專利名稱：芯材插入硬化層的構(gòu)成方法及其裝置和芯材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及芯材插入硬化層構(gòu)成的方法及其裝置和芯材。它是為了穩(wěn)固軟弱的地基、構(gòu)造建筑物的地基、地層的支架和隧道襯砌層等，把地基硬化材料注入到地下，同地把芯材設(shè)置在中軸地構(gòu)成芯材插入硬化層的。
以前，芯材插入硬化層的構(gòu)成是采用下述的方法，即把注入管插入到地基里，將水泥乳狀液等地基硬化材料從設(shè)置在注入管前端側(cè)壁上的噴嘴高壓噴射，同時(shí)使注入管回轉(zhuǎn)后退，構(gòu)成圓柱狀地基硬化材料的注入層，在使注入硬化材料硬化之前，插入設(shè)置鋼筋。
在不采用高壓噴射注入的場(chǎng)合下，也有用如下所述方法進(jìn)行的，即，把多孔注入管插入設(shè)置在地基里，把地基硬化材料低壓注入后、使其從側(cè)壁孔滲出而構(gòu)成硬化材料浸透層，把多孔注入管原樣地埋入、用作芯材。
另一方面，隨著用超高壓注入地基硬化材料的開(kāi)發(fā)，硬化材料的注入量和地基顆粒密度的平衡就具有重要的意義，由地內(nèi)壓力不平衡形成地基隆起和泥渣的處理都會(huì)大大影響施工最終的質(zhì)量，但至今對(duì)這些問(wèn)題仍沒(méi)特別給予考慮和研究。
以前的芯材插入硬化層都是以此為前提，即，任何一種方法都是相對(duì)于地基沿垂直方向構(gòu)成的，不能在挖掘隧道時(shí)構(gòu)成水平方向的隧道襯砌層。
另外，在構(gòu)成的區(qū)域有較長(zhǎng)距離時(shí)，即使是垂直方向，在地基硬化材料注入后，也不能插入鋼筋；而在把多孔注入管埋入的低壓注入場(chǎng)合下，不僅在注入管的插入設(shè)置方面需有較大規(guī)模的施工，而且還有不能與由超高壓注入那樣形成的強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的問(wèn)題。
此外，由超高壓噴射地基硬化材料形成的場(chǎng)合下，地基的地內(nèi)壓力和泥渣排出量之間的關(guān)系，必須根據(jù)注入層的構(gòu)成目的和注入環(huán)境不同而變化，必須經(jīng)常保持成適應(yīng)目的要求的平衡，但在以前的方法中卻沒(méi)有調(diào)節(jié)裝置。
本發(fā)明就是為了解決上述的問(wèn)題而作出的，它是使芯材被環(huán)狀注入管抱住地與注入管一起插入到地基里，當(dāng)達(dá)到目的深度后將芯材解脫，只使注入管回轉(zhuǎn)后退，同時(shí)進(jìn)行噴射注入，構(gòu)成有遺留的芯材的地基硬化層的。
又把芯材做成有多個(gè)吸收孔的多孔管，把由超高壓噴射硬化材料形成的過(guò)剩壓力和過(guò)剩的泥渣通過(guò)芯材的吸收孔而排出；又根據(jù)需要、用塑料或FRP等耐腐蝕的材料做成芯材。
把與環(huán)狀注入管一起插入的芯材達(dá)到目的深度后解脫，只使注入管回轉(zhuǎn)后退，則設(shè)置在芯材側(cè)壁上的吸收孔就漸漸地露出，用每平方厘米100公斤—每平方厘米400公斤的高壓、把地基硬化材料從環(huán)狀注入管的噴嘴噴出，由這被噴射的地基硬化材料產(chǎn)生的地基的過(guò)剩地內(nèi)壓力以至過(guò)剩的泥渣由吸收孔吸收，數(shù)據(jù)需要，把這些過(guò)剩物通過(guò)芯材中空部排出到外部。
通過(guò)用芯材上所設(shè)置的吸收孔將這些剩物吸收，就能進(jìn)行硬化材料的注入量與地基的顆粒密度等注入環(huán)境的平衡調(diào)整，從而提高地基硬化材料的注入效果。
另外，由高壓噴射引起不能排泄壓力的過(guò)剩地內(nèi)壓等惹起的地基隆起現(xiàn)象也可用過(guò)剩地內(nèi)壓的吸收加以回避。
而且所構(gòu)成的地基硬化材料注入層也由遺留的芯材支承而強(qiáng)化，而且可由吸收孔和中空部的氣孔作用來(lái)防止老化和裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例，是表示把解脫了的芯材留下、使環(huán)狀注入管后退狀態(tài)的環(huán)狀注入管和芯材前端的主要部分斜視圖，圖2是表示上述的環(huán)狀注入管和芯材的前端主要部分的縱斷面圖，圖3是表示由本發(fā)明實(shí)施例形成的芯材插入硬化層結(jié)構(gòu)的縱斷面圖，圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施例，它是表示由水平方向的芯材插入硬化層構(gòu)成裝置進(jìn)行的施工狀況的整體示意圖。
下面，參照著實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。1是環(huán)狀注入管，在其前端部設(shè)置著挖掘鉆頭12；在中軸部11上設(shè)置著能解脫地將芯材2抱住的抱住機(jī)構(gòu)，在環(huán)狀注入管前端部側(cè)壁上設(shè)置著高壓噴射地基硬化材料用的噴嘴3。
芯材2是用塑料或FRP等耐腐蝕材料做成中空管狀，在側(cè)壁設(shè)置多個(gè)吸收孔21、21...，在中空部22的下端、根據(jù)需要設(shè)置防止雜物等侵入的止回閥。當(dāng)然，在環(huán)狀注入管1上抱住芯材的這種結(jié)構(gòu)也可做成鋼筋等別的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)不同的目的和要求，可用水平方向的或垂直方向的操作機(jī)構(gòu)4支承著環(huán)狀注入管1，使其進(jìn)行前進(jìn)、后退、回轉(zhuǎn)等動(dòng)作。
芯材插入硬化層A的構(gòu)成是先由操作機(jī)構(gòu)4使上述的能解脫地抱住芯材的環(huán)狀注入管1朝著作為對(duì)象的地基回轉(zhuǎn)地前進(jìn)，根據(jù)需要可從潤(rùn)滑水噴出孔13噴出潤(rùn)滑水，與此同時(shí)由環(huán)狀注入管前端部的挖掘鉆頭12(這個(gè)挖掘鉆頭也可設(shè)置在芯材的前端上)進(jìn)行挖掘地推進(jìn)插入。
當(dāng)達(dá)到規(guī)定的深度時(shí)將芯材2解脫，同時(shí)一邊從設(shè)置在前端部側(cè)壁上的噴嘴3、把用高壓壓送到環(huán)狀注入管1的硬化材料流路31里的地基硬化材料高壓噴出，一邊使環(huán)狀注入管1回轉(zhuǎn)地后退，此時(shí)，被噴射的地基硬化材料形成高壓高速的射流，沿著環(huán)狀注入管1的回轉(zhuǎn)軌跡，對(duì)周邊土壤進(jìn)行切削和攪拌，使地基硬化材料注入到芯材2為中心的射流到達(dá)區(qū)域B里。
從環(huán)狀注入管1解脫芯材2是隨著環(huán)狀注入管1的回轉(zhuǎn)后退而解脫的，從而使設(shè)置在其側(cè)壁上的多個(gè)吸收孔21、21...漸漸地露出在硬化材料注入?yún)^(qū)域B里，吸收由高壓噴射的地基硬化材料產(chǎn)生的在地基內(nèi)的過(guò)剩地內(nèi)壓力乃至過(guò)剩的泥渣，根據(jù)需要，還可用吸收泵等通過(guò)芯材中空部22把這些過(guò)剩物排出到外部。
通過(guò)將環(huán)狀注入管1后退拔去，就構(gòu)成以遺留在地基中的芯材2為中心的大致呈圓柱狀的芯材插入硬化層A。把這樣構(gòu)成的芯材插入硬化層A并到鄰接成規(guī)定的形狀地漸漸加以構(gòu)成，就能構(gòu)成隧道襯砌層或地腳等地下結(jié)構(gòu)體。
由于本發(fā)明具有上述的結(jié)構(gòu)，因而使至今為止被認(rèn)為不可實(shí)施的構(gòu)成水平方向的芯材插入硬化層成為可能，而且芯材的插入又不需要特別的工序，可在插入環(huán)狀注入管時(shí)同時(shí)地進(jìn)行；又因在噴射注入時(shí)已有中心存在，所以能得到接合良好的芯材插入硬化層。
此外，通過(guò)用耐腐蝕的材料把芯材做成中空管狀；在側(cè)壁設(shè)置多個(gè)吸收孔21、21...；在環(huán)狀注入管1的前端部設(shè)置挖掘鉆頭12等措施，還能得到能用自身動(dòng)力進(jìn)行挖掘推進(jìn)；能吸收由高壓噴射注入形成的過(guò)剩物、從而能調(diào)節(jié)注入環(huán)境；能用有高的疲勞強(qiáng)度的芯材形成注入層的通氣、從而能有防止硬化層變質(zhì)惡化等效果。
權(quán)利要求
1.芯材插入硬化層的構(gòu)成方法，其特征在于把圍繞著能解脫地抱住裝著的芯材的環(huán)狀注入管插入到地基中，當(dāng)達(dá)到規(guī)定的深度、將芯材解脫，與此同時(shí)，一邊把地基硬化材料從設(shè)置在環(huán)狀注入管前端部側(cè)壁上的噴嘴高壓噴射；一邊使環(huán)狀注入管回轉(zhuǎn)地后退，并注入地基硬化材料，由此構(gòu)成遺留下的芯材為中心的芯材插入硬化層。
2.如權(quán)利要求1所述的芯材插入硬化層的構(gòu)成方法，其特征在于它是把芯材做成側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)吸收孔的多孔管，由此能吸收地基硬化材料注入層的過(guò)剩氣壓等。
3.如權(quán)利要求2所述的芯材插入硬化層的構(gòu)成方法，其特征在于它是在環(huán)狀注入管的前端設(shè)有挖掘鉆頭的。
4.芯材插入硬化層的構(gòu)成裝置，其特征在于它是由設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和進(jìn)退機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)把環(huán)狀注入管支承著，同時(shí)把環(huán)狀注入管與注入材料供給部相連接的；上述環(huán)狀注入管是在前端部側(cè)壁上設(shè)有噴嘴；并且在中軸上設(shè)有能解脫地抱住芯材的抱持機(jī)構(gòu)的。
5.如權(quán)利要求4所述的芯材插入硬化層的構(gòu)成裝置，其特征在于在環(huán)狀注入管的前端設(shè)有挖掘鉆頭的。
6.地基硬化層的芯材，其特征在于它是用合成樹(shù)脂等耐腐蝕材料做成的中空管，并做成在中空管側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)吸收孔的多孔管的。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供用一次作業(yè)就能構(gòu)成芯材插入硬化層的方法和裝置。還提供能吸收硬化材料注入層的過(guò)剩氣壓的芯材。它是使芯材被環(huán)狀注入管抱著地插入地基里，達(dá)到規(guī)定深度時(shí)將芯材解脫，與此同時(shí)，一邊把地基硬化材料從設(shè)置在環(huán)狀注入管前端部側(cè)壁上的噴嘴高壓噴射出，一邊使環(huán)狀注入管回轉(zhuǎn)后退，并注入地基硬化材料。還用合成樹(shù)脂等耐腐蝕的材料把芯材做成側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)吸收孔的多孔管。能水平方向構(gòu)成接合良好的芯材插入硬化層，能同時(shí)進(jìn)行芯材和環(huán)狀注入管的插入，能吸收過(guò)剩物，并能防止硬化層老化。
文檔編號(hào)E02D3/12GK1145433SQ9511696
公開(kāi)日1997年3月19日 申請(qǐng)日期1995年8月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月28日
發(fā)明者中西涉 申請(qǐng)人:愛(ài)諾愛(ài)提株式會(huì)社