專利名稱：軟土地基加固改良裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在各種土木工程中用于加固軟土地基的軟土地基加固改良裝置，更詳細(xì)地說是關(guān)于一種通過插入于泥土中的噴注管路，高壓噴射水泥漿和空氣形成硬化劑的浸透均一的狀態(tài)而加固軟土地基的軟土地基加固改良裝置。
背景技術(shù)：
一般而言，通過噴射口將水泥漿等硬化劑噴射注入泥土中，并旋轉(zhuǎn)噴射口，使噴射口漸漸地向后退，在泥土中形成圓柱狀的硬化了的改良體，這已是早已公知了的地基加固技術(shù)。
但由于地基特性的不均勻性，以公知技術(shù)噴注的硬化劑1的噴注范圍不能形成一均勻的結(jié)構(gòu)體，如圖7所示。
如圖8所示，由于以往公知的地基加固改良裝置是將噴注管路5插入泥土中，通過噴嘴2、3以既定的壓力水平的形成水和空氣或者水泥和空氣的噴射狀態(tài)，因此，在軟土層中，噴射距離無法控制而變得過大，或者沿著周邊的軟土層隆起而過多地排出廢棄物，材料的過投入導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)上的損失，且具有軟土層的壓縮強(qiáng)度下降等問題。
另外，在公知技術(shù)中，流體從噴注管路5流入后排出的循環(huán)過程中，形成一直角的流動方向，因此導(dǎo)致在直角彎折點(diǎn)上的流體的壓力下降，噴射力無法保持自身的壓力，而推遲加固速度。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型是為了解決上述問題而提出的，本實(shí)用新型提供了一種軟土地基加固改良裝置，通過噴嘴噴射出來的高壓水或者硬化劑向下噴射的同時，通過流暢的循環(huán)路徑流動并噴射而以均一的結(jié)構(gòu)體形成切削，使噴注液更均勻細(xì)密地切削泥土，且由于切削范圍細(xì)密而實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度，因此不論地基的土質(zhì)狀態(tài)如何，都可以形成均一的結(jié)構(gòu)體。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的的本實(shí)用新型提供的一種軟土地基加固改良裝置，噴注管路在噴注管外部設(shè)置外套管而形成空氣循環(huán)部，且在噴注管路的下端組設(shè)有一鉆頭，該軟土地基加固改良裝置的主要技術(shù)特征是由噴注座和鉆頭構(gòu)成，上述噴注座連接于上述噴注管路的外套管的邊緣上部的既定位置上，形成至少一個以上的階梯狀的錯位，并向下傾斜的噴射，上述鉆頭安裝在上述噴注管路的下端，具有內(nèi)裝于向下傾斜貫通的噴注孔中的傾斜噴嘴和連接于其中央底部的切削噴嘴。
另外，上述噴注座包含管狀的連接部、噴嘴、環(huán)狀孔道、扣環(huán)、噴注向?qū)ё?、保護(hù)管，其中，上述管狀的連接部貫穿上述外套管并與噴注管結(jié)合；上述噴嘴插入上述連接部的下端，且內(nèi)裝于形成有多個空氣導(dǎo)孔的法蘭中；上述環(huán)狀孔道設(shè)于噴注座的上部，容納與上述法蘭結(jié)合為一體的噴嘴；上述扣環(huán)承托安裝于環(huán)狀孔道內(nèi)的法蘭的上部，并嵌入該環(huán)狀孔道的內(nèi)壁；上述噴注向?qū)ё哂信潘?，該排水孔的直徑小于上述環(huán)狀孔道的外徑；上述保護(hù)管螺旋連接于上述噴注向?qū)ё⑦B接于上述外套管。
上述噴注座相對上述噴注管及上述外套管水平設(shè)置。
另外，嵌入式環(huán)墊嵌入于上述噴注導(dǎo)向器的環(huán)狀孔道和法蘭之間。
此外，連接于法蘭的噴嘴的頂部形成圓形曲面部及內(nèi)向傾斜面。
如上所述，本實(shí)用新型通過調(diào)整噴嘴的傾斜度，以均勻的泥土切削和穩(wěn)定的硬化劑噴射，不顧土地的土質(zhì)狀態(tài)，形成均勻的結(jié)構(gòu)體，施工時，將地基切削成細(xì)小的顆粒，使噴射液的滲透能力提高，硬化劑高壓注入土地中，迅速凝固，阻止向地面排出的廢棄物的涌出。由于此裝置簡單易用，加固效果出色，很明顯具有提高施工效率及降低建筑成本的效果。


圖1是表示使用本實(shí)用新型所述噴注管路的施工狀態(tài)的全體構(gòu)成圖；圖2是表示本實(shí)用新型所述噴注管路的主要部份的剖面圖；圖3是表示本實(shí)用新型所述噴注座的分解圖；圖4是表示本實(shí)用新型所述噴注座的垂直剖面圖；圖5是表示水平設(shè)置本實(shí)用新型所述噴注座的噴注管路的主要部份剖面圖；圖6是表示本實(shí)用新型所形成的漿液與泥土結(jié)構(gòu)體的剖面圖；圖7是表示使用公知地基加固裝置的水泥漿的侵入狀態(tài)的例示圖；圖8是使用公知地基加固裝置的噴射狀態(tài)的構(gòu)成圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型。
圖1是表示使用本實(shí)用新型所述噴注管路的施工狀態(tài)的全體構(gòu)成圖；圖2是表示本實(shí)用新型所述的噴注管路的主要部份的剖面圖；圖3是表示本實(shí)用新型所述的噴注座的分解圖；圖4是表示本實(shí)用新型所述的噴注座的垂直剖面圖；圖5是表示水平設(shè)置本實(shí)用新型所述噴注座的噴注管路的主要部份剖面圖；圖6是表示本實(shí)用新型所形成的漿液與泥土結(jié)構(gòu)體的剖面圖。
如圖1及圖6所示，本實(shí)用新型所述的地基加固改良裝置100，噴注管路20在注有液體的噴注管10的外部設(shè)置外套管12而形成空氣循環(huán)部14，且該噴注管路20的底部設(shè)有一鉆頭30，上述外套管12的外部連接有向下傾斜噴注的噴注座40。
上述噴注座40連接至上述噴注管路20的外套管12的邊緣上端的既定位置，并形成至少一個以上的階梯狀的錯位，以產(chǎn)生向下傾斜的噴注。
另外，上述噴注座40貫穿上述外套管12，并將管狀的連接部42連接至噴注管10，在形成有多個空氣導(dǎo)孔44的法蘭46中內(nèi)裝有噴嘴50，該噴嘴50插入上述連接部42的下端。
上述噴嘴50與法蘭46結(jié)合為一體，并容納于形成在噴注導(dǎo)向座90內(nèi)部的環(huán)狀孔道52中，由扣環(huán)54承托法蘭46的上部，以防止脫離，該扣環(huán)54嵌入該環(huán)狀孔道52的內(nèi)壁，且部分突出。
噴注導(dǎo)向座90具有一排水孔56，該排水孔56的直徑小于環(huán)狀孔道52的外徑，且與環(huán)狀孔道52突出連接為一體。
上述噴注導(dǎo)向座90的外徑形成有螺紋，與連接于上述外套管12的保護(hù)管96螺紋連接。
在此，在上述噴注導(dǎo)向座90的環(huán)狀通道52與內(nèi)裝于該環(huán)狀通道52內(nèi)的法蘭46之間嵌有一嵌入式環(huán)墊92。該環(huán)墊92維持液體的單向流動，防止逆流。
此外，安裝于上述法蘭46中的噴嘴50的頂部形成有圓形曲面部98和內(nèi)向傾斜面98a，發(fā)揮使注入于噴嘴50的水泥能夠流暢地流入的向?qū)ё饔?，以防止堵死或者閉塞等現(xiàn)象。
另一方面，上述鉆頭30連接于上述噴注管路20的下端，向下傾斜貫通的噴注孔60、60a中內(nèi)裝有傾斜噴嘴70、70a，切削噴嘴74連接于其中央底部。
如圖1所示，具有上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)用新型的軟土地基加固改良裝置為了加固公知軟土地基，在噴注管路20的底部連接鉆頭30，通過高壓水的噴射切削泥土，并將硬化劑(將水泥和高強(qiáng)材料及速凝劑混合)噴射注入于切削泥土的內(nèi)部，形成圓柱狀的結(jié)構(gòu)體，本實(shí)用新型使噴射出來的水或硬化劑向下傾斜地旋轉(zhuǎn)形成均勻的切削和高密度的硬化改良體，從而加固軟土地基。
如圖2所示，均勻地切削泥土及噴注硬化劑的加固改良裝置100，在噴注管路20的噴注管10上向下傾斜地連接有連接部42，法蘭46及噴嘴50嵌入于噴注導(dǎo)向座90內(nèi)的環(huán)狀通道52，并組合成一體。若用扣環(huán)54承托法蘭46的噴注導(dǎo)向座90螺紋連接于一端焊接在外套管12上的保護(hù)管96，則噴嘴50嵌入連接部42的下端，通過襯墊的密著力裝配晃動的噴注座40。
用此方式，噴注座40連接于噴注管路20，形成至少一個以上的階梯狀的錯位，并形成向下傾斜的噴注。
即，通過噴注管路20的噴注管10提供高壓水，通過空氣循環(huán)部14噴射壓縮空氣。
這樣流入的高壓水和空氣流入到噴注座40，空氣流入保護(hù)管96及連接部42之間的環(huán)狀空間，高壓水流入連接器42的內(nèi)部，并通過噴嘴50噴注。
在通過噴嘴50噴注的過程中，壓縮空氣通過空氣導(dǎo)孔44流入噴注導(dǎo)向座90中的環(huán)狀通道52。將壓縮空氣噴射于通過噴嘴50噴射的高壓水中，使高壓水以更強(qiáng)的噴射力通過排水孔56注入泥土中。
另外，在鉆頭30中，形成向下傾斜狀的噴注孔60，60a中設(shè)有傾斜噴嘴70，70a，因此將注入噴注管10的高壓水向下傾斜噴注，在其中央底部連接有切削噴嘴，以形成水平向下的噴注。
當(dāng)上述高噴注壓力為200kg/cm2時，噴注距離可達(dá)至1.5m，而傳統(tǒng)方法的噴注距離則為1.0m。
另一方面，切削作業(yè)完成后，如同上述高壓水和空氣的噴注，噴注硬化劑和空氣，此時，若通過噴注管路20的噴注管10提供硬化劑，通過空氣循環(huán)部14注入壓縮空氣，則通過上述的路徑，由噴注座40噴注高壓的硬化劑，以形成水泥漿結(jié)構(gòu)體。
如圖6所示，這樣形成的結(jié)構(gòu)體形成外徑具有均勻形態(tài)的穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體。
由于，本實(shí)用新型所述的噴嘴50的頂部形成一圓形曲面部98及內(nèi)向傾斜面98a，所以當(dāng)硬化劑由該噴嘴50流入時，流暢地引導(dǎo)該硬化劑沿著圓形曲面部的曲折面高壓流入并噴射，與此同時，通過內(nèi)向傾斜面98a迅速流入，因而防止噴嘴堵塞，形成良好的噴射狀態(tài)。
并且，在法蘭46與噴注導(dǎo)向座90內(nèi)的環(huán)狀孔道52之間安裝有嵌入式環(huán)墊92，容許順流而禁止逆流，防止泥土及漿液進(jìn)入。
權(quán)利要求1.一種軟土地基加固改良裝置，噴注管路(20)在注入液體的噴注管(10)外部設(shè)置外套管(12)而形成空氣循環(huán)部(14)，該噴注管路(20)的下端設(shè)有一鉆頭(30)，其特征在于，該軟土地基加固改良裝置還包括一噴注座(40)，連接于所述噴注管路(20)的外套管(12)的邊緣上部的既定位置上，形成至少一個以上的階梯狀的落差，并向下傾斜的噴射；一鉆頭(30)，安裝于所述噴注管路(20)下端，具有內(nèi)裝于向下傾斜貫通的噴注孔(60、60a)中的傾斜噴嘴(70、70a)和連接于其中央底部的切削噴嘴(74)。
2.如權(quán)利要求1所述的軟土地基加固改良裝置，其特征在于，所述噴注座(40)相對于噴注管(10)及外套管(12)水平設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述的軟土地基加固改良裝置，其特征在于，所述噴注座(40)包括一管狀連接部(42)，貫穿外套管(12)連接至噴注管(10)；一噴嘴(50)，插入所述連接部(42)的下端，內(nèi)裝于一法蘭(46)內(nèi)，該法蘭(46)具有多個空氣導(dǎo)孔(44)；一噴注導(dǎo)向座(90)，具有環(huán)狀孔道(52)、內(nèi)裝于該環(huán)狀孔道(52)的扣環(huán)(54)和排水孔(56)，該環(huán)狀孔道(52)設(shè)于上部，容納與所述法蘭(46)結(jié)合為一體的上述噴嘴(50)，該扣環(huán)(54)支撐上述法蘭(46)的上部，且嵌入于該環(huán)狀孔道(52)的內(nèi)壁上，該排水孔(56)的直徑小于環(huán)狀孔道(52)的外徑，且與環(huán)狀孔道(52)結(jié)合為一體；一保護(hù)管(96)，螺旋連接于上述噴注導(dǎo)向座(90)，且連接于上述外套管(12)。
4.如權(quán)利要求3所述的軟土地基加固改良裝置，其特征在于，所述噴注導(dǎo)向座(90)的環(huán)狀孔道(52)和內(nèi)裝于該環(huán)狀孔道(52)中的法蘭(46)之間嵌入有一嵌入式環(huán)墊(92)。
5.如權(quán)利要求2所述的軟土地基加固改良裝置，其特征在于，與所述法蘭(46)連接的噴嘴(50)的頂部形成圓形曲面部(98)和內(nèi)向傾斜面(98a)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種軟土地基加固改良裝置，噴注管路在注入液體的噴注管外部設(shè)置外套管而形成空氣循環(huán)部，在噴注管路下端設(shè)有鉆頭，該軟土地基加固改良裝置還包括一噴注座，連接于所述噴注管路的外套管的邊緣上部的既定位置上，形成至少一個以上的階梯狀的落差，并向下傾斜的噴射；一鉆頭，安裝于所述噴注管路下端，具有內(nèi)裝于向下傾斜貫通的噴注孔中的傾斜噴嘴和連接于其中央底部的切削噴嘴。由于此裝置簡單易用，加固效果出色，很明顯可提高施工效率及降低建筑成本。
文檔編號E02D3/12GK2705500SQ20032012951
公開日2005年6月22日 申請日期2003年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月4日
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