CN107100169A - 一种高压旋喷液压动力头装置及其工法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高压旋喷液压动力头装置及其工法，主要用于桥梁工程、市政工程、给排水工程、隧道工程、民建工程的施工。由于传统工艺需要人工调节旋喷角度，无法保证施工质量和施工精度，针对上述问题，一种高压旋喷液压动力头装置及其工法。本发明提供一种高压旋喷液压动力头装置及其工法，采用两个液压马达协同作用提供动力，增加电脑控制系统可以精确的控制设备和各技术参数，并设置感应探头，根据具体工程需要设置任意旋喷角度，同时改变了摆喷的工作方式。

Description

一种高压旋喷液压动力头装置及其工法

技术领域

本发明涉及一种高压旋喷液压动力头装置及其工法，主要用于桥梁工程、市政工程、给排水工程、隧道工程、民建工程的施工。由于传统工艺需要人工调节旋喷角度，无法保证施工质量和施工精度，针对上述问题，一种高压旋喷液压动力头装置及其工法。

背景技术

近年来随着中国城市化进程的加快，基础设施建设得到了快速发展，旋喷，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：一无法满足定喷、摆喷、旋喷的任意转换；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。此设备结构简单，安装方便，适合批量生产，设备安全可靠。

发明内容

本发明提供一种高压旋喷液压动力头装置及其工法，采用两个液压马达协同作用提供动力，增加电脑控制系统可以精确的控制设备和各技术参数，并设置感应探头，根据具体工程需要设置任意旋喷角度，同时改变了摆喷的工作方式。

一种用于高压喷射注浆的动力头装置，包括1.变速箱 2.液压马达 3.钻杆夹持器4.导流器 5.液压输送管 6.信号接受线 7.感应探头8.感应探头连接架 9.钻杆 10.喷头11.钻头 12.电控液压换向阀门 13.液压站 14.泥浆泵15.感应片 16.输送管 17.数据收集控制器，液压站输出液压动力驱动液压马达，使整个系统运转，变速箱与液压马达通过螺栓连接，内部使用齿轮或皮带连接；钻杆与钻杆夹持器固定连接；导流器、喷头和钻头均通过螺栓连接与转杆固定；数据收集控制器与液压马达通过电线连接；感应片焊接固定在在转杆夹持器上；感应探头连接架固定在变速箱上，感应探头连接架与感应探头采用螺纹连接，泥浆泵通过输送管和钻杆将水泥浆或其他液体注入土层，根据工程的需要设定旋喷角度，调整感应探头放置的位置，设定旋喷、摆喷、定喷，感应探头收集信号控制电控液压换向阀门，电控液压方向阀门改变油压的方向，控制液压马达的旋转方向，调整旋喷的方向；数据收集控制器可接收施工过程中的数据，可及时的调整施工参数，满足施工及设计要求。

所述变速箱的作用为放大液压马达的输出扭矩，改变输出转速。所述液压站为整个动力头的动力装置。

所述喷杆为清水、压缩空气、浆液、减水剂、速凝剂等流体的输送装置。

所述导流器为清水、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。

喷头为清水、压缩空气、浆液、减水剂、速凝剂等流体的喷出装置，内部设有通道对应连接钻杆的多重管道。

所述钻头用于土层开孔，使钻杆以及喷头达到土层的指定位置。

所述数据收集控制器为整个装置的控制系统，接收并处理数字的信号，用于接收和处理各个部件的信息，切换旋喷摆喷定喷开关。

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电控液压换向阀门。

所述电控液压换向阀门接收到数字信号后改变油压的方向，从而改变液压马达旋转方向，调整旋喷的位置。

所述感应探头连接架上设有一圈圆孔，用于感应探头的安放以及确定喷头的方向位置。

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，选择合适的钻杆，设计合适转速；旋喷钻机就位、调垂，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，启动液压站，液压站输出动力使液压马达旋转，变速箱放大液压马达的输出扭矩，钻头带动钻杆达到土层的设定深度；根据现场需要确定采用旋喷、摆喷、定喷作业；

步骤二、旋喷时，按放一个感应探头或不按装感应探头，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，根据设定摆喷角度，按放两个感应探头，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电控液压换向阀门，电控液压换向阀门通过更改油压的方向改变液压阀门的旋转方向，使钻杆的方向更改，由此实现摆喷角度的控制，且摆喷角度可为任意角度；

步骤四、旋喷钻机开始钻进至设计孔深，旋喷钻机开始旋喷提升，同时水、压缩空气、浆液、减水剂或速凝剂经导流器进入通过钻杆达到喷头后喷出；旋喷提升至设计桩顶停止提升。

步骤五、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；将钻杆从土层拔出，完成施工作业。旋喷钻机拔出钻杆移位下个孔位。

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）感应探头与电控液压换向阀门连接，感应探头接收的数字信号直接控制电控液压换向阀门，改变油压方向，转换液压马达旋转方向，控制旋喷方向。

2）设备实现定喷、旋喷、摆喷的任意转化，随意调整施工角度，极大的满足了设计要求。

3）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。

4）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、定喷的简便切换。

5）使用两台液压马达同时工作，增大了输出扭矩，动力充足。

6）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是动力头俯视图。

附图中数字所表示的相应部件名称：

1.变速箱 2.液压马达 3.转杆夹持器 4.导流器 5.液压输送管 6.信号接受线

7.感应探头8.感应探头连接架 9.转杆 10.喷头 11.转头 12.电控液压换向阀门

13.液压站 14.泥浆泵15.感应片 16.输送管 17.数据收集控制器。

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1.变速箱 2.液压马达 3.钻杆夹持器4.导流器 5.液压输送管 6.信号接受线 7.感应探头8.感应探头连接架 9.钻杆 10.喷头11.钻头 12.电控液压换向阀门 13.液压站 14.泥浆泵15.感应片 16.输送管 17.数据收集控制器，液压站输出液压动力驱动液压马达，使整个系统运转，变速箱与液压马达通过螺栓连接，内部使用齿轮或皮带连接；钻杆与钻杆夹持器固定连接；导流器、喷头和钻头均通过螺栓连接与转杆固定；数据收集控制器与液压马达通过电线连接；感应片焊接固定在在转杆夹持器上；感应探头连接架固定在变速箱上，感应探头连接架与感应探头采用螺纹连接，泥浆泵通过输送管和钻杆将水泥浆或其他液体注入土层，根据工程的需要设定旋喷角度，调整感应探头放置的位置，设定旋喷、摆喷、定喷，感应探头收集信号控制电控液压换向阀门，电控液压方向阀门改变油压的方向，控制液压马达的旋转方向，调整旋喷的方向；数据收集控制器可接收施工过程中的数据，可及时的调整施工参数，满足施工及设计要求。

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，选择合适的钻杆，设计合适转速；旋喷钻机就位、调垂，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，启动液压站，液压站输出动力使液压马达旋转，变速箱放大液压马达的输出扭矩，钻头带动钻杆达到土层的设定深度；根据现场需要确定采用旋喷、摆喷、定喷作业；

步骤二、旋喷时，按放一个感应探头或不按装感应探头，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，根据设定摆喷角度，按放两个感应探头，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电控液压换向阀门，电控液压换向阀门通过更改油压的方向改变液压阀门的旋转方向，使钻杆的方向更改，由此实现摆喷角度的控制，且摆喷角度可为任意角度；

步骤四、旋喷钻机开始钻进至设计孔深，旋喷钻机开始旋喷提升，同时水、压缩空气、浆液、减水剂或速凝剂经导流器进入通过钻杆达到喷头后喷出；旋喷提升至设计桩顶停止提升。

步骤五、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；将钻杆从土层拔出，完成施工作业。旋喷钻机拔出钻杆移位下个孔位。

Claims (5)

1.一种高压旋喷液压动力头装置及其工法，包括变速箱（1），液压马达（2）钻杆夹持器（3）导流器（4）液压输送管（5）信号接受线（6）感应探头（7）感应探头连接架（8）钻杆（9）喷头（10）钻头（11）电控液压换向阀门(12)液压站（13）泥浆泵(14)感应片(15)输送管（16）数据收集控制器（17），液压站（13）输出液压动力驱动液压马达（2），使整个系统运转，变速箱（1）与液压马达（2）通过螺栓连接，内部使用齿轮或皮带连接；钻杆（9）与钻杆夹持器（3）固定连接；导流器（4）、喷头（10）和钻头（11）均通过螺栓连接与转杆固定；数据收集控制器（17）与液压马达（2）通过电线连接；感应片(15)焊接固定在在钻杆夹持器（3）上；感应探头（7）连接架固定在变速箱（1）上，感应探头连接架（8）与感应探头（7）采用螺纹连接，泥浆泵(14)通过输送管（16）和钻杆（9）将水泥浆或其他液体注入土层，根据工程的需要设定旋喷角度，调整感应探头（7）放置的位置，设定旋喷、摆喷、定喷，感应探头（7）收集信号控制电控液压换向阀门(12)，电控液压方向阀门(12)改变油压的方向，控制液压马达（2）的旋转方向，调整旋喷的方向；数据收集控制器（17）可接收施工过程中的数据，可及时的调整施工参数，满足施工及设计要求。

2.根据权利要求1所述的用于一种高压旋喷液压动力头装置及其工法，其特征在于：感应探头（7）与电控液压换向阀门(12)连接，感应探头（7）接收的数字信号直接控制电控液压换向阀门(12)，改变油压方向，转换液压马达（2）旋转方向，控制旋喷方向。

3.根据权利要求1所述的用于一种高压旋喷液压动力头装置及其工法，其特征在于：设备实现定喷、旋喷、摆喷的任意转化，随意调整施工角度，极大的满足了设计要求。

4.根据权利要求1所述的用于一种高压旋喷液压动力头装置及其工法，其特征在于：感应探头连接架（8）上每10°具有一个孔洞，通过感应片与感应探头（7）连接架（8）上孔洞的位置关系，可以精确探测喷头（10）的位置方向。

5.一种采用根据权利要求1-4之一所述的用于一种高压旋喷液压动力头装置及其工法，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，选择合适的钻杆，设计合适转速；旋喷钻机就位、调垂，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，启动液压站，液压站输出动力使液压马达旋转，变速箱放大液压马达的输出扭矩，钻头带动钻杆达到土层的设定深度；根据现场需要确定采用旋喷、摆喷、定喷作业；

步骤二、旋喷时，按放一个感应探头或不按装感应探头，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，根据设定摆喷角度，按放两个感应探头，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电控液压换向阀门，电控液压换向阀门通过更改油压的方向改变液压阀门的旋转方向，使钻杆的方向更改，由此实现摆喷角度的控制，且摆喷角度可为任意角度；

步骤四、旋喷钻机开始钻进至设计孔深，旋喷钻机开始旋喷提升，同时水、压缩空气、浆液、减水剂或速凝剂经导流器进入通过钻杆达到喷头后喷出；旋喷提升至设计桩顶停止提升。

步骤五、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；将钻杆从土层拔出，完成施工作业。旋喷钻机拔出钻杆移位下个孔位。