一种用于高压喷射注浆的动力头装置及其工法的制作方法

本发明涉及一种用于高压喷射注浆的动力头装置及其工法，属于建筑工程领域。

背景技术：

近年来随着中国城市化进程的加快，一线城市的地下空间得到了越来越多的开发，地下的既有结构越来越密集，地下结构复杂，特殊工程也越来越多，这给新建的基坑工程带来了极大的挑战。现有的用于高压注浆的动力头有如下几个不足：一是动力偏小；二是旋喷和摆喷转换操作比较复杂；三是摆喷角度小，最大仅达到90°；四是无法精确控制技术参数。

技术实现要素：

本发明提供一种用于高压喷射注浆的动力头装置及其工法，采用两个电机协同作用提供动力，增加电脑控制系统可以精确的控制设备和各技术参数，并设置旋喷、摆喷转换开关，同时改变了摆喷的工作方式，通过增加的感应探头使电机正转和反转实现任意角度摆喷。

一种用于高压喷射注浆的动力头装置，包括变速箱、两个电机、多重管钻喷杆、分流器、多功能喷头、钻头、旋喷摆喷装置及控制系统，所述的旋喷摆喷装置包括卡盘、感应片、探头承盘、感应探头及旋喷摆喷主体部件，变速箱与电机通过螺栓连接以及内部的齿轮或皮带连接共同作用；多重管钻喷杆与旋喷摆喷装置经卡盘固定连接；分流器、多功能喷头和钻头均通过螺栓连接与多重管钻喷杆固定；控制系统与电机、旋喷摆喷装置和分流器均通过电线连接；感应片焊接固定在在旋喷摆喷装置上；探头承盘连接固定在变速箱上，探头承盘与感应探头采用螺纹连接。

所述变速箱的作用为放大电机的输出扭矩，改变输出转速。所述电机为整个动力头的动力装置。

所述多重管钻喷杆为钻孔水、压缩空气、浆液、减水剂、速凝剂等流体的输送装置。

所述分流器为钻孔水、压缩空气、浆液、减水剂、速凝剂等流体的进口装置，其内部设有通道对应连接多重管钻喷杆的多重管道。

多功能喷头为钻孔水、压缩空气、浆液、减水剂、速凝剂等流体的喷出装置，其外部设有一个喷嘴，内部设有通道对应连接多重管钻喷杆的多重管道。

所述钻头用于土层开孔，使多重管钻喷杆以及多功能喷头达到土层的指定位置。

所述控制系统为整个装置的控制系统，接收并处理各部件的信号，用于接收和处理感应片反馈的信息，切换旋喷摆喷开关。

所述卡盘通过向多重管钻喷杆方向移动紧固，当两卡盘之间的距离为多重管钻喷杆的直径时，将多重管钻喷杆与旋喷摆喷主体部件固定为一整体。

所述感应片为系统的感应装置，可将感应探头发出的信号接收后发送至控制系统。

所述探头承盘上设有一圈圆孔，相邻两个圆孔之间间隔的角度为10°，用于工作时感应探头的安放以及确定多功能喷头的方向位置。

一种采用上述的用于高压喷射注浆的动力头装置的工法，包括以下步骤：步骤一、查看施工现场土质，对场地进行勘测，土层分析，确定旋喷深度，选择合适的多重管钻喷杆，设计合适转速；设备就位，调整施工设备，将所述的动力头装置与高压旋喷机的轨道连接，查看电器元件确定安全，将设备抬高到轨道最高处，启动设备，调整到合适转速；控制系统运行后，设置各组件参数，启动电机，变速箱放大电机的输出扭矩，用于钻头带动多重管钻喷杆达到土层的设定深度；根据现场需要确定采用旋喷作业或摆喷作业；

步骤二、旋喷时，启动控制系统的旋喷开关，水、压缩空气、浆液、减水剂或速凝剂经分流器进入通过多重管钻喷杆达到多功能喷头后喷出，多重管钻喷杆进行360°旋转，所成桩为圆柱形；

步骤三、摆喷时，控制系统切换至摆喷开关，设定摆喷角度，将两个感应探头分别插入探头承盘相应角度的圆孔中，感应片随着旋喷摆喷主体部件从一个插有感应探头的圆孔向另一个插有感应探头的圆孔转动，当达到另一个插入的感应探头的圆孔时，该圆孔中的感应探头发送信号至感应片，感应片接收信号后将信号发送至控制系统，控制系统自动调整电机转向，旋喷摆喷主体部件携带多重管钻喷杆反向旋转，由此实现摆喷角度的控制，且摆喷角度可为任意角度；同时，水、压缩空气、浆液、减水剂或速凝剂经分流器进入通过多重管钻喷杆达到多功能喷头后喷出；

步骤四、当满足施工要求后，停止喷射水、压缩空气、浆液、减水剂或速凝剂；将多重管钻喷杆从土层拔出，完成施工作业。

本发明提供的一种用于高压喷射注浆的动力头装置及工法，可用于高压旋喷、双高压旋喷、超级旋喷中，其相比现有的动力头具有如下优点：

1） 改变了摆喷角度小、最大仅为90°的不利情况，实现摆喷可为任意角度。

2） 探头承盘上每10°具有一个孔洞，通过感应片与探头承盘上孔洞的位置关系，可以精确探测多功能喷头的位置方向。

3） 电脑控制系统能精确的控制各部件参数，同时实现旋喷、摆喷的简便切换。

4） 使用两台电机协同工作，增大了旋转扭矩，动力头动力充足。

5） 结构简单，安装方便，适合批量生产，设备安全可靠。

附图说明

图1是动力头示意图；

图2是旋喷摆喷装置详图；

图3是探头承盘详图；

图4是卡盘详图。

附图中数字所表示的相应部件名称：1 变速箱；2 电机；3 多重管钻喷杆；4分流器；5 多功能喷头；6 钻头；7旋喷摆喷装置；8 控制系统；9 卡盘；10感应片；11探头承盘；12感应探头；13旋喷摆喷主体部件。

具体实施方式

下面结合实施例中的附图，对本发明的技术方案进行示例性的描述，但本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

一种用于高压喷射注浆的动力头装置，包括变速箱1、两个电机2、多重管钻喷杆3、分流器4、多功能喷头5、钻头6、旋喷摆喷装置7及控制系统8，所述的旋喷摆喷装置7包括卡盘9、感应片10、探头承盘11、感应探头12及旋喷摆喷主体部件13，变速箱1与电机2通过螺栓连接以及内部的齿轮或皮带连接共同作用；其特征在于，多重管钻喷杆3与旋喷摆喷装置7经卡盘9向内旋转移动固定连接；分流器4、多功能喷头5和钻头6均通过螺栓连接与多重管钻喷杆3固定；控制系统8与电机2、旋喷摆喷装置7和分流器4均通过电线连接；感应片10焊接固定在旋喷摆喷装置7上；探头承盘11连接固定在变速箱1上，探头承盘11与感应探头12采用螺纹连接。

探头承盘11上设有一圈圆孔，相邻圆孔之间间隔的角度为10°，用于工作时感应探头12的安放以及确定多功能喷头5的方向位置。感应片10为系统的感应装置，可将感应探头12发出的信号接收后发送至控制系统8。控制系统8中设置有旋喷摆喷转换开关，用于不同施工工艺时旋喷和摆喷之间的切换。

一种采用上述的用于高压喷射注浆的动力头装置的工法，包括以下步骤：

步骤一、查看施工现场土质，对场地进行勘测，土层分析，确定旋喷深度，选择合适的多重管钻喷杆3，设计合适转速；设备就位，调整施工设备，将所述的动力头装置与高压旋喷机的轨道连接，查看电器元件确定安全，将设备抬高到轨道最高处，启动设备，调整到合适转速；控制系统8运行后，设置各组件参数，启动电机2，变速箱1放大电机2的输出扭矩，用于钻头6带动多重管钻喷杆3达到土层的设定深度；根据现场需要确定采用旋喷作业或摆喷作业；

步骤二、旋喷时，启动控制系统8的旋喷开关，水、压缩空气、浆液、减水剂或速凝剂经分流器4进入通过多重管钻喷杆3达到多功能喷头5后喷出，多重管钻喷杆3进行360°旋转，所成桩为圆柱形；

步骤三、摆喷时，控制系统8切换至摆喷开关，设定摆喷角度，将两个感应探头12分别插入探头承盘11相应角度的圆孔中，感应片10随着旋喷摆喷主体部件13从一个插有感应探头12的圆孔向另一个插有感应探头12的圆孔转动，当达到另一个插入的感应探头12的圆孔时，该圆孔中的感应探头12发送信号至感应片10，感应片10接收信号后将信号发送至控制系统8，控制系统8自动调整电机2转向，旋喷摆喷主体部件13携带多重管钻喷杆3反向旋转，由此实现摆喷角度的控制，且摆喷角度可为任意角度；同时，水、压缩空气、浆液、减水剂或速凝剂经分流器4进入通过多重管钻喷杆3达到多功能喷头5后喷出；

步骤四、当满足施工要求后，停止喷射水、压缩空气、浆液、减水剂或速凝剂；将多重管钻喷杆3从土层拔出，完成施工作业。