专利名称：软土地基加固改良装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在各种土木工程中用于加固软土地基的软土地基加固改良装置，更详细地说是关于一种通过插入于泥土中的喷注管路，高压喷射水泥浆和空气形成硬化剂的浸透均一的状态而加固软土地基的软土地基加固改良装置。
背景技术：
一般而言，通过喷射口将水泥浆等硬化剂喷射注入泥土中，并旋转喷射口，使喷射口渐渐地向后退，在泥土中形成圆柱状的硬化了的改良体，这已是早已公知了的地基加固技术。
但由于地基特性的不均匀性，以公知技术喷注的硬化剂1的喷注范围不能形成一均匀的结构体，如图7所示。
如图8所示，由于以往公知的地基加固改良装置是将喷注管路5插入泥土中，通过喷嘴2、3以既定的压力水平的形成水和空气或者水泥和空气的喷射状态，因此，在软土层中，喷射距离无法控制而变得过大，或者沿着周边的软土层隆起而过多地排出废弃物，材料的过投入导致经济上的损失，且具有软土层的压缩强度下降等问题。
另外，在公知技术中，流体从喷注管路5流入后排出的循环过程中，形成一直角的流动方向，因此导致在直角弯折点上的流体的压力下降，喷射力无法保持自身的压力，而推迟加固速度。
发明内容
本实用新型是为了解决上述问题而提出的，本实用新型提供了一种软土地基加固改良装置，通过喷嘴喷射出来的高压水或者硬化剂向下喷射的同时，通过流畅的循环路径流动并喷射而以均一的结构体形成切削，使喷注液更均匀细密地切削泥土，且由于切削范围细密而实现高强度，因此不论地基的土质状态如何，都可以形成均一的结构体。
为了实现上述目的的本实用新型提供的一种软土地基加固改良装置，喷注管路在喷注管外部设置外套管而形成空气循环部，且在喷注管路的下端组设有一钻头，该软土地基加固改良装置的主要技术特征是由喷注座和钻头构成，上述喷注座连接于上述喷注管路的外套管的边缘上部的既定位置上，形成至少一个以上的阶梯状的错位，并向下倾斜的喷射，上述钻头安装在上述喷注管路的下端，具有内装于向下倾斜贯通的喷注孔中的倾斜喷嘴和连接于其中央底部的切削喷嘴。
另外，上述喷注座包含管状的连接部、喷嘴、环状孔道、扣环、喷注向导座、保护管，其中，上述管状的连接部贯穿上述外套管并与喷注管结合；上述喷嘴插入上述连接部的下端，且内装于形成有多个空气导孔的法兰中；上述环状孔道设于喷注座的上部，容纳与上述法兰结合为一体的喷嘴；上述扣环承托安装于环状孔道内的法兰的上部，并嵌入该环状孔道的内壁；上述喷注向导座具有排水孔，该排水孔的直径小于上述环状孔道的外径；上述保护管螺旋连接于上述喷注向导座并连接于上述外套管。
上述喷注座相对上述喷注管及上述外套管水平设置。
另外，嵌入式环垫嵌入于上述喷注导向器的环状孔道和法兰之间。
此外，连接于法兰的喷嘴的顶部形成圆形曲面部及内向倾斜面。
如上所述，本实用新型通过调整喷嘴的倾斜度，以均匀的泥土切削和稳定的硬化剂喷射，不顾土地的土质状态，形成均匀的结构体，施工时，将地基切削成细小的颗粒，使喷射液的渗透能力提高，硬化剂高压注入土地中，迅速凝固，阻止向地面排出的废弃物的涌出。由于此装置简单易用，加固效果出色，很明显具有提高施工效率及降低建筑成本的效果。
图1是表示使用本实用新型所述喷注管路的施工状态的全体构成图；图2是表示本实用新型所述喷注管路的主要部份的剖面图；图3是表示本实用新型所述喷注座的分解图；图4是表示本实用新型所述喷注座的垂直剖面图；图5是表示水平设置本实用新型所述喷注座的喷注管路的主要部份剖面图；图6是表示本实用新型所形成的浆液与泥土结构体的剖面图；图7是表示使用公知地基加固装置的水泥浆的侵入状态的例示图；图8是使用公知地基加固装置的喷射状态的构成图。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型。
图1是表示使用本实用新型所述喷注管路的施工状态的全体构成图；图2是表示本实用新型所述的喷注管路的主要部份的剖面图；图3是表示本实用新型所述的喷注座的分解图；图4是表示本实用新型所述的喷注座的垂直剖面图；图5是表示水平设置本实用新型所述喷注座的喷注管路的主要部份剖面图；图6是表示本实用新型所形成的浆液与泥土结构体的剖面图。
如图1及图6所示，本实用新型所述的地基加固改良装置100，喷注管路20在注有液体的喷注管10的外部设置外套管12而形成空气循环部14，且该喷注管路20的底部设有一钻头30，上述外套管12的外部连接有向下倾斜喷注的喷注座40。
上述喷注座40连接至上述喷注管路20的外套管12的边缘上端的既定位置，并形成至少一个以上的阶梯状的错位，以产生向下倾斜的喷注。
另外，上述喷注座40贯穿上述外套管12，并将管状的连接部42连接至喷注管10，在形成有多个空气导孔44的法兰46中内装有喷嘴50，该喷嘴50插入上述连接部42的下端。
上述喷嘴50与法兰46结合为一体，并容纳于形成在喷注导向座90内部的环状孔道52中，由扣环54承托法兰46的上部，以防止脱离，该扣环54嵌入该环状孔道52的内壁，且部分突出。
喷注导向座90具有一排水孔56，该排水孔56的直径小于环状孔道52的外径，且与环状孔道52突出连接为一体。
上述喷注导向座90的外径形成有螺纹，与连接于上述外套管12的保护管96螺纹连接。
在此，在上述喷注导向座90的环状通道52与内装于该环状通道52内的法兰46之间嵌有一嵌入式环垫92。该环垫92维持液体的单向流动，防止逆流。
此外，安装于上述法兰46中的喷嘴50的顶部形成有圆形曲面部98和内向倾斜面98a，发挥使注入于喷嘴50的水泥能够流畅地流入的向导作用，以防止堵死或者闭塞等现象。
另一方面，上述钻头30连接于上述喷注管路20的下端，向下倾斜贯通的喷注孔60、60a中内装有倾斜喷嘴70、70a，切削喷嘴74连接于其中央底部。
如图1所示，具有上述结构的本实用新型的软土地基加固改良装置为了加固公知软土地基，在喷注管路20的底部连接钻头30，通过高压水的喷射切削泥土，并将硬化剂(将水泥和高强材料及速凝剂混合)喷射注入于切削泥土的内部，形成圆柱状的结构体，本实用新型使喷射出来的水或硬化剂向下倾斜地旋转形成均匀的切削和高密度的硬化改良体，从而加固软土地基。
如图2所示，均匀地切削泥土及喷注硬化剂的加固改良装置100，在喷注管路20的喷注管10上向下倾斜地连接有连接部42，法兰46及喷嘴50嵌入于喷注导向座90内的环状通道52，并组合成一体。若用扣环54承托法兰46的喷注导向座90螺纹连接于一端焊接在外套管12上的保护管96，则喷嘴50嵌入连接部42的下端，通过衬垫的密着力装配晃动的喷注座40。
用此方式，喷注座40连接于喷注管路20，形成至少一个以上的阶梯状的错位，并形成向下倾斜的喷注。
即，通过喷注管路20的喷注管10提供高压水，通过空气循环部14喷射压缩空气。
这样流入的高压水和空气流入到喷注座40，空气流入保护管96及连接部42之间的环状空间，高压水流入连接器42的内部，并通过喷嘴50喷注。
在通过喷嘴50喷注的过程中，压缩空气通过空气导孔44流入喷注导向座90中的环状通道52。将压缩空气喷射于通过喷嘴50喷射的高压水中，使高压水以更强的喷射力通过排水孔56注入泥土中。
另外，在钻头30中，形成向下倾斜状的喷注孔60，60a中设有倾斜喷嘴70，70a，因此将注入喷注管10的高压水向下倾斜喷注，在其中央底部连接有切削喷嘴，以形成水平向下的喷注。
当上述高喷注压力为200kg/cm2时，喷注距离可达至1.5m，而传统方法的喷注距离则为1.0m。
另一方面，切削作业完成后，如同上述高压水和空气的喷注，喷注硬化剂和空气，此时，若通过喷注管路20的喷注管10提供硬化剂，通过空气循环部14注入压缩空气，则通过上述的路径，由喷注座40喷注高压的硬化剂，以形成水泥浆结构体。
如图6所示，这样形成的结构体形成外径具有均匀形态的稳定的结构体。
由于，本实用新型所述的喷嘴50的顶部形成一圆形曲面部98及内向倾斜面98a，所以当硬化剂由该喷嘴50流入时，流畅地引导该硬化剂沿着圆形曲面部的曲折面高压流入并喷射，与此同时，通过内向倾斜面98a迅速流入，因而防止喷嘴堵塞，形成良好的喷射状态。
并且，在法兰46与喷注导向座90内的环状孔道52之间安装有嵌入式环垫92，容许顺流而禁止逆流，防止泥土及浆液进入。
权利要求1.一种软土地基加固改良装置，喷注管路(20)在注入液体的喷注管(10)外部设置外套管(12)而形成空气循环部(14)，该喷注管路(20)的下端设有一钻头(30)，其特征在于，该软土地基加固改良装置还包括一喷注座(40)，连接于所述喷注管路(20)的外套管(12)的边缘上部的既定位置上，形成至少一个以上的阶梯状的落差，并向下倾斜的喷射；一钻头(30)，安装于所述喷注管路(20)下端，具有内装于向下倾斜贯通的喷注孔(60、60a)中的倾斜喷嘴(70、70a)和连接于其中央底部的切削喷嘴(74)。
2.如权利要求1所述的软土地基加固改良装置，其特征在于，所述喷注座(40)相对于喷注管(10)及外套管(12)水平设置。
3.如权利要求1所述的软土地基加固改良装置，其特征在于，所述喷注座(40)包括一管状连接部(42)，贯穿外套管(12)连接至喷注管(10)；一喷嘴(50)，插入所述连接部(42)的下端，内装于一法兰(46)内，该法兰(46)具有多个空气导孔(44)；一喷注导向座(90)，具有环状孔道(52)、内装于该环状孔道(52)的扣环(54)和排水孔(56)，该环状孔道(52)设于上部，容纳与所述法兰(46)结合为一体的上述喷嘴(50)，该扣环(54)支撑上述法兰(46)的上部，且嵌入于该环状孔道(52)的内壁上，该排水孔(56)的直径小于环状孔道(52)的外径，且与环状孔道(52)结合为一体；一保护管(96)，螺旋连接于上述喷注导向座(90)，且连接于上述外套管(12)。
4.如权利要求3所述的软土地基加固改良装置，其特征在于，所述喷注导向座(90)的环状孔道(52)和内装于该环状孔道(52)中的法兰(46)之间嵌入有一嵌入式环垫(92)。
5.如权利要求2所述的软土地基加固改良装置，其特征在于，与所述法兰(46)连接的喷嘴(50)的顶部形成圆形曲面部(98)和内向倾斜面(98a)。
专利摘要本实用新型提供了一种软土地基加固改良装置，喷注管路在注入液体的喷注管外部设置外套管而形成空气循环部，在喷注管路下端设有钻头，该软土地基加固改良装置还包括一喷注座，连接于所述喷注管路的外套管的边缘上部的既定位置上，形成至少一个以上的阶梯状的落差，并向下倾斜的喷射；一钻头，安装于所述喷注管路下端，具有内装于向下倾斜贯通的喷注孔中的倾斜喷嘴和连接于其中央底部的切削喷嘴。由于此装置简单易用，加固效果出色，很明显可提高施工效率及降低建筑成本。
文档编号E02D3/12GK2705500SQ20032012951
公开日2005年6月22日 申请日期2003年12月19日 优先权日2003年3月4日
发明者金龙县 申请人:富光营造有限公司