具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参阅图1-图4，本发明提供一种高压灌浆钻喷一体机，包括：动力头20，动力头20通过缆绳穿过连接臂11与卷扬机12连接，使卷扬机12能够驱动动力头20沿连接臂11的长度方向移动；其中，动力头20包括与缆绳连接的横板23、震动件22，以及动力头总成21，横板23通过滑杆25与震动件22连接，动力头总成21设置在震动件22远离横板23的一端；震动件20上固定有震动电机21，震动电机21的输出轴与震动件20的输入轴传动连接；钻杆30，钻杆30与动力头总成21可拆卸连接。

应用本实施例的技术方案，在操控室里直接控制变幅机构的起升，调整连接臂11的放置角度，卷扬机12通过缆绳缆机通过缆绳与横板30连接，能够将动力头总成10以及震动件20进行吊装，并通过卷扬机驱动动力头20沿连接臂11长度方向移动，而且动力头总成10与钻杆传动连接，使得在动力头总成10工作时，能够驱动钻杆同步转动，从而实现打桩钻孔的目的，在一定力的情况下钻杆无法向上运行时，通过启动震动电机21，使得驱动震动件20沿竖直方向振动，能够使得钻杆30在竖直方向进行小范围移动，便于钻杆提起，实现了防止钻杆卡住的效果。

在一些可选的实施例中，滑杆25上套设有减震弹簧2501，减震弹簧2501的一端与横板23抵接，另一端与震动件22抵接。这样，通过减震弹簧2501能够在钻进过程实现对动力总成10进行缓冲减震的效果。

请参阅图3，动力头总成21包括摆针齿轮电机2101和齿轮箱总成2102，摆针齿轮电机2101的输出轴伸入齿轮箱总成2102中，通过钻杆联结与钻杆30传动连接。

该种结构设计，通过摆针齿轮电机2101的输出轴伸入齿轮箱总成2102中与钻杆联结啮合连接，钻杆联结通过螺栓与钻杆可拆卸连接，使得在摆针齿轮电机2101工作时，能够驱动钻杆30同步转动。

具体地，摆针齿轮电机11设置有两个。

进一步参阅图3，动力头20还包括接头总成，接头总成设置在震动件20上，其中，接头总成包括浆管接头2401以及水管接头2402。这样，浆管接头41用于外接浆管，将水泥将送至钻杆内部，实现钻杆能够灌浆的目的，水管接头42用于外接水管，将水送至钻杆内部，用于排渣。

请参阅图4，钻杆30包括钻杆本体31、接头32、钻头34以及喷嘴35：钻杆本体31的一端通过接头32与钻杆联结可拆卸连接，钻杆本体31的另一端与钻头34连接；喷嘴35设置在钻杆本体31的外壁。

该种结构设计，能够实现钻喷一体式，将钻进造孔和喷射灌浆融为一体，钻杆30即喷杆，水龙头无需更换，钻进造孔结束即可进行灌浆施工，减少了护壁、移位、就位等多个程序，工期相应缩短，质量更易得到保证。

在一些可选的实施例中，钻头34与钻杆本体31为可拆卸连接。通过钻头34与钻杆本体31可拆卸连接，使得在钻进不同土层时，更换不同的钻头34，从而能够进一步提高钻孔效果，例如：在泥沙层(含小砾)采用三翼钻头，钻进压力5-10kpa。在沙砾层(砾径小于20mm)采用牙轮钻头，钻进压力5-15kpa。在沙砾层(砾径大于20mm)采用牙轮钻头，钻进压力8-20kpa。

进一步参阅图4，钻杆30还包括水路单向阀33，水路单向阀33设置在钻杆本体31与钻头34之间；且水路单向阀33中的水路流向为沿钻杆本体31至钻头34方向。这样，通过设置水路单向阀33能够避免污水倒灌至钻杆30中。

请参阅图5，其示出了本发明的高压灌浆钻喷一体机的控制系统的结构框图。

如图5所示，控制系统包括用于检测动力头20压力的拉力传感器以及用于调节动力头20的压力补偿器，其中，拉力传感器与压力补偿器与PLCProgrammable LogicController，可编程逻辑控制器电连接；在旋喷提升状态，控制系统还包括控制喷浆的光电传感器，其中，光电传感器与PLC电连接；其中，控制系统还包括用于检测动力头20运行扭矩的扭矩传感器，扭矩传感器与PLC电连接。

通过操控动力头在钻进状态以及旋喷提升状态切换，能够在钻进工程完成后，直接进行灌浆操作，无需更换其他设备，从而加快了工程进度，拉力传感器实时检测动力头20的压力，在压力过大或过小时，通过PLC控制压力补偿器对压力进行补偿，从而使得动力头20达到压力恒定的效果，而且，采用扭矩传感器实时检测动力头的扭矩，在动力头的运行扭矩超过设定的最大扭矩或遇到突发性极限扭矩时，通过PLC自动减小打桩压力，从而解决了钻杆容易发生损坏的问题。

在一些可选的实施例中，控制系统还包括用于编辑钻喷参数的触摸显示屏，触摸显示屏与PLC电连接。这样，使得工作人员能够在触摸显示屏上对施工参数进行预设，而且在施工过程中发现设计的参数与地质条件不符时，通过实时操作触摸显示屏进行变更参数。

具体地，控制系统还包括用于检测动力头20实际深度的距离传感器，距离传感器与PLC电连接。这样，能够直观的判断当前的施工进度。

进一步地，控制系统还包括用于对各个传感器数据进行存储的数据存储器，数据存储器与PLC电连接。

上述各个电气元器件的型号如下：

PLC-H2U-3232MR；

拉力传感器-TD-CLFL4；

距离传感器-GP2Y0A02YK0F；

光电传感器-EN33-D1T100NA；

扭矩传感器-HRMt5；

压力补偿器-APB8300；

触摸显示屏-IT6070T；

数据存储器-AT24C128C-SSHM-T。

在一个具体的实施例中，本申请的高压灌浆钻喷一体机的使用方法，包括：

步骤一、立塔

用比例阀来代替原有的手动换向阀，在操控室里直接控制塔的起升，立塔采用手动操作，在遇到突然停电的时候，能够在原位不动，从而确保安全；

步骤二、造孔打桩

设置一个操作界面，施工前对界面进行预设，如果在过程中发现设计的参数与地质条件不符合时，操作人员可以停止钻进，重新变更设计参数，参数设计是以孔为单位；

造孔打桩过程：首先进行设备初始化把打桩地层按照深度分成设置的层数，设置每层主动力头最大扭矩和每层的深度以及打桩压力；

A、按下启动按钮，动力头20运行往下打桩，由拉力传感器检测打桩压力，当拉力传感器压力变小的时候，采用PLC来调节拉力传感器的压力；

B、当动力头20运行扭矩超过设定最大扭矩时，自动减小打桩压力，动力头往上运行；

C、当遇到突发性极限扭矩时，主动力停止，自动减小打桩压力，动力头20往上运行，如果在一定力的情况下无法向上运行时，自动启动振动装置，直至动力头20被往上提起；

D、在往上运行过程中，主动力头的扭矩会下降，当主动力头扭矩下降到设置的最大扭矩范围内时，自动在原位回转一分钟并通过现场操作人员进行重新设定，接着继续恢复打桩压力执行动力头20往下运行；

E、要求对下桩的压力进行恒定，根据拉力传感器反馈的压力与初始化时设置的压力进行对比，内部经过PID调节输出相应的卷扬速度；

F、当突然停电，立刻把动力头20提升至原位；

步骤三、喷浆成柱

在动力头20的法兰盘上装上一个传感器，在法兰盘下面装上两个铁片，当铁片经过传感器时，降低动力头转速，进行喷浆，当铁片过了传感器时，停止喷浆，转速提升。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。