一种用于高压喷射注浆的动力头装置及其工法技术领域
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。
发明内容
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。