專利名稱：地基加固體造成施工法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地基加固體造成施工法及裝置，把硬化劑噴射注入地下空洞，以在地下造成柱狀硬化加固體，使地基加固，可以正確管理、掌握所造成的加固體的大小，而不降低工作效率。
至今，有種種施工法，都以加固軟地基、造成建筑物基礎(chǔ)、支撐地層為目的，用高壓水力噴射等方法在地下造成空洞，然后在該地下空洞內(nèi)灌注水泥乳漿等硬化劑，用硬化劑置換空洞內(nèi)的泥水，以在地下造成柱狀地基加固體。
這種施工法重要的是要把地下形成的地基加固體的直徑正確地造成與設(shè)計(jì)的一樣大小。于是，就開(kāi)發(fā)出一種利用超聲波立體地計(jì)測(cè)所挖掘的地下空洞大小的系統(tǒng)。使用這種系統(tǒng)，可以確認(rèn)地下空洞形成所要求的大小，而且可以使用最小需要量的硬化劑，按照設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)地造成地基加固體。
在地基加固體造成裝置中，有一種可以同時(shí)進(jìn)行挖掘時(shí)的排泥和硬化劑灌注的。這種裝置可以高效率地進(jìn)行地基加固體造成施工。
然而，使用上述超聲波的空洞計(jì)測(cè)系統(tǒng)，在用超聲波計(jì)測(cè)空洞時(shí)，必須使形成的空洞內(nèi)呈實(shí)際充滿泥水的狀態(tài)。因此，要用這種系統(tǒng)造成地基加固體，必須在地下挖掘所需的空洞后，把挖出的沙土排出，再用泥水填滿空洞，在這種狀態(tài)下用超聲波計(jì)測(cè)空洞的直徑，然后灌注硬化劑，用硬化劑置換空洞內(nèi)的泥水。換句話說(shuō)，在挖掘工序和硬化劑灌注工序之間要有一道工序把排泥排出，進(jìn)行空洞直徑計(jì)測(cè)，不能使用同時(shí)進(jìn)行挖掘和硬化劑灌注而高效率地進(jìn)行施工的施工法。
本發(fā)明是鑒于上述情形而做成的，其目的是要提供不降低工作效率而能用超聲波空洞計(jì)測(cè)系統(tǒng)正確地管理、掌握所造成的加固體大小的地基加固體造成施工法及裝置。
為達(dá)成上述目的的本發(fā)明的地基加固體造成施工法，其特征在于在地下鉆孔后，一邊從硬化劑灌注鉆桿以高壓噴射硬化劑，一邊提升所述硬化劑灌注鉆桿，以在對(duì)象地基造成地基加固體，鉆孔后，在呈混濁狀態(tài)的排泥中噴射沉降凝聚劑，加以攪拌，使排泥中的水和泥分離后，用超聲波計(jì)測(cè)所鉆孔的空洞，接著再噴射灌注硬化劑。
本發(fā)明提出的地基加固體造成施工法，在所鉆孔的空洞內(nèi)噴射硬化劑后，噴射沉降凝聚劑，把排泥中的泥和硬化劑與水分離，使之沉淀后，用超聲波計(jì)測(cè)鉆孔的空洞。更好的是，一邊逐漸提升硬化劑灌注鉆桿，一邊在所述空洞內(nèi)的復(fù)數(shù)地點(diǎn)進(jìn)行所述硬化劑噴射、所述沉降凝聚劑噴射、所述超聲波計(jì)測(cè)。
為達(dá)成上述目的的本發(fā)明的地基加固體造成裝置，其特征在于在地下鉆孔后，一邊從硬化劑灌注鉆桿以高壓噴射硬化劑，一邊提升所述硬化劑灌注鉆桿，以在對(duì)象地基造成地基加固體，所述硬化劑灌注鉆桿具有鄰接于硬化劑噴嘴而噴射沉降凝聚劑的噴嘴和計(jì)測(cè)空洞的超聲波傳感器。
本發(fā)明提出的地基加固體造成裝置，其硬化劑灌注鉆桿具有鄰接于硬化劑噴嘴的空洞計(jì)測(cè)系統(tǒng)的超聲波傳感器，并設(shè)有從所述硬化劑噴嘴噴射沉降凝聚劑以取代硬化劑的裝置。
在鉆孔形成而呈混濁狀態(tài)的排泥中噴射沉降凝聚劑，加以攪拌，排泥就由于所述沉降凝聚劑的作用迅速分離成水和泥。因此，可以立即用超聲波進(jìn)行空洞計(jì)測(cè)，根據(jù)所述計(jì)測(cè)結(jié)果，再噴射灌注硬化劑。
硬化劑噴射后，噴射沉降凝聚劑，泥和硬化劑就由于所述沉降凝聚劑的作用與水分離而沉淀。分離后，馬上就可以用超聲波進(jìn)行空洞計(jì)測(cè)。一邊逐漸提升硬化劑灌注鉆桿，一邊在空洞內(nèi)的復(fù)數(shù)地點(diǎn)進(jìn)行硬化劑噴射、沉降凝聚劑噴射、超聲波計(jì)測(cè)，以立體地計(jì)測(cè)所造成的地基加固體。
實(shí)施例下面參照附圖進(jìn)一步具體地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的地基加固體造成裝置主要部分的構(gòu)成圖。
圖2是說(shuō)明工作方法的本發(fā)明實(shí)施例的簡(jiǎn)略構(gòu)成圖。
圖3是說(shuō)明工作方法的本發(fā)明實(shí)施例的簡(jiǎn)略構(gòu)成圖。
圖4是說(shuō)明工作方法的本發(fā)明實(shí)施例和簡(jiǎn)略構(gòu)成圖。
圖5是說(shuō)明工作方法的本發(fā)明實(shí)施例的簡(jiǎn)略構(gòu)成圖。
圖6是本發(fā)明實(shí)施例的硬化劑灌注鉆桿升降運(yùn)動(dòng)的施工進(jìn)度表。
符號(hào)說(shuō)明11、21硬化劑灌注鉆桿12鉆頭13硬化劑噴嘴
14高壓水噴嘴15沉降凝聚劑噴嘴15、41超聲波傳感器22驅(qū)動(dòng)裝置23空氣泵24高壓泵25硬化劑槽26沉降凝聚劑槽27水槽28控制裝置29監(jiān)視器31噴嘴34、37轉(zhuǎn)換閥圖1是本發(fā)明實(shí)施例的地基加固體造成裝置主要部分的構(gòu)成圖。如圖1所示，硬化劑灌注鉆桿11在其最前端部分裝有鉆頭12，并在其周圍表面上設(shè)有硬化劑噴嘴13、高壓水噴嘴14、沉降凝聚劑噴嘴15、超聲波傳感器16。
硬化劑灌注噴嘴13連接于未圖示的高壓硬化劑供給裝置，而高壓水噴嘴14則連接于未圖示的高壓水供給裝置。沉降凝聚劑噴嘴15也連接于未圖示的沉降凝聚劑供給裝置，通過(guò)適當(dāng)開(kāi)啟或關(guān)閉開(kāi)關(guān)閥，使沉降凝聚劑噴嘴15以高壓噴射沉降凝聚劑。這里所謂沉降凝聚劑是指混入于呈混濁狀態(tài)的排泥中，使泥、硬化劑等和水迅速分離、沉淀的材料，可利用的有聚氯鋁、硫酸鋁液等無(wú)機(jī)系凝聚劑或者高分子系凝聚劑等。
超聲波傳感器16是利用眾所周知的超聲波而成為地下空洞計(jì)測(cè)系統(tǒng)中的一部分的，朝設(shè)于地面的控制裝置的下方發(fā)出超聲波，并接收反射波來(lái)測(cè)量到空洞壁面的距離。
另一方面，硬化劑灌注鉆桿11的上部由未圖示的驅(qū)動(dòng)裝置加以支撐，繞著其長(zhǎng)軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并沿著其長(zhǎng)軸進(jìn)退運(yùn)動(dòng)。
因此，使如此構(gòu)成的裝置的硬化劑灌注鉆桿11回轉(zhuǎn)，一邊從高壓水噴嘴140噴射高壓水，一邊使它進(jìn)入地下，在地下鉆出空洞。然后，從沉降凝聚劑噴嘴15把沉降凝聚劑噴射到鉆孔時(shí)產(chǎn)生而呈混濁狀態(tài)的排泥中，加以攪拌，由于沉降凝聚劑的作用，使呈混濁狀態(tài)的排泥分離成水和泥。水和泥分離到某種程度，水一澄清，超聲波空洞計(jì)測(cè)就變成可能，所以要用超聲波進(jìn)行空洞計(jì)測(cè)。根據(jù)計(jì)測(cè)結(jié)果，如果空洞沒(méi)有達(dá)到所要求的大小，可再繼續(xù)鉆孔。相反地，空洞已達(dá)所要求的大小時(shí)，從硬化劑噴嘴13噴射高壓硬化劑，使空洞中的排泥和硬化劑互相置換。
上述實(shí)施例是就具有高壓水噴嘴和硬化劑噴嘴的例子加以說(shuō)明的，但本發(fā)明并不限于此，而適用于高壓水和硬化劑共同一個(gè)噴嘴的類型，另設(shè)高壓空氣噴嘴的類型、用高壓空氣環(huán)繞硬化劑而噴射的類型等各種地基加固體造成裝置。
下面參照?qǐng)D2-圖6就本發(fā)明的另一實(shí)施例的具體施工方法加以說(shuō)明。圖2-圖5是說(shuō)明作業(yè)方法的本發(fā)明方法簡(jiǎn)略構(gòu)成圖，圖6是施工進(jìn)度表。
在圖2-圖5中，21是硬化劑灌注鉆桿，22是其驅(qū)動(dòng)裝置，眾所周知，驅(qū)動(dòng)裝置22使硬化劑灌注鉆桿21繞著其長(zhǎng)軸周圍回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并沿著其長(zhǎng)軸進(jìn)退運(yùn)動(dòng)。23是空氣泵、24是高壓泵、25是硬化劑槽、26是沉降凝聚劑槽、27是水槽、28是空洞計(jì)測(cè)系統(tǒng)控制裝置、29是其監(jiān)視器。
空氣泵23介著其輸出側(cè)配管30連接于硬化劑灌注鉆桿21內(nèi)，從所述空氣泵23供給的高壓空氣從設(shè)于硬化劑灌注鉆桿21周圍表面上的噴嘴31(參照?qǐng)D3)噴射。按照本實(shí)施例，所述噴嘴31具有由中心口和環(huán)繞其周圍的外周口構(gòu)成的雙重開(kāi)口構(gòu)造，空氣由其外周口噴射出來(lái)。此噴嘴31是硬化劑噴射和沉降凝聚劑噴射兼用的，只要操作后述的轉(zhuǎn)換閥，就使噴射媒體變更。
分別連接于硬化劑槽25及沉降凝聚劑槽26的配管32、33則由轉(zhuǎn)換閥任擇其一地連通于配管35，此配管35在連接于水槽27的配管36和第二轉(zhuǎn)換閥37處合流，由此轉(zhuǎn)換閥37任擇其一地連通于配管38。配管38連接于高壓泵24輸入側(cè)，而高壓泵24輸出側(cè)配管39則連接于硬化劑灌注鉆桿21內(nèi)未圖示的噴射管，連通于該噴射管的所述噴嘴31的中心口。
噴射管在硬化劑灌注鉆桿21的前端設(shè)有向前端方向噴射的噴射開(kāi)口40，該開(kāi)口40通過(guò)使球掉進(jìn)噴射管內(nèi)來(lái)用球加以堵塞。
又在硬化劑灌注鉆桿21的周圍表面上設(shè)有構(gòu)成空洞計(jì)測(cè)系統(tǒng)的一部分的超聲波傳感器41(參照?qǐng)D3)，連接于地面的所述控制裝置28。
本發(fā)明方法實(shí)施例的具體工作進(jìn)行如下①在鉆孔之前，首先如圖2所示在噴射開(kāi)口和開(kāi)啟的狀態(tài)下，用第二轉(zhuǎn)換閥37把水槽27連通于高壓泵24。然后，一邊從硬化劑灌注鉆桿21前端的噴射開(kāi)口40往下方噴射高壓水，一邊使硬化劑灌注鉆桿21下降，以將孔鉆到規(guī)定深度。②接著，用未圖示的球把噴射開(kāi)口40堵塞后，如圖3所示操作轉(zhuǎn)換閥34、37，使硬化劑槽25連通于高壓泵24。然后，一邊從噴嘴3的中心口噴射高壓硬化劑，從噴嘴31的外周口橫向噴射高壓空氣，一邊使硬化劑灌注鉆桿21回轉(zhuǎn)，同時(shí)加以提升。
從超聲波傳感器41發(fā)出、接收超聲波、這時(shí)，由于受到硬化劑亦即地基加固劑的影響，還不能進(jìn)行空洞計(jì)測(cè)，但一開(kāi)始提升就進(jìn)行記錄。③提升到任意深度之后，停止提升硬化劑灌注鉆桿21，如圖4所示將轉(zhuǎn)換閥(34)加以切換，把沉降凝聚劑引進(jìn)硬化劑灌注鉆桿21，而不引進(jìn)硬化劑，并從噴嘴31噴射高壓沉降凝聚劑。
如此混入沉降凝聚劑，空洞內(nèi)的“硬化劑和土(泥)”數(shù)秒鐘后就與“水”分離，硬化劑和土沉淀下來(lái)，就可馬上用空洞計(jì)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)測(cè)。
這一來(lái)，有方向性的空洞水平剖面的尺寸形狀就可以測(cè)量。而且，從硬化劑灌注鉆桿21提升長(zhǎng)度可以測(cè)量垂直方向的尺寸，把這些合成起來(lái)，就可以立體地測(cè)量空洞的尺寸形狀。④取得測(cè)量值后，如圖5所示再把硬化劑灌注鉆桿21下降到充分出現(xiàn)硬化劑的影響的地方，亦即硬化劑沉淀的地方，切換轉(zhuǎn)換閥，再一邊從噴嘴31噴射硬化劑，一邊把硬化劑灌注鉆桿21提升起來(lái)。⑤然后，反復(fù)進(jìn)行②-④的工作，如圖6的施工進(jìn)度表所示，造成一個(gè)地基加固體進(jìn)行數(shù)次就可造成高精度地基加固體。
本實(shí)施例因?yàn)樵斐傻牡鼗庸腆w可以這樣地用地面的監(jiān)視器28或其它記錄器實(shí)時(shí)進(jìn)行迅速的測(cè)量，所以進(jìn)行正確的地基加固體造成施工。又因立體地掌握地基加固體的整體形狀，任何位置的水平剖面、垂直剖面都容易測(cè)得，與已改造部分、鄰接構(gòu)造物以至土質(zhì)的關(guān)系也可以掌握，例如地下水壩、堤壩截水墻。盾構(gòu)施工等截水性要求較高的施工也可進(jìn)行。
如上舉出實(shí)施例所作詳細(xì)說(shuō)明，按照本發(fā)明，采用地基加固體造成施工法時(shí)，由于噴射沉降凝聚劑而使水和泥、硬化劑等迅速分離，因此可以馬上用超聲波進(jìn)行空洞計(jì)測(cè)，從而同時(shí)進(jìn)行鉆孔和硬化劑置換來(lái)施工，可以正確管理、掌握所造成的加固體的大小，而不降低工作效率。
權(quán)利要求
1.一種地基加固體造成施工法，其特征在于在地下鉆孔后，一邊從硬化劑灌注鉆桿以高壓噴射硬化劑，一邊提升所述硬化劑灌注鉆桿，以在對(duì)象地基造成地基加固體，鉆孔后，在呈混濁狀態(tài)的排泥中噴射沉降凝聚劑，加以攪拌，使水、泥分離后，用超聲波計(jì)測(cè)鉆孔的空洞，接著再噴射灌注硬化劑。
2.一種地基加固體造成施工法，其特征在于在地下鉆孔后，一邊從硬化劑灌注鉆桿以高壓噴射硬化劑，一邊提升所述硬化劑灌注鉆桿，以在對(duì)象地基造成地基加固體，在鉆孔的空洞內(nèi)噴射硬化劑后，噴射沉降凝聚劑，使排泥中的泥和硬化劑與水分離沉淀后，用超聲波計(jì)測(cè)鉆孔的空洞。
3.按照權(quán)利要求2所說(shuō)的地基加固體造成施工法，其特征在于，一邊逐漸提升硬化劑灌注鉆桿，一邊在所述空洞內(nèi)的復(fù)數(shù)地點(diǎn)進(jìn)行所述硬化劑噴射、所述沉降凝聚劑噴射、所述超聲波計(jì)測(cè)。
4.一種地基加固體造成裝置，其特征在于在地下鉆孔后，一邊從硬化劑灌注鉆桿以高壓噴射硬化劑，一邊提升硬化劑灌注鉆桿，以在對(duì)象地基造成地基加固體，所述硬化劑灌注鉆桿具有鄰接于硬化劑噴嘴而噴射沉降凝聚劑的噴嘴和計(jì)測(cè)空洞的超聲波傳感器。
5.一種地基加固體造成裝置，其特征在于在地下鉆孔后，一邊從硬化劑灌注鉆桿以高壓噴射硬化劑，一邊提升所述硬化劑灌注鉆桿，以在對(duì)象地基造成地基加固體，所述硬化劑灌注鉆桿具有鄰接于硬化劑噴嘴的空洞計(jì)測(cè)系統(tǒng)的超聲波傳感器，并設(shè)有從所述硬化劑噴嘴噴射沉降凝聚劑以取代硬化劑的裝置。
全文摘要
造成的加固體體的大小用超聲波空洞計(jì)測(cè)系統(tǒng)正確地加以管理、掌握，而不降低工作效率。本發(fā)明涉及一種地基加固體造成施工法，在地下鉆孔后，一邊從硬化劑灌注鉆桿以高壓噴射硬化劑，一邊提升硬化劑灌注鉆桿，以在對(duì)象地基造成地基加固體。在呈混濁狀態(tài)的排泥中噴射沉降凝聚劑，加以攪拌，使排泥中的水、泥、硬化劑等分離后，用超聲波計(jì)測(cè)鉆孔的空洞。通過(guò)噴射沉降凝聚劑，使水、泥、硬化劑等迅速分離，立即可用超聲波計(jì)測(cè)空洞。
文檔編號(hào)E02D3/00GK1144292SQ9511680
公開(kāi)日1997年3月5日 申請(qǐng)日期1995年8月31日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月31日
發(fā)明者中西涉 申請(qǐng)人:株式會(huì)社恩愛(ài)蒂