[发明专利]一种用于预防基岩孔洞上方土层塌陷的装置及方法

说明书

本发明涉及土层防塌陷领域，具体为一种用于预防基岩孔洞上方土层塌陷的装置及方法。其包括：主管，其竖直设置在预先在土层上钻出的作业孔内，其底端伸入岩层上与作业孔连通的孔洞内；伸缩管组，其绕主管均匀分布多组，其沿远离主管方向倾斜向下分布，其包括沿远离主管方向分布的多个依次滑动连接且直径逐渐减小的侧管，直径最大的侧管与主管连通，侧管上均匀分布多个喷射孔；斜向钻孔装置，其包括能伸出并抵接在伸缩管组中最下方侧管上的钻头机构，以及用于驱动钻头机构移动至伸缩管组内侧或从伸缩管组内侧移出的驱动装置；吊放装置；灌浆装置。本发明能制造盖状的加固支撑结构从而扩大对土层的承托范围和承托稳定性且能对岩层孔洞进行封盖。

技术领域

本发明涉及土层防塌陷领域，特别是涉及一种用于预防基岩孔洞上方土层塌陷的装置及方法。

背景技术

对于地下基岩层中的孔洞，可能会出现渗入或流入至孔洞内的地下水，地下水会向上扩散并与上方土层接触，土层的土壤会在地下水的浸入作用下变松软并向下方岩层孔洞内塌陷，最终导致上方地表的下陷。

中国专利公开号CN105064366A公开了一种防渗施工中的高压旋喷灌浆跟管结构及其施工方法，包括覆盖层、钻孔孔洞和基岩，所述覆盖层覆盖于基岩上，覆盖层上开设钻孔孔洞，所述钻孔孔洞中设有PVC套管，并通过备管、钻孔、清理、灌浆等工序，完成防渗体施工。本技术方案通过采用普通材质的套管，该套管的材质或结构使其容易破碎，在高压旋喷灌浆时直接将套管击碎并与浆料混合，成为防渗体中的一部分，起到防渗作用。

但是，上述方案中，对于浆料和破碎的套管最终形成的防渗体，防渗体大体呈竖直分布的柱形结构，浆料向外扩散的范围有限，则最终形成的防渗体对覆盖层起到的承托范围有限，承托稳定性效果有限。

发明内容

本发明目的是针对背景技术中存在的问题，提出一种能制造盖状的加固支撑结构从而扩大对土层的承托范围和承托稳定性且能保证对岩层孔洞进行封盖的用于预防基岩孔洞上方土层塌陷的装置及方法。

一方面，本发明提出一种用于预防基岩孔洞上方土层塌陷的装置，包括：

主管，其竖直设置在预先在土层上钻出的作业孔内，其底端伸入岩层上与作业孔连通的孔洞内；

伸缩管组，其绕主管均匀分布多组，其沿远离主管方向倾斜向下分布，其包括沿远离主管方向分布的多个依次滑动连接且直径逐渐减小的侧管，直径最大的侧管与主管连通，侧管远离主管的一端沿径向向内方向同轴设置有限位环部，侧管另一端沿径向向外方向同轴设置有挡环部，侧管上均匀分布多个喷射孔；

斜向钻孔装置，其呈环形均匀分布多组，其与伸缩管组一一对应，其包括能伸出并抵接在伸缩管组中最下方侧管上的钻头机构，以及用于驱动钻头机构移动至伸缩管组内侧或从伸缩管组内侧移出的驱动装置，从而在土层和岩层内钻出斜向的穿管孔；

吊放装置，其能同轴支撑在主管内壁上，用于将斜向钻孔装置吊放至钻头机构对准主管和侧管连通处的高度；

灌浆装置，其在斜向钻孔装置和吊放装置从作业孔内撤出后能同轴支撑在主管内壁上，灌浆装置具有向伸缩管组进行灌浆的灌浆管a以及向岩层孔洞内壁和主管内灌浆的灌浆管b。

优选的，钻头机构包括钻头主体、板状钻头、移动驱动机构a、铰接座和动力装置a，钻头主体为回转形结构，钻头主体的最大直径小于伸缩管组中最下方侧管上限位环部的内径，钻头主体上设置有供板状钻头收入的收纳槽，板状钻头外端轮廓与收纳槽槽口轮廓吻合，板状钻头底端通过铰接座与钻头主体铰接，板状钻头外端具有多个钻磨凸台，板状钻头内侧面设置有凹槽，移动驱动机构a两端分别转动连接在收纳槽内壁和凹槽内壁上，动力装置a包括动力源和外壳，动力源设置在外壳内，动力源与钻头主体驱动连接，外壳底端外边缘设置有导向斜面，外壳通过导向斜面抵接在伸缩管组中最下方侧管上的限位环部上，外壳外周面与该侧管内壁形状吻合且滑动连接。