本發(fā)明涉及能夠?qū)崿F(xiàn)抗震加固和質(zhì)量管理的壓密注漿系統(tǒng)(compactiongroutingsystem,c.g.s)施工方法,更詳細地,本發(fā)明涉及在難以將樁插入地基中的環(huán)境下能夠在地基內(nèi)部形成均勻形狀的灌漿柱的能夠?qū)崿F(xiàn)抗震加固和質(zhì)量管理的c.g.s施工方法。
背景技術(shù):
通常,作為用于加固軟弱地基的方法,使用將鐵樁等插入地基內(nèi)部的施工方法。
然而,有時也發(fā)生根據(jù)地基的狀態(tài)或施工現(xiàn)場的條件無法使用這樣的施工方法的情況。
在這種情況下,作為通過將非流動性的砂漿型灌漿注入地基內(nèi)部而形成柱狀的凝固體以壓縮和加固周圍地基的方法,可以使用加固地基的地基加固施工方法,這種施工方法熟知為c.g.s施工方法。
由于這種c.g.s施工方法使用坍落度值為5cm以下的低流動性材料,因此灌漿偏離計劃注入地方相對較少,同時能夠形成凝固體,且也能夠在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的周圍或地下室等狹小的地方作業(yè)。
此外,能夠無振動/無噪音地進行施工,因此還能夠應(yīng)用于商業(yè)街和住宅密集區(qū),且所使用的灌漿還具有環(huán)保特性。
然而,在實施c.g.s施工方法時,由于不能用肉眼確認注入至地基內(nèi)部的灌漿的注入狀態(tài),因此存在難以獲知注入情況和制定針對地基狀態(tài)的對策的問題。
因此,具有如下問題:即使隨著灌漿注入而發(fā)生地基破碎現(xiàn)象,也難以針對此進行預防,只能在破碎現(xiàn)象發(fā)生后進行事后處理。
此外,針對所設(shè)計的定量注入的確認和施工質(zhì)量管理依賴于操作人員的經(jīng)驗,因此具有難以解決針對施工完成度的疑問的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
技術(shù)問題
為了解決背景技術(shù)中提出的問題,本發(fā)明旨在提供能夠?qū)崿F(xiàn)抗震加固和質(zhì)量管理的c.g.s施工方法,在難以將樁插入地基中的環(huán)境下能夠在地基內(nèi)部形成均勻形狀的灌漿柱。
本發(fā)明的技術(shù)問題不限于上文提及的技術(shù)問題,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)下面的記載能夠明確地理解未提及的其它技術(shù)問題。
技術(shù)方案
為了解決上述技術(shù)問題而提出了本發(fā)明,根據(jù)本發(fā)明的能夠?qū)崿F(xiàn)抗震加固和質(zhì)量管理的c.g.s施工方法包括:注入管插入步驟,將用于將灌漿注入地基內(nèi)部的注入管插入地基中;注入步驟,通過在所述注入管插入步驟中所插入的注入管,以作為預設(shè)靜壓的注入壓力在每單位時間內(nèi)將定量的所述灌漿注入所述地基內(nèi)部;壓力測量步驟,測量在所述注入步驟中所注入的所述灌漿的排出壓力;注入調(diào)節(jié)步驟,根據(jù)在所述壓力測量步驟中所測量的所述排出壓力的測量值的變化,調(diào)節(jié)所述注入步驟中的所述灌漿的注入壓力和用于定量注入所述灌漿的單位時間中的至少一者;以及深度改變步驟,在完成所述灌漿的注入后改變所述注入管在所述地基中的插入深度。
其中,在所述壓力測量步驟中所測量的所述排出壓力的按深度的變化量值變大時,在所述注入調(diào)節(jié)步驟中可以將所述注入步驟中的所述灌漿的注入壓力調(diào)節(jié)成小于所述預設(shè)靜壓。
此外,在所述壓力測量步驟中所測量的所述排出壓力的按深度的變化量值變小時,所述注入調(diào)節(jié)步驟可以增大用于在所述注入步驟中定量注入所述灌漿的單位時間。
此外,在所述深度改變步驟后再次執(zhí)行注入步驟時,在所述注入步驟中可以采用在所述注入調(diào)節(jié)步驟中調(diào)節(jié)后的設(shè)置來注入所述灌漿。
在所述注入步驟中可以將在注入所述灌漿時所設(shè)置的每單位時間內(nèi)注入量設(shè)置成被注入所述灌漿的地基的地基滲透系數(shù)的50倍以下。
技術(shù)效果
根據(jù)本發(fā)明的能夠?qū)崿F(xiàn)抗震加固和質(zhì)量管理的c.g.s施工方法在難以將樁插入地基中的環(huán)境下能夠在地基內(nèi)部形成均勻形狀的灌漿柱。
本發(fā)明的效果不限于上文提及的效果,本領(lǐng)域的技術(shù)人員從權(quán)利要求范圍的記載能夠明確地理解未提及的其它效果。
附圖說明
圖1是示出在土質(zhì)均勻的地基內(nèi)部利用c.g.s施工方法形成灌漿柱的狀態(tài)的圖。
圖2是示出在圖1的情況下出現(xiàn)的各深度的、灌漿排出壓力和每單位時間內(nèi)的灌漿注入量之間的比例的圖。
圖3是示出在上下土質(zhì)不同的地基內(nèi)部利用c.g.s施工方法形成灌漿柱的狀態(tài)的圖。
圖4是示出在圖3的情況下出現(xiàn)的各深度的、灌漿排出壓力和每單位時間內(nèi)的灌漿注入量之間的比例的圖。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的能夠?qū)崿F(xiàn)抗震加固和質(zhì)量管理的c.g.s施工方法的執(zhí)行過程的流程圖。
具體實施方式
以下,參照附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。然而,在對本發(fā)明進行說明的過程中,為了使本發(fā)明的要旨變得更加明了而省略對已公知的功能或結(jié)構(gòu)的說明。
此外,在對本發(fā)明進行說明的過程中,前方/后方或上側(cè)/下側(cè)之類的指示方向的多個術(shù)語是為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更加明確地理解本發(fā)明而記載的,且指示相對性的方向,因此,本發(fā)明的保護范圍并不因此而受到限制。
首先,參照圖1至圖4,詳細說明根據(jù)本發(fā)明的能夠?qū)崿F(xiàn)抗震加固和質(zhì)量管理的c.g.s施工方法的原理。
其中,圖1是示出在土質(zhì)均勻的地基內(nèi)部利用c.g.s施工方法形成灌漿柱的狀態(tài)的圖,圖2是示出在圖1的情況下出現(xiàn)的各深度的、灌漿排出壓力和每單位時間內(nèi)的灌漿注入量之間的比例的圖。
此外,圖3是示出在上下土質(zhì)不同的地基內(nèi)部利用c.g.s施工方法形成灌漿柱的狀態(tài)的圖,圖4是示出在圖3的情況下出現(xiàn)的各深度的、灌漿排出壓力和每單位時間內(nèi)的灌漿注入量之間的比例的圖。
如圖1所示,在利用c.g.s施工方法在地基內(nèi)部形成柱時,利用灌漿g形成的柱可以在地基內(nèi)部以貫通軟弱地基a的形式形成,以連接堅硬的巖石層b和地面從而能夠支撐建筑物等。
在一般的c.g.s施工方法中,通過使得用于將灌漿g注入地基內(nèi)部的注入管t貫通軟弱地基a并插入至到達巖石層b的深的深度d2后注入灌漿g并使得注入管t向上移動的方法進行施工,也基于該方法說明根據(jù)本發(fā)明的能夠進行抗震加固和質(zhì)量管理的c.g.s施工方法。
首先,在向地基內(nèi)部注入灌漿g時,可以采用作為預設(shè)靜壓的注入壓力在每單位時間內(nèi)注入定量的灌漿,若完成一定量的注入,則使注入管t上升預定間隔,以再次注入灌漿。
此時,如果注入有灌漿g的軟弱地基a以從深的深度d2至淺的深度d1土質(zhì)均勻地形成,則按注入灌漿g的各深度形成類似的量和形狀的灌漿g柱并凝固的灌漿g可以執(zhí)行柱的作用。
在這種情況下,在執(zhí)行整個工序的過程中,在每單位時間內(nèi)所注入的灌漿g的注入量可以相同。
此外,雖然用于注入灌漿g的注入壓力也相同,但是通過注入管t排出灌漿g的排出壓力可以與從深的深度g2至淺的深度d1的灌漿g的注入深度移動距離成比例地降低。
因此,如圖2所示,如果用圖表示出在整個注入過程中出現(xiàn)的各注入深度的灌漿g的排出壓力v2除以灌漿g的每單位時間內(nèi)注入量vs而得到的值,可知其變化量恒定。
然而,由于地基內(nèi)部土壤狀態(tài)全部均勻的情況非常罕見,因此如圖3所示,地基內(nèi)部的土壤的一部分的狀態(tài)也可以彼此不同。
在圖3中,將地基內(nèi)部的土壤狀態(tài)簡化并表示為土壤的上層和下層不同的情況,基于這樣的情況說明本發(fā)明的原理。
在圖3中,在軟弱地基a的上層a1相比下層a2更密實地形成的情況下,在通過c.g.s施工方法注入灌漿g的同時使注入管t上升的過程中,可以按照從地基的下層a2至上層a1的順序注入灌漿g。
此時,如上所述,注入至地基內(nèi)部的灌漿g的排出壓力與注入深度的變化成比例地降低,如果向比較密實地形成的上層a1區(qū)域注入,則灌漿g的排出壓力的降低幅度可能會比較小。
也就是說,在灌漿g注入過程中地基內(nèi)部的土壤狀態(tài)變得相對密實時,相比在地基內(nèi)部的土壤狀態(tài)均勻時可獲得的灌漿g的排出壓力,可能會測得比較高的排出壓力。
在這種情況下,在注入灌漿g而形成的柱中,灌漿g自身的密度在各注入深度不同,因此可能無法正確地支撐從地上傳遞的力,且在施工過程中,由于灌漿g的壓力還可能發(fā)生地基破碎的現(xiàn)象。
此外,與上述假設(shè)相反,在軟弱地基a的下層a2相比上層a1更密實地形成的情況下,在通過c.g.s施工方法注入灌漿g的同時使注入管t上升的過程中,也可以按照從地基的下層a2至上層a1的順序注入灌漿g。
此時,在向比較松散地形成的上層a1區(qū)域注入灌漿g時,與灌漿g的注入深度的變化成比例地減小的排出壓力可能會以比較大的幅度減小。
也就是說,在灌漿g注入過程中地基內(nèi)部的土壤狀態(tài)變得相對松散時,相比在地基內(nèi)部的土壤狀態(tài)均勻時可獲得的灌漿g的排出壓力,可能會測得比較低的排出壓力。
在這種情況下,無法形成穩(wěn)定的柱形式,例如在注入灌漿g的同時所形成的整體灌漿g柱的形狀向一側(cè)擴散,因此也有可能無法正確地支撐從地上傳遞的力。
如圖4所示,通過示出在整個注入過程中出現(xiàn)的各注入深度的灌漿g的排出壓力v2除以灌漿g的每單位時間內(nèi)注入量vs而得到的值的圖表,可以看出這種變化。
地基內(nèi)部的土壤狀態(tài)整體均勻時的圖形會具有c1形狀,然而,在以從深的深度d2至淺的深度d1的順序注入灌漿g的過程中,在上層a1的土壤狀態(tài)變得比較密實的情況下,會示出c2的圖形,且在上層a1的土壤狀態(tài)變得比較松散地情況下,會示出c3的圖形。
因此,可以防止這種圖形的變型,以形成更均勻的恒定形狀的灌漿g柱。
接著,參照圖5,詳細說明能夠按照上述原理執(zhí)行的根據(jù)本發(fā)明的能夠?qū)崿F(xiàn)抗震加固和質(zhì)量管理的c.g.s施工方法的一實施例的過程。
其中,圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的能夠?qū)崿F(xiàn)抗震加固和質(zhì)量管理的c.g.s施工方法的執(zhí)行過程的流程圖。
首先,如圖5所示,根據(jù)本發(fā)明的能夠?qū)崿F(xiàn)抗震加固和質(zhì)量管理的c.g.s施工方法的一實施例可以包括注入管插入步驟s100、注入步驟s200、壓力測量步驟s300、注入調(diào)節(jié)步驟s400以及深度改變步驟s500。
注入管插入步驟s100為將用于將灌漿g注入地基內(nèi)部的注入管t插入地基中的步驟,可以將注入管t插入至利用根據(jù)本發(fā)明的能夠?qū)崿F(xiàn)抗震加固和質(zhì)量管理的c.g.s施工方法所形成的灌漿g柱能夠充分地支撐從地面?zhèn)鬟f的力的深度。
此外,注入管插入步驟s100還可以包括為了確保用于插入注入管t的空間而預先對地基進行鉆孔的鉆孔過程。
此外,注入步驟s200為通過在所述注入管插入步驟s100中所插入的注入管t將灌漿g注入地基內(nèi)部的步驟,在本實施例中在注入灌漿g時以作為預設(shè)靜壓的注入壓力在每單位時間內(nèi)注入定量的灌漿。
通常,在執(zhí)行c.g.s施工方法時,預先采集地基樣品以測量各深度的地基滲透系數(shù),在注入步驟s200中注入灌漿g時,優(yōu)選將每單位時間內(nèi)注入量設(shè)置并確定為預先測量的地基滲透系數(shù)的50倍以下。
這是為了在將灌漿g注入地基內(nèi)部的同時防止地基自身的破碎。
此外,壓力測量步驟s300為測量在上述注入步驟s200中注入的灌漿g的排出壓力的步驟,在地基內(nèi)部的注入灌漿g的位置處測量該壓力或者可以在供給灌漿g的泵的后端測量灌漿g排出部的壓力。
接著,注入調(diào)節(jié)步驟s400為根據(jù)在上述壓力測量步驟s300中所測量的排出壓力的測量值的變化量值,調(diào)節(jié)注入步驟s200中的灌漿g的注入壓力和用于定量注入灌漿g的單位時間中的至少一者的步驟。
在下文詳細描述在該注入調(diào)節(jié)步驟s400中對灌漿g的注入進行調(diào)節(jié)的詳細內(nèi)容。
此外,深度改變步驟s500為在完成灌漿g的注入后改變注入管t在所述地基中的插入深度的步驟。
可以在執(zhí)行該深度改變步驟s500后,再次從注入步驟s200開始重復執(zhí)行上述步驟,從而在各深度注入灌漿g以在地基內(nèi)部形成灌漿g柱。
此外,優(yōu)選地,在此時再次重復執(zhí)行的注入步驟s200中,按照在上述深度改變步驟s500之前的注入調(diào)節(jié)步驟s400中改變后的灌漿g注入設(shè)置值來注入灌漿g。
這是因為,如果之前的灌漿g的注入深度處的土壤狀態(tài)有改變,則之后的灌漿g的注入深度處的土壤狀態(tài)也相同的可能性高。
用于基于在各深度所測量的灌漿g的排出壓力確認整個灌漿g柱是否很好地形成并進行控制的注入調(diào)節(jié)步驟s400的更具體的方法如下所述。
如上所述,在壓力測量步驟s300中所測量的灌漿g的排出壓力會與灌漿g的注入深度成比例地變化。
然而,在壓力測量步驟s300中所測量的灌漿g的排出壓力的變化量值改變時,可以判斷出注入有灌漿g的地基的土壤狀態(tài)在各深度處不均勻。
因此,可以確認在反復執(zhí)行上述根據(jù)本發(fā)明的能夠?qū)崿F(xiàn)抗震加固和質(zhì)量管理的c.g.s施工方法的步驟的過程中獲得的灌漿g的排出壓力的變化量是否變化。
首先,在灌漿g的排出壓力的變化量值沒有變化時,可以在維持灌漿g注入設(shè)置的同時完成灌漿g的注入,且改變注入管t在地基內(nèi)部的插入深度。
然而,在灌漿g的排出壓力的變化量值改變時,可以改變灌漿g的注入設(shè)置。
首先,在灌漿g的排出壓力的變化量值變大時,可能表示:與之前注入灌漿g的深度處的土壤相比,當前注入灌漿g的深度處的土壤更密實。
在該情況下,由于過分注入灌漿g而地基可能發(fā)生破碎,因此可以使用降低用于將灌漿g注入地基內(nèi)部的注入壓力以降低灌漿g的排出壓力的方法。
此外,在灌漿g的排出壓力的變化量值變小時,可能表示:與之前注入灌漿g的深度處的土壤相比,當前注入灌漿g的深度處的土壤更松散。
在該情況下,如果按照原來的設(shè)置來注入灌漿g,則可能導致灌漿g散開的同時使整個灌漿g柱的形狀不均勻,因此可以使用增大用于定量注入灌漿g的單位時間以調(diào)節(jié)注入速度的方法。
也就是說,通過調(diào)節(jié)該灌漿g注入設(shè)置,使供灌漿g硬化的時間比較長,以形成更均勻形狀的灌漿g柱,從而能夠進行有效地支撐從地面施加的力的地基的施工。
例如,在地基內(nèi)部的形成有孔隙或有水流動的區(qū)域也可以形成均勻的灌漿g柱。
此外,可以執(zhí)行上述調(diào)節(jié)灌漿g注入設(shè)置的過程后再次測量灌漿g的排出壓力的變化量值以獲知該值是否變化,然后執(zhí)行下一個工序。
如果重復上述過程而完成全深度的灌漿g注入,則能夠完成根據(jù)本發(fā)明的能夠?qū)崿F(xiàn)抗震加固和質(zhì)量管理的c.g.s施工方法。
通過上述過程可以實時確認注入灌漿g的地基內(nèi)部的狀態(tài),且可以相應(yīng)地優(yōu)化灌漿g注入條件。
因此,能夠形成均勻的灌漿g柱而不受難以用肉眼確認的土層和土壤條件的不規(guī)則變化的影響,且快速應(yīng)對在施工過程中可能發(fā)生的問題,從而能夠獲得施工質(zhì)量管理和防止地基破碎現(xiàn)象等的效果。
也就是說,可以獲得如下效果:可以在執(zhí)行上述整個工序期間根據(jù)地基狀態(tài)持續(xù)管理灌漿g的注入狀態(tài)。
此外,如上所述,雖然說明并示出了本發(fā)明的特定的實施例,但本發(fā)明并不局限于所記載的實施例,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解在不脫離本發(fā)明的思想及范圍的情況下可以進行各種修改及變型。因此,這種修改例及變型例不應(yīng)被理解成獨立于本發(fā)明的技術(shù)思想或觀點,而是應(yīng)視為這種變型后的實施例屬于本發(fā)明的發(fā)明要求保護范圍。