多軸水平旋噴機及其施工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多軸水平旋噴機及其施工方法，多軸水平旋噴機包括底盤及設置于所述底盤上的主機及鉆具；所述主機包括：包括至少一個單元式框架結(jié)構(gòu)的給進架，設置于所述給進架上的動力頭，所述動力頭包括動力軸組及用于驅(qū)動所述動力軸組旋轉(zhuǎn)運動的旋轉(zhuǎn)馬達，所述動力軸組包括至少兩個相互平行設置且處于同一平面的動力軸；用于為所述動力頭沿所述給進架移動提供動力的推進機構(gòu)；用于為鉆具提供打鉆水及旋噴水泥漿的雙管送水器；所述鉆具包括鉆噴頭及與所述鉆噴頭連接的鉆桿，所述鉆桿的另一端與所述動力軸連接。多組旋噴鉆具同時作業(yè)，可以提高生產(chǎn)效率，節(jié)省勞動力。
【專利說明】多軸水平旋噴機及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于隧道超前支護【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種多軸水平旋噴機及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為隧道超前支護工法之一，水平旋噴技術(shù)的應用越來越廣泛，它在隧道拱頂及周邊形成封閉的水平旋噴帷幕體，水平旋噴樁具有梁效應和土體改良加強效應，能夠起到防流沙、抗滑移、防滲透的作用，保證隧道掘進安全，適用于軟弱地層的超前支護。
[0003]為了提高水平旋噴施工的工效和工程質(zhì)量，在單管旋噴之后相繼開發(fā)有雙管旋噴、三管旋噴、全方位高壓旋噴等技術(shù)，但這些技術(shù)的實質(zhì)都屬于單軸旋噴，也就是一個旋噴流程形成一根旋噴樁，水平旋噴所使用的設備都是單軸設備，單軸設備生產(chǎn)效率低。
[0004]在基坑圍護工程中，開發(fā)有三軸垂直攪拌樁施工方法和設備，采取連續(xù)單套或跳孔雙套的套孔施工工藝，用于垂直樁施工，工效和樁體搭接要優(yōu)于單軸垂直樁施工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種多軸水平旋噴機及其施工方法，可以提高生產(chǎn)效率，節(jié)省勞動力。
[0006]為解決上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種多軸水平旋噴機，包括底盤及設置于所述底盤上的主機及鉆具；
所述主機包括:包括至少一個單元式框架結(jié)構(gòu)的給進架，設置于所述給進架上的動力頭，所述動力頭包括動力軸組及用于驅(qū)動所述動力軸組旋轉(zhuǎn)運動的旋轉(zhuǎn)馬達，所述動力軸組包括至少兩個相互平行設置且處于同一平面的動力軸；用于為所述動力頭沿所述給進架移動提供動力的推進機構(gòu)；用于為鉆具提供打鉆水及旋噴水泥漿的雙管送水器；
所述鉆具包括鉆噴頭及與所述鉆噴頭連接的鉆桿，所述鉆桿的另一端通過動力軸與雙管送水器連通。
[0007]鉆具包括鉆噴頭及與所述鉆噴頭連接的鉆桿，所述鉆桿的另一端與所述動力軸連接。
[0008]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述動力頭還包括齒輪箱，所述齒輪箱中設置有連接到所述旋轉(zhuǎn)馬達的主動齒輪，及與所述主動齒輪嚙合設置于各動力軸上的從動齒輪，所述齒輪箱內(nèi)還設置有撥叉機構(gòu)，所述撥叉機構(gòu)的撥叉?zhèn)€數(shù)與所述從動齒輪個數(shù)相匹配，并連接到各所述從動齒輪，用于將所述從動齒輪同時撥離所述主動齒輪。
[0009]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述給進架上還設置有用于支撐所述鉆桿的開合式固定鉆桿支撐架及移動鉆桿支撐架，所述移動鉆桿支撐架可以相對所述給進架移動。
[0010]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述動力頭、所述移動鉆桿支撐架底端與給進架的導軌之間還設置有防脫鉤，所述防脫鉤包括設置于所述移動鉆桿支撐架底部的與所述導軌相匹配的防脫鉤主體，所述防脫鉤主體分別位于所述導軌兩側(cè)的底端還連接有截面為梯形的固定擋板。
[0011]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述推進機構(gòu)包括推進馬達、傳動鏈、前鏈輪架、后鏈輪架及設置于所述鏈輪架上的與所述推進馬達連接的主動鏈輪、通過傳動鏈連接的從動鏈輪，所述前、后鏈輪架連接在所述給進架的前、后部。
[0012]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述多軸水平旋噴機還包括液壓泵站，及與所述底盤、主機、鉆具及液壓泵站連接的操作臺，所述液壓泵站用于為所述底盤及所述主機提供液壓動力；所述操作臺包括控制旋噴設備給進或旋轉(zhuǎn)的控制閥等液壓元件及旋噴施工工控機，用于水平旋噴施工操縱及控制；所述鉆噴頭的前部設置有打鉆水噴嘴，側(cè)面設置有旋噴噴嘴，與所述旋噴噴嘴相對的一側(cè)設置有與所述操作臺工控機有線或無線連接的傳感器組件，所述傳感器組件包括:壓力傳感器、角度傳感器、速度傳感器及溫度傳感器；所述鉆桿末端通過動力軸與雙管送水器連通。
[0013]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述單元式框架結(jié)構(gòu)的框架長度為3-6m。
[0014]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述底盤為拱式底盤或履帶式底盤。
[0015]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述動力軸之間相鄰的距離為300-400mm。
[0016]本發(fā)明還提供了一種應用上述所述多軸水平旋噴機的施工方法，包括:
步驟一:樁位測放，在作業(yè)面按設計要求確定水平旋噴施工樁位并作出標記；
步驟二:按所述標記開孔并安裝用于防止施工過程中出現(xiàn)突水突泥突沙并調(diào)節(jié)廢漿的
流出量的孔口裝置；
步驟三:按施工要求及場地情況安裝多軸水平旋噴機及后臺攪漿系統(tǒng)、高壓注漿泵；連接高壓注漿泵與雙管送水器，啟動所有設備進行試機，通過高壓注漿泵、雙管送水器向鉆具打鉆水通道、旋噴水泥漿通道輸送清水，進行試壓；
步驟四:打設預導孔，調(diào)整所述多軸水平旋噴機，按設計角度對好孔位，開啟泥漿泵，將鉆孔循環(huán)泥漿傳輸至鉆具，從鉆噴頭中的打鉆噴嘴噴出，同時啟動旋噴機，開始鉆進，鉆進時傳感組件不斷向工控機傳輸鉆噴頭方向和姿態(tài)及孔內(nèi)壓力工況信息，根據(jù)所述工況信息，對預導孔施工過程進行監(jiān)控，直至鉆至設計深度；
步驟五:關(guān)停泥漿泵，停止鉆孔循環(huán)泥漿輸送，鉆桿原地旋轉(zhuǎn)，啟動高壓注漿泵，將旋噴水泥漿傳輸至鉆具，從鉆噴頭中的旋噴噴嘴噴出，待泥漿泵壓力達到設計壓力后，開始勻速后退鉆桿，實施旋噴；
步驟六:當所述旋噴噴嘴接近所述作業(yè)面時，關(guān)閉所述高壓注漿泵，停止噴漿，然后退出鉆噴頭并快速封孔，防止?jié){液外流；
步驟七:清洗所述高壓注漿泵及所述鉆具。
[0017]本發(fā)明的效果在于:
1、工效高，多軸旋噴一個旋噴流程形成一組樁，單軸旋噴一個旋噴流程形成一根樁，因此多軸旋噴工效遠遠高于單軸旋噴；
2、施工精度高，由于多軸旋噴機鉆桿平行且相對位置固定，旋噴形成的組樁各樁間角度一致性高，具有較高的搭接咬合質(zhì)量。整環(huán)旋噴樁樁間搭接次數(shù)大大減少，也相應提高了施工精度；
3、高效機械化施工，節(jié)省了勞動力，提高了經(jīng)濟效益；
4、動力頭齒輪箱在各軸末端齒輪配套撥叉機構(gòu)，使各軸齒輪與動力軸齒輪既能保持嚙合也能脫離嚙合，以實現(xiàn)動力頭扭矩傳遞的集中和分散，可解決旋噴抱鉆時的大扭矩抜鉆需要。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]通過下面結(jié)合附圖對其示例性實施例進行的描述，本發(fā)明上述特征和優(yōu)點將會變得更加清楚和容易理解。
[0019]圖1為本發(fā)明實施例提供的多軸水平旋噴機的主機結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的俯視結(jié)構(gòu)意圖；
圖3為本發(fā)明實施例提供的多軸水平旋噴機中防脫鉤結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為圖1中鉆嗔頭的結(jié)構(gòu)不意圖；
圖5為本發(fā)明實施例提供的應用多軸水平旋噴機的方法流程示意圖；
圖6為現(xiàn)有技術(shù)中的單軸水平旋噴機的旋噴效果示意圖；
圖7為本發(fā)明實施例提供的三軸水平旋噴機的旋噴效果示意圖。
[0020]其中，1-給進架；11_導軌；2-動力頭；21-動力軸；22_旋轉(zhuǎn)馬達；23-滑板；231-防脫鉤主體；232-固定擋板；31_鉆噴頭；311_打鉆水噴嘴；312_旋噴噴嘴；313_傳感器組件；32_鉆桿；41_固定鉆桿支撐架；42_移動鉆桿支撐架；5_推進機構(gòu)；6_雙管送水器。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0022]本發(fā)明實施例提供了一種多軸水平旋噴機，包括底盤及設置于底盤上的主機及鉆具。底盤可采取拱架式底盤或履帶式多功能鉆機底盤，其作用是調(diào)整主機姿態(tài)，控制水平旋噴施工時鉆具的角度。選用履帶式的底盤，可以廣泛試用施工環(huán)境，便于設備的移動。液壓泵站包括電機、液壓泵、油箱、支架、聯(lián)軸器及其它輔件，為水平旋噴機液壓的系統(tǒng)運行進行配套。
[0023]圖1為本發(fā)明實施例提供的多軸水平旋噴機的主機結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合圖1及圖2所示，主機包括:包括至少一個單元式框架結(jié)構(gòu)的給進架1，給進架I的整體長度可以根據(jù)需要通過增加或者減少單元式框架結(jié)構(gòu)的個數(shù)來調(diào)整。
[0024]設置于給進架I上的動力頭2,動力頭2包括動力軸組及用于驅(qū)動動力軸組旋轉(zhuǎn)運動的旋轉(zhuǎn)馬達22，動力軸組包括至少兩個相互平行設置且處于同一平面的動力軸21 ;用于為動力頭2沿給進架移動提供動力的推進機構(gòu)5。如圖1及圖2中所示的，本實施例以三個動力軸為例，配合雙旋轉(zhuǎn)馬達驅(qū)動提供水平旋噴施工所需的旋轉(zhuǎn)運動。具體的動力軸的個數(shù)可以按照施工的具體環(huán)境進行設計、選擇，例如選擇2個、4個或5個動力軸。針對不同個數(shù)的動力軸，選擇相應個數(shù)的旋轉(zhuǎn)馬達與之匹配，例如當選擇4個動力軸時，可以配備3個或者4個旋轉(zhuǎn)馬達為其提供動力。圖6為現(xiàn)有技術(shù)中的單軸水平旋噴機的旋噴效果示意圖，圖7為本發(fā)明實施例提供的三軸水平旋噴機的旋噴效果示意圖。圖6中單軸的直徑為Od1,旋噴后的孔距為h,而圖7中，三軸旋噴的寬度為d2,旋噴后的孔距為I^JdZd2Od1,使用本實施例提供的三軸旋噴機的一次旋噴施工的寬度明顯提升，旋噴施工效率大幅度提聞。[0025]鉆具包括鉆噴頭31及與鉆噴頭31連接的鉆桿32，鉆桿32的另一端通過動力軸21與雙管送水器6連通。
[0026]多軸水平旋噴施工中，除了使用多軸水平旋噴機，還需配套后臺攪漿系統(tǒng)和高壓注漿泵、泥漿泵。后臺攪漿系統(tǒng)由泥漿制備設備、水泥漿制備設備、清水儲水桶組成，它們通過高壓管與高壓注漿泵、泥漿泵連通，向高壓注漿泵輸送旋噴水泥漿和清水，向泥漿泵輸送鉆孔循環(huán)泥漿和清水。
[0027]本發(fā)明實施例提供的多軸水平旋噴機，包括底盤及設置于底盤上的主機及鉆具，主機包括:包括至少一個單元式框架結(jié)構(gòu)的給進架1，設置于給進架I上的動力頭2，動力頭2包括動力軸組及用于驅(qū)動動力軸組旋轉(zhuǎn)運動的旋轉(zhuǎn)馬達22,動力軸組包括至少兩個相互平行設置且處于同一平面的動力軸21 ;用于為動力頭2沿給進架移動提供動力的推進機構(gòu)
5。通過增加動力軸的個數(shù)，可以提高生產(chǎn)施工效率，節(jié)省勞動力。
[0028]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，動力頭還包括齒輪箱，齒輪箱中設置有連接到旋轉(zhuǎn)馬達22的主動齒輪，及與主動齒輪嚙合設置于各動力軸上的從動齒輪，齒輪箱內(nèi)還設置有撥叉機構(gòu)，撥叉機構(gòu)的撥叉?zhèn)€數(shù)與從動齒輪個數(shù)相匹配，并連接到各從動齒輪，用于將所述從動齒輪與所述主動齒輪嚙合或脫離嚙合。通過在齒輪箱中對各軸末端從動齒輪配套撥叉機構(gòu)，使各從動齒輪與主動齒輪既能保持嚙合也能脫離嚙合，以實現(xiàn)動力頭扭矩傳遞的集中和分散，解決旋噴抱鉆時的大扭矩抜鉆需要。
[0029]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，給進架I上還設置有用于支撐鉆桿32的開合式固定鉆桿支撐架41及移動鉆桿支撐架42，移動鉆桿支撐架42可以相對給進架I移動。兩者均為開合式結(jié)構(gòu)，起支撐和限制鉆桿位置作用，保證施工過程中鉆桿的剛度和位置精度，具體的開合式結(jié)構(gòu)類似于車床中心架的開合機構(gòu)，在此不多加贅述。在施工時將固定鉆桿支撐架41及移動鉆桿支撐架42開啟，將鉆桿32放置好后再將固定鉆桿支撐架41及移動鉆桿支撐架42關(guān)閉，完成對鉆桿32的固定。移動式鉆桿支撐架42可以在導軌上移動，以適應不同總長的鉆桿支承要求，保證鉆桿32的穩(wěn)定性及剛度。當施工完畢后，如需要對多軸水平旋噴機進行移動、運輸?shù)炔僮鲿r，可以將鉆桿32從固定鉆桿支撐架41及移動鉆桿支撐架42上取下，從而減少多軸水平旋噴機的整體體積，便于移動。
[0030]多軸水平旋噴機在施工過程中，為保證動力頭及移動鉆桿支撐架處于傾斜工位時不從給進架I上墜落，設計了防脫鉤。圖3為本發(fā)明實施例提供的多軸水平旋噴機中防脫鉤結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，動力頭滑板23與給進架I的導軌之間還設置有防脫鉤，防脫鉤包括設置于動力頭滑板23底部的與導軌11相匹配的防脫鉤主體231，防脫鉤主體231中間形成的滑槽允許導軌11沿著其中滑動。防脫鉤主體231分別位于導軌11兩側(cè)的底端還連接有截面為梯形的固定擋板232?？蛇x防脫鉤例:在動力頭及移動鉆桿支撐架的滑板下方設置防脫鉤，防脫鉤由防脫鉤主體和梯形固定擋板通過內(nèi)六角螺栓聯(lián)接，抱住給進架導軌。
[0031]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，推進機構(gòu)5包括推進馬達、傳動鏈、前鏈輪架、后鏈輪架及設置于鏈輪架上的與推進馬達連接的主動鏈輪、通過傳動鏈連接的從動鏈輪，所述前、后鏈輪架連接在給進架的前、后部。推進機構(gòu)5帶動動力頭在旋噴施工時沿給進架前進或后退。
[0032]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，多軸水平旋噴機還包括液壓泵站，及與底盤、主機、鉆具及液壓泵站連接的操作臺，液壓泵站用于為底盤及主機提供液壓動力；所述操作臺包括控制旋噴設備給進或旋轉(zhuǎn)的控制閥等液壓元件及旋噴施工工控機，用于水平旋噴施工操縱及控制。
[0033]圖4為圖1中鉆噴頭的結(jié)構(gòu)示意圖，鉆噴頭為鉆噴一體化鉆噴頭，如圖4所示，鉆噴頭的前部設置有打鉆水噴嘴311，側(cè)面設置有旋噴噴嘴312，與旋噴噴嘴312相對的一側(cè)設置有與操作臺工控機有線或無線連接的傳感器組件313，傳感器組件313包括:壓力傳感器、角度傳感器、速度傳感器及溫度傳感器，通過與操作臺連接，可將相關(guān)施工參數(shù)傳給旋噴工控機，從而對施工過程進行控制。操作臺包括控制旋噴設備給進或旋轉(zhuǎn)的控制閥等液壓元件及旋噴施工工控機，用于水平旋噴施工操縱及控制，工控機可以為單片機、可編程控制器等控制設備。液壓泵站和操作臺不在給進架上，屬于后臺。
[0034]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，單元式框架結(jié)構(gòu)的框架長度為3-6m。給進架的框架結(jié)構(gòu)為單元式結(jié)構(gòu)，長度為3米或6米規(guī)格，可根據(jù)施工長度需要進行組合。
[0035]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，動力軸之間相鄰的距離為300-400mm。多軸式的動力軸之間的軸距選擇原理為，由于目前單軸水平旋噴樁施工相鄰樁距大多為300-400mm，故設計確定相鄰兩軸軸距為300-400mm，便能滿足目前的施工需求。
[0036]圖5為本發(fā)明又一實施例提供的應用多軸水平旋噴機的方法流程示意圖，如圖5所示，本實施例提供了一種應用上述多軸水平旋噴機的施工方法，包括:
步驟100:樁位測放，在作業(yè)面按設計要求確定水平旋噴施工樁位并作出標記，在實際作業(yè)施工時，作業(yè)面通常稱為“掌子面”。
[0037]步驟200:開孔，埋設孔口裝置，按標記開孔并安裝用于防止施工過程中出現(xiàn)突水突泥突沙并調(diào)節(jié)廢漿的流出量的孔口裝置，孔口狀置是為了防止施工過程中出現(xiàn)突水突泥突沙，并可以調(diào)節(jié)廢漿的流出量。
[0038]步驟300:設備安裝調(diào)試，按施工要求及場地情況安裝多軸水平旋噴機及后臺攪漿系統(tǒng)、高壓注漿泵；連接高壓注漿泵與雙管送水器，啟動所有設備進行試機，通過高壓注漿泵、雙管送水器向鉆具打鉆水通道、旋噴水泥漿通道輸送清水，進行試壓。
[0039]步驟400:打設預導孔，調(diào)整多軸水平旋噴機，按設計角度對好孔位，首先需要泥漿配置，開啟泥漿泵，將鉆孔循環(huán)泥漿傳輸至鉆具，從鉆噴頭中的打鉆噴漿嘴噴出，同時啟動旋噴機，開始鉆進，鉆進時傳感組件不斷向工控機傳輸鉆噴頭方向和姿態(tài)及孔內(nèi)壓力工況信息，根據(jù)工況信息，對預導孔施工過程程進行監(jiān)控，直至鉆至設計深度。打設預導孔后還需要進行終孔檢測，終孔檢測不合格需要重新打設預導孔，如果終孔檢測合格后，則進行下一步。另外，打設預導孔后的泥漿進行廢漿排放后進入沉淀池。
[0040]步驟500:拔桿旋噴，關(guān)停泥漿泵，停止鉆孔循環(huán)泥漿輸送，鉆桿原地旋轉(zhuǎn)，首先需要水泥漿配置，啟動高壓注漿泵，將旋噴水泥漿傳輸至鉆具，從鉆噴頭中的旋噴噴嘴噴出，待泥漿泵壓力達到設計壓力后，開始勻速后退鉆桿，實施旋噴；拔桿旋噴。泥漿泵壓力達到設計壓力，具體的設計壓力為35-40Mpa，旋噴時機手重點關(guān)注工控機顯示的泥漿泵噴漿壓力和孔內(nèi)所有鉆噴頭所處位置混合土體壓力，出現(xiàn)異常及時采取定噴等應對措施。另外，拔桿旋噴過程中還需要對過程進行儀器監(jiān)測，一旦發(fā)生超出儀器監(jiān)測的預設閾值范圍，則需要重新打設預導孔，執(zhí)行步驟400。另外，拔桿旋噴后的水泥漿進行廢漿排放后進入沉淀池。
[0041]步驟600:近掌子面停噴、封孔，當旋噴噴嘴接近作業(yè)面時，關(guān)閉高壓注漿泵，停止噴漿，然后退出鉆噴頭并快速封孔，防止?jié){液外流；近掌子面停噴、封孔。當旋噴噴嘴接近掌子面時，一般0.5-1米，關(guān)閉高壓注漿泵，停止噴漿。
[0042]步驟700:清洗高壓注漿泵及鉆具。啟動高壓注漿泵，旋噴后臺向高壓注漿泵輸送清水，清洗高壓注漿泵輸漿通道及鉆具通道，單組旋噴樁施工結(jié)束。將旋噴機移至下一根樁位進行施工。
[0043]應用多軸水平旋噴機，以三軸水平旋噴機為例進行水平旋噴施工時，一個旋噴流程形成一組旋噴樁，各樁間距取400mm，寬度d2為1300mm左右，相鄰兩組旋噴樁孔距t2 —般為1200mm左右，具體的可根據(jù)地層情況、打設角度、搭接要求適當增減。
[0044]上述實施例并非【具體實施方式】的窮舉，還可有其它的實施例，上述實施例目的在于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明的保護范圍，所有由本發(fā)明簡單變化而來的應用均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
[0045]此專利說明書使用實例去展示本發(fā)明，其中包括最佳模式，并且使熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員制造和使用此項發(fā)明。此發(fā)明可授權(quán)的范圍包括權(quán)利要求書的內(nèi)容和說明書內(nèi)的【具體實施方式】和其它實施例的內(nèi)容。這些其它實例也應該屬于本發(fā)明專利權(quán)要求的范圍，只要它們含有權(quán)利要求相同書面語言所描述的技術(shù)特征，或者它們包含有與權(quán)利要求無實質(zhì)差異的類似字面語言所描述的技術(shù)特征。
[0046]所有專利，專利申請和其它參考文獻的全部內(nèi)容應通過引用并入本申請文件。但是如果本申請中的一個術(shù)語和已納入?yún)⒖嘉墨I的術(shù)語相沖突，以本申請的術(shù)語優(yōu)先。
[0047]本文中公開的所有范圍都包括端點，并且端點之間是彼此獨立地組合。
[0048]需要注意的是，“第一 ”，“第二”或者類似詞匯并不表示任何順序，質(zhì)量或重要性，只是用來區(qū)分不同的技術(shù)特征。結(jié)合數(shù)量使用的修飾詞“大約”包含所述值和內(nèi)容上下文指定的含義。(例如:它包含有測量特定數(shù)量時的誤差)
【權(quán)利要求】
1.一種多軸水平旋噴機，其特征在于，包括底盤及設置于所述底盤上的主機及鉆具； 所述主機包括:包括至少一個單元式框架結(jié)構(gòu)的給進架，設置于所述給進架上的動力頭，所述動力頭包括動力軸組及用于驅(qū)動所述動力軸組旋轉(zhuǎn)運動的旋轉(zhuǎn)馬達，所述動力軸組包括至少兩個相互平行設置且處于同一平面的動力軸；用于為所述動力頭沿所述給進架移動提供動力的推進機構(gòu)；用于為鉆具提供打鉆水及旋噴水泥漿的雙管送水器； 所述鉆具包括鉆噴頭及與所述鉆噴頭連接的鉆桿，所述鉆桿的另一端與所述動力軸連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸水平旋噴機，其特征在于，所述動力頭還包括齒輪箱，所述齒輪箱中設置有連接到所述旋轉(zhuǎn)馬達的主動齒輪，及與所述主動齒輪嚙合設置于各動力軸上的從動齒輪，所述齒輪箱內(nèi)還設置有撥叉機構(gòu)，所述撥叉機構(gòu)的撥叉?zhèn)€數(shù)與所述從動齒輪個數(shù)相匹配，并連接到各所述從動齒輪，用于將所述從動齒輪與所述主動齒輪嚙合或脫離嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多軸水平旋噴機，其特征在于，所述給進架上還設置有用于支撐所述鉆桿的開合式固定鉆桿支撐架及移動鉆桿支撐架，所述移動鉆桿支撐架可以相對所述給進架移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多軸水平旋噴機，其特征在于，所述動力頭、所述移動鉆桿支撐架底端與給進架的導軌之間還設置有防脫鉤，所述防脫鉤包括設置于所述移動鉆桿支撐架底部的與所述導軌相匹配的防脫鉤主體，所述防脫鉤主體分別位于所述導軌兩側(cè)的底端還連接有截面為梯形的 固定擋板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸水平旋噴機，其特征在于，所述推進機構(gòu)包括推進馬達、前鏈輪架、后鏈輪架及設置于所述鏈輪架上的與所述推進馬達連接的主動鏈輪、通過傳動鏈連接的從動鏈輪，所述前、后鏈輪架連接在所述給進架的前、后部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸水平旋噴機，其特征在于，所述多軸水平旋噴機還包括液壓泵站，及與所述底盤、主機、鉆具及液壓泵站連接的操作臺，所述液壓泵站用于為所述底盤及所述主機提供液壓動力；所述操作臺包括控制旋噴設備給進或旋轉(zhuǎn)的控制閥及旋噴施工工控機，用于水平旋噴施工操縱及控制；所述鉆噴頭的前部設置有打鉆水噴嘴，側(cè)面設置有旋噴噴嘴，與所述旋噴噴嘴相對的一側(cè)設置有與所述操作臺工控機有線或無線連接的傳感器組件，所述傳感器組件包括:壓力傳感器、角度傳感器、速度傳感器及溫度傳感器；所述鉆桿末端通過動力軸與雙管送水器連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸水平旋噴機，其特征在于，所述單元式框架結(jié)構(gòu)的框架長度為3-6m。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸水平旋噴機，其特征在于，所述底盤為拱架式底盤或履帶式底盤。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸水平旋噴機，其特征在于，所述動力軸之間相鄰的距離為 300-400mm。
10.一種應用權(quán)利要求1至9中任一項所述多軸水平旋噴機的施工方法，其特征在于，包括: 步驟一:樁位測放，在作業(yè)面按設計要求確定水平旋噴施工樁位并作出標記； 步驟二:按所述標記開孔并安裝用于防止施工過程中出現(xiàn)突水突泥突沙并調(diào)節(jié)廢漿的流出量的孔口裝置 ； 步驟三:按施工要求及場地情況安裝多軸水平旋噴機及后臺攪漿系統(tǒng)、高壓注漿泵；連接高壓注漿泵與雙管送水器，啟動所有設備進行試機，通過高壓注漿泵、雙管送水器向鉆具打鉆水通道、旋噴水泥漿通道輸送清水，進行試壓； 步驟四:打設預導孔，調(diào)整所述多軸水平旋噴機，按設計角度對好孔位，開啟泥漿泵，將鉆孔循環(huán)泥漿傳輸至鉆具，從鉆噴頭中的打鉆噴漿嘴噴出，同時啟動旋噴機，開始鉆進，鉆進時傳感組件不斷向工控機傳輸鉆噴頭方向和姿態(tài)及孔內(nèi)壓力工況信息，根據(jù)所述工況信息，對預導孔施工過程進行監(jiān)控，直至鉆至設計深度； 步驟五:關(guān)停泥漿泵，停止鉆孔循環(huán)泥漿輸送，鉆桿原地旋轉(zhuǎn)，啟動高壓注漿泵，將旋噴水泥漿傳輸至鉆具，從鉆噴頭中的旋噴噴嘴噴出，待泥漿泵壓力達到設計壓力后，開始勻速后退鉆桿，實施旋噴； 步驟六:當所述旋噴噴嘴接近所述作業(yè)面時，關(guān)閉所述高壓注漿泵，停止噴漿，然后退出鉆噴頭并快速封孔，防止?jié){液外流； 步驟七:清洗所述高壓注漿泵及所述鉆具。
【文檔編號】E21D11/10GK103643970SQ201310739226
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】楊積凱, 嚴豐俊 申請人:楊積凱