而提升了隧道整体的稳定性和质量。

19、3、该适用于不同土层的隧道加固注浆设备，通过设置的固孔机构和分层机构的相互配合使用，从内向外对孔洞进行注浆，并在此过程中对孔洞内不同高度的土层注入不同且相对应特性的浆液，使得不同特性的浆液与相应土层可充分渗透混合，完全填充土层中的空隙和孔隙，从而加强注浆的效果使得土层或岩石的混合强度提升更为明显，进而提升预期的加固效果。

20、4、该适用于不同土层的隧道加固注浆设备，通过设置的分层机构使用，在对孔洞内不同位置进行注浆时对注入的浆液进行阻挡，从而防止浆液顺着孔洞流出造成浪费，并且给予浆液一定的压力使得浆液可更好填充进土层中的空隙和孔隙中，并且可根据孔洞内外不同位置大小自适应调整阻挡半径，从而增加设备的适应性。