專(zhuān)利名稱(chēng)：多點(diǎn)地基注入施工法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將地基改良材料多點(diǎn)地注入軟弱地基等的地基中的多點(diǎn)地基注入施工法及裝置；特別是涉及一種如下的多點(diǎn)地基注入施工法及裝置，該多點(diǎn)地基注入施工法及裝置對(duì)于地基狀況各層中的每層都不同的地基，不僅可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)或有選擇地對(duì)這些各層的每一層進(jìn)行最適當(dāng)?shù)淖⑷耄疫€可以進(jìn)行向地基中的縱向、橫向立體性地注入，而且，可以任意地控制從多個(gè)注入管的注入、并且可以通過(guò)多個(gè)注入管同時(shí)地進(jìn)行注入，因此，可以提高向微細(xì)土層的浸透注入的可靠性，而且由于急速施工也縮短了注入工期。
在此，地基改良材料指的是用于對(duì)軟弱地基等的地基進(jìn)行強(qiáng)化或隔水的地基固結(jié)用注入材料、用于固化工業(yè)廢棄物等的公害物質(zhì)的固化的注入材料、用于形成防止從公害物質(zhì)漏出有害物質(zhì)的隔水層的固結(jié)材料、含有用于公害物質(zhì)的無(wú)公害化的化學(xué)物質(zhì)的注入藥材、或使重金屬等化學(xué)非活性化的重金屬固定材料等。
背景技術(shù)：
地基通常由于各層中的每層的透水系數(shù)或間隙率不同而各層的地基狀況不同。在向這種地基注入藥液時(shí)，過(guò)去是單獨(dú)將注入管插入地基中、或數(shù)根隔開(kāi)間隔地插入地基中，通過(guò)這些注入管一邊使注入階層向上或下移動(dòng)一邊順次地注入材料。
可是，在進(jìn)行藥液注入時(shí)，最大的課題是向透水系數(shù)小的微細(xì)沙層的浸透、或向由不同的土層構(gòu)成的地基的均質(zhì)的浸透。
向微細(xì)沙層的透水性通常是k＝10-3～10-4cm/秒，對(duì)于這樣的土層在注入藥液時(shí)為了不引起地基的破壞，必須在浸透理論上以每分1升以下～數(shù)升的低排出量進(jìn)行低壓注入。
但是，在上述的公知的注入施工法中，對(duì)于1根注入管分別使用一組的注入泵。在這樣的注入方式中，從想盡量縮短工期的經(jīng)濟(jì)性方面考慮，而且從泵的性能界限方面考慮不得不采用每分10～20升的排出量，注入壓力變高而引起地基的破壞。因此，引起地基隆起、或微細(xì)土層的浸透固結(jié)不充分。
另外，在對(duì)不同土層的地基的注入中，在土層變化時(shí)，對(duì)應(yīng)于該土層的變化使注入速度變化或控制注入量在實(shí)用上是困難的，因此，產(chǎn)生了在某層中擴(kuò)散了多量的注入液、而在某層中只浸透了微量的注射液等的情況，在這樣的注入狀態(tài)中，不能獲得相鄰的固結(jié)體彼此間的連續(xù)性。
作為本申請(qǐng)人申請(qǐng)的在先申請(qǐng)，有日本特開(kāi)平12-45259號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的申請(qǐng)。根據(jù)該申請(qǐng)，它是將多個(gè)注入管配置在地基中，在通過(guò)該多個(gè)注入管從各自的排出口向地基中注入地基改良材料時(shí)，在一個(gè)設(shè)備中具有許多單元泵，由一個(gè)驅(qū)動(dòng)源同時(shí)使這些許多單元泵工作的多聯(lián)裝泵將上述改良材料壓送到各注入管，從排出口注入到地基中。
在上述的公知技術(shù)中，由于注入細(xì)管從泵設(shè)備到注入孔需要長(zhǎng)距離，因此需要使用低粘度、長(zhǎng)凝膠時(shí)間的注入液。但是長(zhǎng)凝膠時(shí)間的注入液當(dāng)一度開(kāi)始向地表面或開(kāi)始向地基中的粗層中逃逸時(shí)，為了縮短凝膠化時(shí)間不得不使注入中止，在其期間，產(chǎn)生灰漿在注入細(xì)管內(nèi)凝膠化等的不良問(wèn)題。
另外，由于由一臺(tái)驅(qū)動(dòng)源同時(shí)驅(qū)動(dòng)構(gòu)成多聯(lián)裝泵的許多單元泵，雖然各自的出口處的地基條件不同，因此最佳的注入條件不同，但是全部的單元泵都以同一條件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，因此，對(duì)于各個(gè)排出口不可能進(jìn)行最佳的注入。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)了上述公知技術(shù)的缺點(diǎn)的多點(diǎn)地基注入施工法及裝置，該多點(diǎn)地基注入施工法及裝置，不僅有效地利用由至今被開(kāi)發(fā)的對(duì)于大區(qū)域的地基的灰漿的低壓浸透注入構(gòu)成的多點(diǎn)注入泵的優(yōu)點(diǎn)，而且可以對(duì)應(yīng)于各灰漿注入管的注入狀況任意地管理各個(gè)單元泵的注入速度、注入壓力、注入的中止、再開(kāi)始、凝膠化時(shí)間等，而且，通過(guò)同時(shí)地管理許多單元泵的工作可以把握管理注入狀況的整體。
本發(fā)明的另一目的是在由一次注入產(chǎn)生的粗充填注入時(shí)、或在注入中長(zhǎng)凝膠化時(shí)間的灰漿開(kāi)始逸出時(shí)，通過(guò)注入凝膠化時(shí)間短的灰漿來(lái)防止這種情況的產(chǎn)生，使由多聯(lián)裝注入裝置進(jìn)行的多點(diǎn)注入的實(shí)用性飛躍發(fā)展。
另外，本發(fā)明的又一目的是提供一種改進(jìn)了上述公知技術(shù)中存在的缺點(diǎn)的多點(diǎn)地基注入施工法及裝置，該多點(diǎn)地基注入施工法及裝置不僅由排出量為1升以下～數(shù)升/分鐘的可變排出量同時(shí)地或有選擇地實(shí)現(xiàn)相對(duì)于透水性少的細(xì)粒土層或地基狀況各層中的每層不同的地基的最佳注入，而且還可以進(jìn)行向地基中縱向、橫向的立體注入，因此，提高了向微細(xì)土層浸透注入的可靠性，而且借助急速施工也實(shí)現(xiàn)了注入工期的縮短。
本發(fā)明的又一目的是提供一種改進(jìn)了上述公知技術(shù)中存在的缺點(diǎn)的多點(diǎn)地基注入施工法及裝置，該多點(diǎn)地基注入施工法及裝置，其可以使用的地基改良材料不僅可以是溶液型注入材料、而且還可以是懸浮型注入材料，由此，可以選擇對(duì)應(yīng)于每個(gè)注入點(diǎn)的地基狀況的任意注入。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的多點(diǎn)地基注入施工法，是將多根具有排出口的注入管埋設(shè)于地基的多個(gè)注入點(diǎn)，通過(guò)這些注入管從多個(gè)排出口同時(shí)多點(diǎn)注入地基改良材料，其特征在于，使用具有由分別獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)源作動(dòng)、而且由集中管理裝置控制的許多單元泵的多聯(lián)裝注入裝置，該許多單元泵通過(guò)導(dǎo)管與多個(gè)注入管連接，由上述許多單元泵的作動(dòng)從多個(gè)排出口通過(guò)地基中的多個(gè)注入點(diǎn)多點(diǎn)注入地基改良材料。
另外，為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的多點(diǎn)地基注入裝置，其特征在于，具有地基改良材料儲(chǔ)藏箱、多聯(lián)裝注入裝置及多根注入管；該多聯(lián)裝注入裝置具有在一個(gè)設(shè)備中由分別獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)源作動(dòng)、而且由集中管理裝置控制的許多單元泵，并與上述儲(chǔ)存罐連接；該多根注入管具有排出口，埋設(shè)在地基的多個(gè)注入點(diǎn)中，分別通過(guò)導(dǎo)管與上述各單元泵連接；而且，在上述獨(dú)立的許多單元泵上具有分別由集中管理裝置控制的轉(zhuǎn)速變速機(jī)，另外，在上述導(dǎo)管上還設(shè)有流量壓力檢測(cè)器，由此將來(lái)自上述流量壓力檢測(cè)器的流量及/或壓力數(shù)據(jù)的信號(hào)送到集中管理裝置，由各單元泵的作動(dòng)以任意的注入速度、注入壓力或注入量將上述箱中的地基改良材料壓送到各注入管，同時(shí)也從多個(gè)排出口多點(diǎn)注入到地基中。
上述轉(zhuǎn)速變速機(jī)用集中管理裝置總括地進(jìn)行控制。因此，許多單元泵構(gòu)成一方面具有獨(dú)立地最適當(dāng)?shù)刈⑷氲礁鱾€(gè)注入點(diǎn)的功能，同時(shí)另一方面作為整體總括管理許多注入點(diǎn)的注入的一組注入裝置。


圖1是表示本發(fā)明的裝置的原理圖的說(shuō)明圖。
圖2是活塞泵的原理圖。
圖3是將注塞泵作為單元泵使用的原理圖。
圖4是將注塞泵作為單元泵使用的具體例子的剖面圖。
圖5是用于本發(fā)明的單元泵的隔膜泵的剖面圖。
圖6是用于本發(fā)明的單元泵的擠壓式泵的剖面圖，(a)～(d)是分別表示操作狀態(tài)的工序圖。
圖7是用于本發(fā)明的單元泵的蛇形泵的剖面圖。
圖8是本發(fā)明的裝置的一具體例子的流程圖。
圖9是本發(fā)明的裝置的另一具體例子的流程圖。
圖10是本發(fā)明的裝置的又一具體例子的流程圖。
圖11是顯示在集中管理裝置的注入監(jiān)視盤(pán)上的一具體例子。
圖12是作為注入管使用多個(gè)細(xì)管的本發(fā)明裝置的另外的具體例子的流程圖。
圖13是本發(fā)明的裝置的又一具體例子的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下，使用附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
圖1是表示本發(fā)明的裝置的原理圖的說(shuō)明圖。圖2是原來(lái)一般使用的活塞泵的原理圖。圖3是將注塞泵作為單元泵使用的原理圖。圖4是將注塞泵作為單元泵使用的具體例子的剖面圖。圖5是用于本發(fā)明的單元泵的隔膜泵的剖面圖。圖6是用于本發(fā)明的單元泵的擠壓式泵的剖面圖，(a)～(d)是分別表示操作狀態(tài)的工序圖。圖7是用于本發(fā)明單元泵的蛇形泵的剖面圖。圖8是本發(fā)明的裝置的一具體例子的流程圖。圖9是本發(fā)明的裝置的另一具體例子的流程圖。圖10是本發(fā)明的裝置的又一具體例子的流程圖。圖11是顯示在集中管理裝置的注入監(jiān)視盤(pán)上的一具體例子。圖12是作為注入管使用多個(gè)細(xì)管的本發(fā)明裝置的另外的具體例子的流程圖。圖13是本發(fā)明的裝置的又一具體例子的流程圖。
圖1中所示的本發(fā)明的多點(diǎn)地基裝置A具有地基改良材料儲(chǔ)藏箱2、多聯(lián)裝注入裝置5及多個(gè)注入管8、8…8；該多聯(lián)裝注入裝置5具有在一個(gè)設(shè)備中分別由馬達(dá)等的獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)源4、4…4作動(dòng)并且與集中管理裝置26連接并被控制的多個(gè)單元泵3、3…3，該多聯(lián)裝注入裝置5通過(guò)各導(dǎo)管9、9…9與儲(chǔ)藏箱2連接。上述多個(gè)注入管8、8…8具有排出口7、7…7，該排出口7、7…7被埋設(shè)在地基中的注入泵6中、并通過(guò)導(dǎo)管10、10…10分別與各單元泵3、3…3連接。
而且，在上述獨(dú)立的多個(gè)單泵3、3…3上具有與集中管理裝置26連接而被控制的變換器等的轉(zhuǎn)速變速機(jī)25、25…25，而且在連接單元泵3、3…3與注入管8、8…8的導(dǎo)管10、10…10上具有與上述同樣地分別與集中管理裝置26連接而被控制的流量壓力檢測(cè)器27、27…27。注入管8、8…8例如使用Y字管桿。
根據(jù)上述構(gòu)成，在本發(fā)明中，將來(lái)自流量壓力檢測(cè)器27的流量及/或壓力數(shù)據(jù)的信號(hào)送往集中管理裝置26，由各單元泵3、3…3的作動(dòng)以任意的注入速度、注入壓力或注入量將箱2中的地基改良材料壓送到各注入管8、8…8，同時(shí)從多個(gè)排出口7、7…7同時(shí)多點(diǎn)注入到地基1中的注入點(diǎn)6、6…6，形成注入?yún)^(qū)域34。
作為用于本發(fā)明的單元3可以舉出活塞泵、柱塞泵、隔膜泵、擠壓泵、蛇形泵等。這些泵除了活塞泵之外其它的都是小型的、且構(gòu)造簡(jiǎn)單而且不容易產(chǎn)生故障的泵，因此，不僅可以使用溶液型的改良材料，而且還可以使用懸浮型的灰漿。可以適用于本發(fā)明的單元泵。特別是圖3～圖7所示的各種泵是小型、輕量、低排出、且脈動(dòng)少、構(gòu)造簡(jiǎn)單而不容易產(chǎn)生故障的泵，因此不僅可以使用溶液型的改良材料，而且也可以使用懸浮型的灰漿，是適用于本發(fā)明的單元泵。
圖2是活塞泵68的原理圖，由柱塞12、通過(guò)活塞桿13及曲軸14與該柱塞12連接的曲柄16構(gòu)成，該曲柄16隨同轉(zhuǎn)軸15的旋轉(zhuǎn)一起旋轉(zhuǎn)，如上所述，雖然可以為高壓、大排出量，但是其脈動(dòng)大、且大型、重量大。
圖3是使用了柱塞泵11的本發(fā)明的單元泵3的原理圖。在圖3中，柱塞泵11其柱塞12的部分自由往復(fù)運(yùn)動(dòng)地內(nèi)藏于由壓蓋填料17充填的缸18中，通過(guò)連桿19與曲柄16連接著，該曲柄16隨著轉(zhuǎn)軸15的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。缸18在柱塞12的下方通過(guò)導(dǎo)管20與吸入軟管21及輸出軟管22連接。
而且，在柱塞泵11工作時(shí)，首先，隨著旋轉(zhuǎn)軸15的旋轉(zhuǎn)，曲柄16進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而將柱塞12向往方向、即上方推壓。這時(shí)，圖1中所示的地基改良材料儲(chǔ)藏箱2中的地基改良材料通過(guò)圖3中的輸入軟管21被吸引，推開(kāi)球閥23被引入相當(dāng)于柱塞12的移動(dòng)量。接著，隨著轉(zhuǎn)軸15的旋轉(zhuǎn)，曲柄16旋轉(zhuǎn)而將柱塞12向往方向、即下方下降。這時(shí)，被吸引的改良材料被推壓而關(guān)閉球閥23、同時(shí)推開(kāi)球閥24，送入輸出軟管22，通過(guò)圖1的導(dǎo)管10被壓送到注入管8中，注入到地基1中的多個(gè)注入點(diǎn)6、6…6。
圖4中是使用柱塞泵11的本發(fā)明的單元泵3的具體的實(shí)施例的剖面圖，與圖3相同，柱塞泵11其柱塞12的部分自由往復(fù)運(yùn)動(dòng)地內(nèi)藏于由壓蓋填料17充填的缸18中，通過(guò)連桿19與曲柄16連接著，該曲柄16隨同轉(zhuǎn)軸15的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。缸18在柱塞12的下方通過(guò)導(dǎo)管20與吸入軟管21及輸出軟管22連接。
在圖4中，35是輸入側(cè)的保液槽，用蓋36封堵著。37是排出側(cè)的保液槽，與上述同樣地由蓋38封堵著。39是蓋36、38的按壓片。
在柱塞泵11工作時(shí)，首先，隨同旋轉(zhuǎn)軸15的旋轉(zhuǎn)，曲柄16進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而將柱塞12向往方向、即上方推壓。這時(shí)，圖1中所示的地基改良材料儲(chǔ)藏箱2中的地基改良材料通過(guò)圖3中的輸入軟管被吸引，推開(kāi)球閥23被引入相當(dāng)于柱塞12的移動(dòng)量，在保液槽35中保液。接著，隨同轉(zhuǎn)軸15的旋轉(zhuǎn)，曲柄16旋轉(zhuǎn)而將柱塞12向往方向、即下方下降。這時(shí)，被吸引的保液槽35中的改良材料被推壓而關(guān)閉球閥23、同時(shí)推開(kāi)球閥24，通過(guò)導(dǎo)管20a、20b、接著通過(guò)保液槽37被送入輸出軟管22，通過(guò)圖1的導(dǎo)管10被壓送到注入管8中，注入到地基1中的多個(gè)注入點(diǎn)6、6…6。
圖5是用于本發(fā)明的隔膜泵的斷面圖。由擺動(dòng)板50、活塞53及空間56構(gòu)成，該擺動(dòng)板50偏心地安裝在軸49上，并隨著軸19的旋轉(zhuǎn)一起旋轉(zhuǎn)，上述活塞53其一端與擺動(dòng)板50的板面50a接觸，在其另一端上具有隔膜51，該活塞53由彈簧52的彈力作動(dòng)，上述空間56形成在活塞53的隔膜51側(cè)，具有地基改良材料的導(dǎo)入口54及排出口55。
上述那樣地構(gòu)成的隔膜泵是構(gòu)造簡(jiǎn)單、小型的泵，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸49，擺動(dòng)板50也進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。由于擺動(dòng)板50偏心地安裝在軸49上，板50面50a斜向地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。一端接觸在該板面50a上的活塞53隨著板面50a的斜向旋轉(zhuǎn)由彈簧52的彈力而左右搖動(dòng)。這時(shí)，活塞53的另一端的隔膜51也向左右膨脹收縮地進(jìn)行擺動(dòng)，由該搖動(dòng)力將從導(dǎo)入口54通過(guò)閥57導(dǎo)入的地基改良材料通過(guò)閥58排出的排出口55，反復(fù)進(jìn)行該導(dǎo)入、排出。閥57、58都是單向閥。
圖6是用于本發(fā)明的擠壓泵的說(shuō)明圖，沿筒40的內(nèi)面內(nèi)藏著抽取管41。在抽取管41的內(nèi)側(cè)的泵室44中以轉(zhuǎn)軸45為中心地自由旋轉(zhuǎn)地配置著兩端具有抽取滾42、42的轉(zhuǎn)子43。
在操作時(shí)，從抽取管41的入口46沿箭頭方向送入地基改良材料，從圖6(a)的狀態(tài)由轉(zhuǎn)軸45的旋轉(zhuǎn)使轉(zhuǎn)子43旋轉(zhuǎn)。這時(shí)，如圖6(b)所示，轉(zhuǎn)子43兩端的抽取滾42、42以擠壓出牙膏管那樣的方式地一邊壓癟抽取管41一邊如圖6(c)及圖6(d)所示那樣地將地基改良材料送出到排出47，沿箭頭方向排出。沒(méi)有了改良材料的抽取管以橡膠本身的復(fù)原力返回到原來(lái)的狀態(tài)。這時(shí)到達(dá)的吸引力是740mmHg，最大排出壓力為30kgf/cm2。這種擠壓泵可以壓送高粘度、高濃度、含有固結(jié)物的泥漿或泥狀物。
圖7是用于本發(fā)明的蛇形泵的說(shuō)明圖，由定子59、轉(zhuǎn)子60、殼體61、注入口62、排出口65構(gòu)成。該定子59具有兩條螺紋的內(nèi)螺紋，上述轉(zhuǎn)子60與該定子59的內(nèi)面接觸并自由旋轉(zhuǎn)地被配置著，具有定子59的一半節(jié)距的一條螺紋。上述殼體60用于收納這些定子59及轉(zhuǎn)子60。上述注入口62在定子59與轉(zhuǎn)子60的間隙66中將地基改良材料從殼體61的一端導(dǎo)入，上述排出口65從殼體61的另一端64排出該地基改良材料。
即，圖7的泵基本上由在殼體61中被固定的定子59和蛇狀的轉(zhuǎn)子60構(gòu)成。在定子59上，兩端為半圓形的短形槽被切為特殊二重陰螺紋狀，沿其內(nèi)側(cè)，一重陽(yáng)螺紋狀轉(zhuǎn)子60一邊保持偏心距離emm一邊進(jìn)行自轉(zhuǎn)、同時(shí)繞定子59的中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。但是，由于在定子59上短形槽形成壁，在0°的地點(diǎn)改變?yōu)樯舷逻\(yùn)動(dòng)，在定子59的90°的地點(diǎn)改變?yōu)樽笥疫\(yùn)動(dòng)。即，從正面看轉(zhuǎn)子60向左旋轉(zhuǎn)兩圈時(shí)，地基改良材料在定子59內(nèi)的間隙56中前進(jìn)，通過(guò)導(dǎo)管10被導(dǎo)入未圖示的注入管中。
定子59和轉(zhuǎn)子60的關(guān)系，即使在每階段任何旋轉(zhuǎn)位置都有效地從入口到出口(排出口65)閉塞流動(dòng)，而且順利地進(jìn)行連續(xù)作用。這樣，由于螺紋面完全嚙合，當(dāng)轉(zhuǎn)子60旋轉(zhuǎn)時(shí)，正好活塞在無(wú)限的缸內(nèi)慢慢地沿一方向壓出而沒(méi)有脈動(dòng)，即使定子59采用任何斷面，其液量也相等，排出量對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)速度經(jīng)常地保持一定。即，蛇形泵的優(yōu)點(diǎn)是(1)是連續(xù)壓送構(gòu)造、不但靜音、而且沒(méi)有脈動(dòng)，(2)相應(yīng)于轉(zhuǎn)速可以確保定容量排出，(3)沒(méi)有閥機(jī)構(gòu)、即使在高粘度、高濃度的地基改良材料中混入了氣泡等也可以進(jìn)行移送，(4)由于可以瞬時(shí)完成正轉(zhuǎn)、停止、逆轉(zhuǎn)，因此，可以實(shí)現(xiàn)與自動(dòng)控制裝置的連動(dòng)，(5)定子59、轉(zhuǎn)子60的交替簡(jiǎn)單等。
如上所述的單元泵一般將5～100臺(tái)作為一組構(gòu)成多聯(lián)裝注入裝置，在一組中將這些單元泵橫、縱或三維地進(jìn)行排列。這些單元泵都分別由馬達(dá)等的驅(qū)動(dòng)源作動(dòng)。而且，各個(gè)驅(qū)動(dòng)源由用集中管理裝置控制的變換器等的轉(zhuǎn)速變速機(jī)作動(dòng)。因此，一臺(tái)設(shè)備中的多聯(lián)裝注入裝置需要以防止由各個(gè)驅(qū)動(dòng)源的作動(dòng)產(chǎn)生的搖動(dòng)、變形或撓區(qū)的方式將獨(dú)立的許多單元泵支承配置在臺(tái)座、框體等的支承體上或進(jìn)行集成。
在本發(fā)明中，當(dāng)將例如30cm×30cm×0.2cm的單元泵3橫向四個(gè)、長(zhǎng)度方向四個(gè)、高度方向三個(gè)地支承排列在框體等的支承體上或進(jìn)行集成，可以將48個(gè)泵單元做成為最小為1.2m×1.2m×0.9m的體積的多聯(lián)裝注入裝置5。因此，本發(fā)明的多聯(lián)裝注入裝置由48個(gè)泵單元構(gòu)成，并且作為整體其容量小，可以匯集為緊湊的一體化的一組注入裝置。因此一組多聯(lián)裝注入裝置當(dāng)單元泵使用柱塞泵時(shí)，排出壓力在50HZ的情況下是4～7MPa、排出量在50HZ的情況下是1～7升/分鐘，體積為30cm×30cm×20cm，體積小。而且，一個(gè)單元泵從排出口7以排出量(1～7升/分鐘)根據(jù)來(lái)自中央集中管理室的指示由變換器對(duì)規(guī)定的注入點(diǎn)保持最適當(dāng)?shù)淖⑷胨俣?、注入壓力的同時(shí)、由集中管理室在全排出量為(1～7)×50＝50～350升/分鐘的范圍總括管理來(lái)自許多排出口(例如50個(gè)排出口)的整體注入，可以進(jìn)行由低壓、低排出量產(chǎn)生的粒子間浸透，而且可以實(shí)現(xiàn)由急速施工帶來(lái)的工期縮短。
圖8是使用保持了A液吸排部分3a和B液吸排部分3b的單元泵3、3…3的本發(fā)明的流程圖。在圖8中，地基改良材料儲(chǔ)藏箱2使用A液用箱2a和B液用箱2b，而且，單元泵3除了使用具有A液吸排部分3a和B液吸排部分3b的單元泵3之外，其余的與圖1相同，該A液吸排部分3a通過(guò)導(dǎo)管9與A液用箱2a連接、該B液吸排部分3b通過(guò)導(dǎo)管9與B液用箱2b連接。單元泵3以使來(lái)自A液吸排部分3a和B液吸排部分3b的A、B液成為一定比例且規(guī)定的流量的方式共同的驅(qū)動(dòng)源4和轉(zhuǎn)速變速機(jī)25作動(dòng)于各自的A液、B液。
在使用上述的本發(fā)明裝置從地基的多個(gè)注入點(diǎn)6、6…6通過(guò)注入管8的排出口7多點(diǎn)注入地基材料時(shí)，分別將來(lái)自箱2a的A液、來(lái)自箱2b的B液通過(guò)多聯(lián)裝裝置5的各單元泵3、3…3分別導(dǎo)入注入管8、8…8并進(jìn)行合流，同時(shí)壓液注入到地基1的多個(gè)注入點(diǎn)6、6…6中。
圖9及圖10分別是本發(fā)明的裝置的另外的實(shí)施例的流程圖，基本上具有地基改良材料儲(chǔ)藏箱2、多聯(lián)裝注入裝置5、多個(gè)注入管8。地基改良材料儲(chǔ)藏箱2由A液用箱2a和B液用箱2b構(gòu)成，成為將這些箱中的A液及B液分別導(dǎo)引到注入管8并使其合流的構(gòu)造。在圖9中，將A液及B液用導(dǎo)管10合流后，將合流液壓送到注入管8，從排出口7注入到注入點(diǎn)6，與此相對(duì)，在圖10中，在地基1的注入點(diǎn)6配設(shè)2根注入點(diǎn)8、8、在該2根注入管8、8中分別壓送A液及B液，在從排出口7注入到注入點(diǎn)6后，在地基1中合流，使其反應(yīng)、或同時(shí)或具有時(shí)間差地注入不同類(lèi)型的改良材料，在這點(diǎn)上兩者不同。這時(shí)，也可以2根注入管8、8分別設(shè)在隔開(kāi)距離的另外的注入管6上，從各排出口7向地基1中注入A液、B液，在地基中將這些A液和B液合流并使其反應(yīng)。
多聯(lián)裝注入裝置5具有在一臺(tái)設(shè)備中獨(dú)立的許多單元泵3、3…3，并且這些單元泵3、3…3分別用馬達(dá)等的獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)源4由一個(gè)集中管理裝置26作為一組注入裝置一起作動(dòng)，而且通過(guò)導(dǎo)管9、9…9與A液用箱2a及B液用箱2b連接。這些單元泵3、3…3將五組以上如圖9及圖10所示地橫向排列多聯(lián)裝，但也可以排列為圖中未示的縱向排列。另外，作為這些單元泵3、3…3的具體例子使用圖3及圖4所示的柱塞泵11、或圖5的隔膜泵、圖6的擠壓泵、圖7的蛇形泵等。
注入管8在其前端具有排出口7，將其多根埋入到地基的多個(gè)注入點(diǎn)6、6…6中，分別同與A液箱2a相通的單元泵3、3…3及與B液箱2b相通的單元泵3、3…3連接。
而且，上述獨(dú)立的許多單元泵3、3…3分別具有轉(zhuǎn)速變速機(jī)25、25…25。這些轉(zhuǎn)速變速機(jī)25、25…25分別與集中管理裝置26連接(在圖中用虛線(xiàn)表示)、被控制。該結(jié)果，A液用箱2a及B液用箱2b中的地基改良材料A、B液由于各單元泵3、3…3的作動(dòng)而以任意的注入速度合流，通過(guò)導(dǎo)管10被壓送到各注入管8、8…8，從各排出口7、7…7多點(diǎn)注入地基1中。該多點(diǎn)注入也可以如圖9及圖10所示將排出口7在平面方向上設(shè)置來(lái)注入。另外，也可以如后述圖12、圖13所示將排出口7設(shè)置在深度方向上的不同位置上。
如圖9及圖10所示，在與注入管8、8…8、例如從單元泵3、3…3與注入管8、8…8相通的導(dǎo)管10、10…10上分別設(shè)置著流量壓力檢測(cè)器27。從該檢測(cè)器27檢測(cè)出的地基改良材料的流量和/或壓力數(shù)據(jù)信號(hào)在圖9及圖10中如用虛線(xiàn)所表示的那樣被送到集中管理裝置26中。而且，如圖10所示，用注入管理裝置26的注入監(jiān)視盤(pán)29總括地監(jiān)視注入狀況，同時(shí)將地基改良材料從獨(dú)立的許多單元泵3、3…3通過(guò)多個(gè)注入管8多點(diǎn)注入到地基1中的多個(gè)注入點(diǎn)。
許多單元泵3、3…3的動(dòng)作根據(jù)送到集中管理裝置26的地基改良材料的流量和/或壓力數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)轉(zhuǎn)速變速機(jī)25而被控制。由于該控制，地基改良材料被保持為所希望的壓力及/或流量，被送到各注入管8、8…8。
另外，將從流量壓力檢測(cè)器27檢測(cè)出的地基改良材料的流量和/或壓力數(shù)據(jù)信號(hào)送到集中管理裝置26，這些數(shù)據(jù)通過(guò)用圖面顯示在注入管理裝置26的注入監(jiān)視盤(pán)29上，進(jìn)行注入狀況的總括監(jiān)視，一邊將注入管8中的分別的注入壓力及/或流量維持為規(guī)定的范圍一邊進(jìn)行注入，并且根據(jù)上述數(shù)據(jù)信息進(jìn)行注入完畢、中止、繼續(xù)或再注入。在圖9及圖10中，28是切換閥、停止閥、回流閥等的閥，如圖10所示，也可以將閥28與集中管理裝置26連接而進(jìn)行控制。(圖8的也同樣)。
在注入監(jiān)視盤(pán)29上顯示注入年、月、日、注入時(shí)間等的“時(shí)間數(shù)據(jù)”、注入組No.、注入孔的孔編號(hào)、注入點(diǎn)等的“場(chǎng)所數(shù)據(jù)”、注入壓力、流量(單位時(shí)間流量或累計(jì)流量)等的“注入數(shù)據(jù)”，而且在集中管理裝置26中記錄這些注入數(shù)據(jù)。這樣，根據(jù)分別的注入管8、8…8的注入狀況最適當(dāng)?shù)乜刂婆c多個(gè)注入管8、8…8相通的許多單元泵3、3…3的每個(gè)單元泵的動(dòng)作，而且，可以統(tǒng)一地管理這些單元泵3、3…3。圖11是總括監(jiān)視10根注入管8、8…8各自的壓力流量、累計(jì)流量的一個(gè)例子，在本發(fā)明中，注入管8也可以代替Y字形管桿使用雙層管拉深管方式的注入管、單管等。另外，圖10中，30是施工顯示盤(pán)，31是日?qǐng)?bào)作業(yè)裝置。
圖12是本發(fā)明的多點(diǎn)地基注入裝置的又一具體例子的說(shuō)明圖，首先由圖中未示的套管等對(duì)地基1削孔來(lái)形成注入點(diǎn)6。在該注入點(diǎn)6中充填密封材料32、并插入多個(gè)注入管8、8…8。這些注入管8、8…8分別是直徑例如為數(shù)mm的細(xì)管，設(shè)有圖中未示的橡膠套筒等的單向閥的前端的排出口7、7…7以處于軸向的相互不同的位置、依次變深的位置、例如從淺位置順次地到深的位置成為7-1、7-2、…7-i地被綁扎。而且，儲(chǔ)存箱2的地基注入材料通過(guò)導(dǎo)管9、單元泵的集合體33、導(dǎo)管10、流量壓力檢測(cè)器27從各注入管8、8…8的排出口7、7…7注入到地基1中的注入點(diǎn)6中。單元泵的集合體33中的各單元泵根據(jù)來(lái)自流量壓力檢測(cè)器27的信息、由來(lái)自集中管理裝置26的指示控制。
在充填密封材料32時(shí)，也可以在多個(gè)細(xì)管8、8…8的各排出口7、7…7上設(shè)置未圖示的單向閥，從排出口7、7…7注入地基改良材料之前，在注入管8與地基1的間隙中充填密封材料(固化材料)而形成密封材料32。單向閥使用橡膠套筒、栓等。
細(xì)管將2根作為一組，也可以是在其前端排出口7上具有單向閥的細(xì)管組，將這些細(xì)管組以排出口的位置在軸向上不同的方式扎結(jié)。當(dāng)使用這樣的細(xì)管組時(shí)，將A液及B液分別從各個(gè)細(xì)管送液，在前端排出口使兩液合流，由此可以注入凝膠化時(shí)間短的改良材料，而且，也可以與密封材料32的充填連續(xù)地進(jìn)行改良材料的注入。
在這樣地被構(gòu)成的圖12的裝置中，儲(chǔ)藏箱2的地基改良材料通過(guò)導(dǎo)管9、單元泵的集合體32及導(dǎo)管10、經(jīng)過(guò)流量壓力檢測(cè)器27從各注入管8、8…8的排出口7-1、7-2…7-i同時(shí)或有選擇地被排出規(guī)定的量，破壞注入點(diǎn)6的密封用灰漿，以球基狀注入到規(guī)定深度的地基1中。
圖13是表示使用與圖1同樣的多點(diǎn)注入裝置A(圖13a)、注入管8是將與圖12同樣的細(xì)管綁扎數(shù)根構(gòu)成的注入管8如圖13(b)所示地埋設(shè)到第一注入組、第二注入組的注入點(diǎn)6中，同時(shí)地或有選擇地進(jìn)行注入的例子。圖13(a)中的注入管8分別將細(xì)管表示為T(mén)11、T12…T1i、T1n；T21、T22…T2i、T2n；Ti1、Ti2…Tii、Tin；Tn1、Tn2…Tni、Tnn。將這些細(xì)管如圖13(b)所示地以將其T11、T21…Ti1、Tn1的前端排出口位于第一階層、將其T12、T22…Ti2、Tn2的前端排出口位于第二階層，將T1i、T2i…Tii、Tni的前端排出口位于第i階層、將T1n、T2n…Tin、Tnn的前端排出口位于第n階層的方式埋設(shè)到地基1中。
在圖13中，從多個(gè)導(dǎo)管10、10…10的流量壓力檢測(cè)器27檢測(cè)出的地基改良材料的流量及/或壓力的數(shù)據(jù)送到集中管理裝置26，由數(shù)據(jù)的記錄及圖面的顯示進(jìn)行注入狀況的總括監(jiān)視來(lái)進(jìn)行注入管理。
一般沖積層水平地滯積著，因此，水平方向的透水系數(shù)比垂直方向的透水系數(shù)大。因此，在圖13中，第一級(jí)的土層在任何的排出口附近都是相同的透水系數(shù)，例如是中沙。另外，第N階層的土層即使在任何的排出口附近也是相同的透水系數(shù)，例如是細(xì)沙。在注入時(shí)，首先使用N根注入管T11～Tn1在第一階層中同時(shí)注入，接著從第二階層注入到第N階層。在圖13中，在第一注入組注入完畢后，轉(zhuǎn)移到第二注入組。第I階層的N根注入狀況如圖11所示由注入監(jiān)視盤(pán)統(tǒng)一管理，以對(duì)各注入管的每一個(gè)進(jìn)行最適當(dāng)?shù)淖⑷氲姆绞奖豢刂啤?br> 在本發(fā)明中，由分別獨(dú)立的馬達(dá)等的驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)各單元泵，由集中管理裝置控制變換器等的轉(zhuǎn)速變速機(jī)，由此將集成的單元泵作為一組多聯(lián)裝注入裝置進(jìn)行作動(dòng)。而且，該多聯(lián)裝注入裝置根據(jù)許多注入管的注入狀況可任意地分別管理各注入管的注入。即，該多聯(lián)裝注入裝置是具有不僅進(jìn)行許多(N根)的注入管的注入整體的管理、而且也最佳地管理各注入管的注入的功能的裝置。在本發(fā)明的裝置中，在進(jìn)行注入時(shí)，例如每單元的排出量是0～5升/分鐘、每一組多聯(lián)裝注入裝置的排出量是0～5升×n＝0～5×n升/分鐘，在單元泵的數(shù)量是n＝30時(shí)，是5·n＝150升/分鐘。
如以上所述，由于本發(fā)明的多點(diǎn)地基注入施工法使用了具有獨(dú)立的許多單元泵的多聯(lián)裝注入裝置，因此，可以對(duì)地基狀況每層不相同的地基對(duì)于這些各層中的每一層同時(shí)或有選擇地進(jìn)行最適當(dāng)?shù)淖⑷?，而且可以向地基中的縱向、橫向進(jìn)行立體的注入。
另外，本發(fā)明的多點(diǎn)地基注入裝置是具有多聯(lián)裝注入裝置的裝置，由于是具有上述那樣的許多單元泵的裝置，因此可以以任意的量、任意的排出速度同時(shí)或有選擇地注入任意的地基改良材料，可以對(duì)于地基狀況各層每層都不同的地基對(duì)每層進(jìn)行最適當(dāng)?shù)淖⑷?，也縮短了注入工期。
而且，本發(fā)明可以不引起地基破壞地以例如每一點(diǎn)為1升以下～數(shù)升/分鐘、特別是1～7升/分鐘的可變排出量向微細(xì)土層中進(jìn)行浸透注入，提高了向微細(xì)土層中的浸透注入的可靠性，同時(shí)也可以由每分鐘50～350升的急速施工來(lái)縮短工期。
另外，在將A液、B液合流注入來(lái)進(jìn)行注入的過(guò)程中通過(guò)改變A液、B液的排出量可以對(duì)各排出口進(jìn)行任意的凝膠時(shí)間，而且，在逸出時(shí)也可以只中斷其注入管，從其它的許多的注入管的注入原樣不變地繼續(xù)。另外，只要將全部的注入管設(shè)置在地基中，可以選擇排出口地以其它的排出口進(jìn)行二次注入的注入，因此，可以從全部的注入管按照設(shè)計(jì)地那樣向全地基中進(jìn)行均勻的低壓浸透注入。
權(quán)利要求
1.多點(diǎn)地基注入施工法，是將多根具有排出口的注入管埋設(shè)于地基的多個(gè)注入點(diǎn)，通過(guò)這些注入管從多個(gè)排出口同時(shí)多點(diǎn)注入地基改良材料，其特征在于，使用具有由分別獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)源作動(dòng)、而且由集中管理裝置控制的許多單元泵的多聯(lián)裝注入裝置，該許多泵單元通過(guò)導(dǎo)管與多個(gè)注入管連接，由上述許多泵單元的作動(dòng)從多個(gè)排出口通過(guò)地基中的多個(gè)注入點(diǎn)多點(diǎn)注入地基改良材料。
2.如權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)地基注入施工法，其特征在于，上述單元泵具有分別由集中管理裝置控制的轉(zhuǎn)速變速機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)地基注入施工法，其特征在于，上述多個(gè)注入管的各排出口設(shè)置在平面方向上的不同的注入點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)地基注入施工法，其特征在于，上述多個(gè)注入管的各排出口設(shè)置在深度方向上的不同的注入點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)地基注入施工法，其特征在于，在與上述多個(gè)注入管連通的導(dǎo)管上設(shè)置流量壓力檢測(cè)器，將從該檢測(cè)器檢測(cè)出的地基改良材料的流量及/或壓力數(shù)據(jù)的信號(hào)送到集中管理裝置，根據(jù)該信息將地基改良材料從上述各單元泵通過(guò)多個(gè)注入管的排出口多點(diǎn)注入到地基中的多個(gè)注入點(diǎn)中。
6.如權(quán)利要求5所述的多點(diǎn)地基注入施工法，其特征在于，上述各單元泵分別具有由具有注入監(jiān)視盤(pán)的集中管理裝置控制的轉(zhuǎn)速變速機(jī)，根據(jù)從流量壓力檢測(cè)器檢測(cè)出的數(shù)據(jù)信號(hào)作動(dòng)轉(zhuǎn)速變速機(jī)，將地基改良材料保持為所希望的壓力及/或流量地送到各注入管。
7.如權(quán)利要求5所述的多點(diǎn)地基注入施工法，其特征在于，通過(guò)將從上述流量壓力檢測(cè)器檢測(cè)出的地基改良材料的流量及/或壓力數(shù)據(jù)的信號(hào)以圖面顯示在注入監(jiān)視盤(pán)上，進(jìn)行注入狀況的總括監(jiān)視，一邊將注入管中的各注入壓力及/或流量維持為規(guī)定的范圍一邊進(jìn)行注入，同時(shí)根據(jù)上述數(shù)據(jù)的信息進(jìn)行注入的完畢、中止、繼續(xù)或再注入。
8.多點(diǎn)地基注入裝置，其特征在于，具有地基改良材料儲(chǔ)藏箱、多聯(lián)裝注入裝置及多根注入管；該多聯(lián)裝注入裝置具有在一個(gè)設(shè)備中由分別獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)源作動(dòng)、而且由集中管理裝置控制的許多單元泵、并與上述儲(chǔ)存罐連接；該多根注入管具有排出口，埋設(shè)在地基的多個(gè)注入點(diǎn)中，分別通過(guò)導(dǎo)管與上述各單元泵連接；而且，在上述獨(dú)立的許多單元泵上具有分別由集中管理裝置控制的轉(zhuǎn)速變速機(jī)，另外，在上述導(dǎo)管上設(shè)有流量壓力檢測(cè)器，由此將來(lái)自上述流量壓力檢測(cè)器的流量及/或壓力數(shù)據(jù)的信號(hào)送到集中管理裝置，由各單元泵的作動(dòng)以任意的注入速度、注入壓力或注入量將上述箱中的地基改良材料壓送到各注入管，同時(shí)地從多個(gè)排出口多點(diǎn)注入到地基中。
9.如權(quán)利要求8所述的多點(diǎn)地基注入裝置，其特征在于，上述單元泵是柱塞泵、隔膜泵、擠壓泵或蛇形泵。
10.如權(quán)利要求8所述的多點(diǎn)地基注入裝置，其特征在于，上述多聯(lián)裝注入裝置是由橫向排列、縱向排列或三維排列五組以上的許多單元泵而成。
11.如權(quán)利要求10所述的多點(diǎn)地基注入裝置，其特征在于，許多的單元泵由支承體支承進(jìn)行排列、或集成地被排列著，以便防止由許多的驅(qū)動(dòng)源引起的搖動(dòng)、變形或撓曲。
12.如權(quán)利要求8所述的多點(diǎn)地基注入裝置，其特征在于，通過(guò)將從上述流量壓力檢測(cè)器檢測(cè)出的地基改良材料的流量及/或壓力數(shù)據(jù)的信號(hào)送到注入監(jiān)視盤(pán)上，一邊用注入管理裝置的注入監(jiān)視盤(pán)總括監(jiān)視注入狀況，一邊將地基改良材料從獨(dú)立的許多單元泵通過(guò)多個(gè)注入管多點(diǎn)注入到地基中的多個(gè)注入點(diǎn)中。
13.如權(quán)利要求8所述的多點(diǎn)地基注入裝置，其特征在于，根據(jù)送到集中管理裝置中地基改良材料的流量及/或壓力數(shù)據(jù)信號(hào)控制上述旋轉(zhuǎn)變速機(jī)，由此，以所希望的壓力及/或流量將地基改良材料送到各注入管。
14.如權(quán)利要求8所述的多點(diǎn)地基注入裝置，其特征在于，通過(guò)將從上述流量壓力檢測(cè)器檢測(cè)出的地基改良材料的流量及/或壓力數(shù)據(jù)的信號(hào)送入到集中管理裝置，并將這些數(shù)據(jù)以圖面顯示在注入管理裝置的注入監(jiān)視盤(pán)上，進(jìn)行注入狀況的總括監(jiān)視，一邊將注入管中的各注入壓力及/或流量維持為規(guī)定的范圍一邊進(jìn)行注入，同時(shí)根據(jù)上述數(shù)據(jù)的信息進(jìn)行注入的完畢、中止、繼續(xù)或再注入。
全文摘要
本發(fā)明的多點(diǎn)地基注入施工法及裝置不僅對(duì)地基狀況各層每層不同的地基的每層同時(shí)或有選擇地進(jìn)行最適當(dāng)?shù)淖⑷?，而且還可以向地基中的縱向、橫向立體性地進(jìn)行注入，可以任意地控制從多個(gè)注入管的注入，并且可以同時(shí)通過(guò)多個(gè)注入管進(jìn)行注入，提高了向微細(xì)土層的浸透注入的可靠性，而且還可以由急速施工縮短注入工期。將多根具有排出口(7)的注入管(8)埋設(shè)于地基(1)的多個(gè)注入點(diǎn)(6)，通過(guò)這些注入管(8)從多個(gè)排出口(7)同時(shí)多點(diǎn)注入地基改良材料，其特征在于，使用具有由分別獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)源(4)作動(dòng)、而且由集中管理裝置(26)控制的許多單元泵(3、3…3)的多聯(lián)裝注入裝置(5)，該許多單元泵通過(guò)導(dǎo)管與多個(gè)注入管連接，由上述許多單元泵的作動(dòng)從多個(gè)排出口通過(guò)地基中的多個(gè)注入點(diǎn)(6、6…6)多點(diǎn)注入地基改良材料。
文檔編號(hào)E02D3/00GK1436900SQ0310233
公開(kāi)日2003年8月20日 申請(qǐng)日期2003年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月6日
發(fā)明者島田俊介, 小山忠雄, 矢口完洋 申請(qǐng)人:強(qiáng)化土工程株式會(huì)社, 原工業(yè)株式會(huì)社