[发明专利]多轴水平旋喷机及其施工方法

权利要求书

1. 一种多轴水平旋喷机，其特征在于，包括底盘及设置于所述底盘上的主机及钻具；

所述主机包括：包括至少一个单元式框架结构的给进架，设置于所述给进架上的动力头，所述动力头包括动力轴组及用于驱动所述动力轴组旋转运动的旋转马达，所述动力轴组包括至少两个相互平行设置且处于同一平面的动力轴；用于为所述动力头沿所述给进架移动提供动力的推进机构；用于为钻具提供打钻水及旋喷水泥浆的双管送水器； 

所述钻具包括钻喷头及与所述钻喷头连接的钻杆，所述钻杆的另一端与所述动力轴连接。

2. 根据权利要求1所述的多轴水平旋喷机，其特征在于，所述动力头还包括齿轮箱，所述齿轮箱中设置有连接到所述旋转马达的主动齿轮，及与所述主动齿轮啮合设置于各动力轴上的从动齿轮，所述齿轮箱内还设置有拨叉机构，所述拨叉机构的拨叉个数与所述从动齿轮个数相匹配，并连接到各所述从动齿轮，用于将所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合或脱离啮合。

3. 根据权利要求2所述的多轴水平旋喷机，其特征在于，所述给进架上还设置有用于支撑所述钻杆的开合式固定钻杆支撑架及移动钻杆支撑架，所述移动钻杆支撑架可以相对所述给进架移动。

4. 根据权利要求3所述的多轴水平旋喷机，其特征在于，所述动力头、所述移动钻杆支撑架底端与给进架的导轨之间还设置有防脱钩，所述防脱钩包括设置于所述移动钻杆支撑架底部的与所述导轨相匹配的防脱钩主体，所述防脱钩主体分别位于所述导轨两侧的底端还连接有截面为梯形的固定挡板。

5. 根据权利要求1所述的多轴水平旋喷机，其特征在于，所述推进机构包括推进马达、前链轮架、后链轮架及设置于所述链轮架上的与所述推进马达连接的主动链轮、通过传动链连接的从动链轮，所述前、后链轮架连接在所述给进架的前、后部。

6. 根据权利要求1所述的多轴水平旋喷机，其特征在于，所述多轴水平旋喷机还包括液压泵站，及与所述底盘、主机、钻具及液压泵站连接的操作台，所述液压泵站用于为所述底盘及所述主机提供液压动力；所述操作台包括控制旋喷设备给进或旋转的控制阀及旋喷施工工控机，用于水平旋喷施工操纵及控制；所述钻喷头的前部设置有打钻水喷嘴，侧面设置有旋喷喷嘴，与所述旋喷喷嘴相对的一侧设置有与所述操作台工控机有线或无线连接的传感器组件，所述传感器组件包括：压力传感器、角度传感器、速度传感器及温度传感器；所述钻杆末端通过动力轴与双管送水器连通。

7. 根据权利要求1所述的多轴水平旋喷机，其特征在于，所述单元式框架结构的框架长度为3-6m。

8. 根据权利要求1所述的多轴水平旋喷机，其特征在于，所述底盘为拱架式底盘或履带式底盘。

9. 根据权利要求1所述的多轴水平旋喷机，其特征在于，所述动力轴之间相邻的距离为300-400mm。

10.一种应用权利要求1至9中任一项所述多轴水平旋喷机的施工方法，其特征在于，包括：

步骤一：桩位测放，在作业面按设计要求确定水平旋喷施工桩位并作出标记；

步骤二：按所述标记开孔并安装用于防止施工过程中出现突水突泥突沙并调节废浆的流出量的孔口装置；

步骤三：按施工要求及场地情况安装多轴水平旋喷机及后台搅浆系统、高压注浆泵；连接高压注浆泵与双管送水器，启动所有设备进行试机，通过高压注浆泵、双管送水器向钻具打钻水通道、旋喷水泥浆通道输送清水，进行试压；

步骤四：打设预导孔，调整所述多轴水平旋喷机，按设计角度对好孔位，开启泥浆泵，将钻孔循环泥浆传输至钻具，从钻喷头中的打钻喷浆嘴喷出，同时启动旋喷机，开始钻进，钻进时传感组件不断向工控机传输钻喷头方向和姿态及孔内压力工况信息，根据所述工况信息，对预导孔施工过程进行监控，直至钻至设计深度；

步骤五：关停泥浆泵，停止钻孔循环泥浆输送，钻杆原地旋转，启动高压注浆泵，将旋喷水泥浆传输至钻具，从钻喷头中的旋喷喷嘴喷出，待泥浆泵压力达到设计压力后，开始匀速后退钻杆，实施旋喷；

步骤六：当所述旋喷喷嘴接近所述作业面时，关闭所述高压注浆泵，停止喷浆，然后退出钻喷头并快速封孔，防止浆液外流；

步骤七：清洗所述高压注浆泵及所述钻具。