专利名称：一种产生地下基坑和/或建筑的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种产生地下基坑和/或建筑的装置和方法。在本说明书 中，所述建筑包括但不限于桥墩、挡墙、管道、顶蓬、地板、栅栏和滤 池。
背景技术：
在本说明书中，除非在参考或讨论了技术文献、生产活动或技术术 语处特别有强调，否则该技术文献、生产活动、技术术语或其任意结合 不能被视为在本申请优先权日时是公众可获得、公众已知、部分公知常 识，或对于企图解决该说明书涉及的任何问题的相关人员而言是已知的 的。
为了某种原因，当向下挖掘到一个需要的平面，迄今都需要以大约
45度挖掘挖掘点的墙，以防止土墙在挖掘点向内倒塌。只有当到达期望 的基准面时，才可以开始在建筑的构造上或基坑洞穴的构造上工作。
已经发展出支撑基坑墙的方法，其允许挖掘具有垂直壁的沟或钻孔 等，因此减少了基坑的尺寸和需要挖掘的泥土的数量。
支撑方法包括这样的技术，例如当基坑成形时，如使用结构部件以 支撑基坑，甚至用泥浆填充孔穴。
然而，这些支撑工程耗费时间并且代价昂贵。
因此，本发明的一个目的就是提供一种产生地下基坑和/或建筑的装 置和方法，其充分改善前述的现有挖掘技术中存在的困难，或至少，提
4供给公众一种可用的选择。
本发明的另一个目的是为了提供一种产生地下基坑和/或建筑的装 置和方法，其涉及挖掘尽可能少的材料。
本发明其他的目的和优点根据以下的描述将变的清晰，参考相应的 附图，其中通过视图和实施例，揭示了本发明的一个实施例。
需要特别说明的是，词语"包括"表示"包括但不局限于"，词语"由 什么组成"具有相应的意思。
发明内容
在本发明的一个形式中，虽然它不需要成为唯一或真正最广泛的形 成，提供了一种用于产生地下建筑的系统，其包括用于从地下位置挖掘 第一材料的挖掘装置，用于清除挖掘点的第一材料的装置，和向挖掘留 下的空间中供应不同于第一次材料的第二材料的的装置。
在另一形式中，本发明可以说是产生地下建筑的方法，其通过挖掘 和从地下位置移除第一材料，以及在移走第一材料的同时供给与第一材 料不同的第二材料以回填挖掘留下的空间。
优选的，第二材料适用于至少部分的形成建筑。
优选的，可选择的，第二材料是粒状材料。
优选的，地下位置是钻孔，井筒或隧道。
优选的，该钻孔或隧道是大约平行的。
优选的，该挖掘装置适用于从地下位置在任意期望的方向挖掘，这 样，该位置是挖掘和建造过程的起始位置。
优选的，挖掘留下的空间用第二材料施压，第二材料向挖掘装置施 加压力，并在期望的方向驱动挖掘装置。
优选的，该挖掘装置适用于从第一地下位置向上挖掘。
优选的，可供选择的，该挖掘装置适用于从第一地下位置向下挖掘。优选的，挖掘装置包括至少一个挖掘齿。
在一个形式中，挖掘齿被装置支撑，该装置被驱动以便提供切割功能。
优选的，齿被被装置支撑，该装置被驱动以便往复运动。 在一个形式中，所述的齿支撑装置是链条。
在另一形式中，该链条是连续的，并且沿着至少一对链轮传递，至 少一个链轮被驱动。
优选的，该链条通过动力源驱动。
该动力源可以是液压，电力或内燃机马达。
优选的，第二材料适于固化。
优选的，第二材料是水泥材料。
优选的，适于固化的材料是混凝土泥浆。
优选的，用于清除挖掘材料的装置通过在流体流中带走该材料的方 式工作。
优选的，所述的装置在挖掘面上或挖掘面附近产生流体的流动，为 了带走挖掘材料并将其从挖掘点移除。 优选的，该流体是空气。
优选的，将第二材料泵送进挖掘留下的空间，向上施加压力于挖掘 装置或假如它不是向上，在挖掘期望的方向施加压力于挖掘装置。
在又一形式中，本发明可以说是利用上述装置的方法，该装置用于 产生一地下建筑，其包括钻一对垂直孔，在垂直孔之间钻一水平孔，将 用于产生地下建筑的装置插入该水平孔的步骤，这样它在期望的方向挖 掘，并用不同于第一材料的第二材料回填挖掘留下的空间。
优选的，水平钻孔两端密封，以阻止第二材料填充垂直钻孔。
为了进一步理解本发明将描述相应的实施例，其将在以下参考相应 的附图进行描述，其中
附图1是并不按比例的系统示意图； 附图2和3是附图1中通过水平钻孔的横截面图。
具体实施例方式
参见图l，其中具有一对基本平行的垂直空间分离的钻孔2，称为引 导钻孔，其具有紧邻它们的末端在它们之间穿过的水平或"挖掘"钻孔4。 水平钻孔4被钻在需要的深度，例如建筑，在该实施例中是一堵墙，将 构造到低于水平面5米的深度，水平钻孔4在该深度进行挖掘。
然后，用于形成地下建筑的设备向下径直进入钻孔并且以下列方式 设置。
防磨条6通过平行钻孔4在两个垂直钻孔2之间穿过，防磨条6的 尺寸使其可以沿着它的边缘密封平行钻孔4，使得在防磨板6的上方和下
方各生成一个洞穴。
防磨条6将链条8支撑在它的上侧导轨10中，这样链条8相对于防 磨条/密封条6能以往复运动驱动。连接到链条8的是多组方向向上的挖 掘齿12，当链条被驱动时，其具有切割功能。
形成在防磨条的下侧内的具有多个孔16的一对通道14，沿着它们相 应的长度通过该墙。通道14的每一端都连接到管道20，其从地上的源 22供给第二材料，本实施例中第二材料是混凝土。
另外的管道从垂直钻孔2下行至恰好在防磨条6上方的水平轴4的 端部。
在使用中，混凝土通过管道20供应至在防磨条6的下部或密封侧的 通道14，然后，该混凝土通过在通道的壁上的孔16，并且由外进入在防 磨条6的下方的洞穴。混凝土 19连续的被泵送进洞穴，直到在该低处洞
7穴达到足够的压力，这样混凝土开始朝着地面向上对防磨条6施加压力。
由于它这样工作，链条8被驱动，从一侧至另一侧往复运动。由于 防磨条6通过在其下的混凝土 19的压力而被施加向上的压力，可以说挖 掘齿也被施压向上，并且由于它们连接到链条8，切割运动也是往复的。 当这些挖掘齿12接触到水平钻孔4的顶部时，它们切割和挖掘泥土，泥 土从钻孔4的顶部滚落。
一对管道30中的一个将压力流体，在该实施例中是空气，供应到在 防磨条6上方的洞穴，并且另一个管道32提供真空源。在它们之间，它 们制造了沿着水平钻孔4的上部洞穴从一端至另一端的空气运动，其能 够带走其中挖掘的泥土，该废材料的带走管线32将泥土向上带至地表面。
随着混凝土 19硬化，其在地面形成地下墙40而不需要挖掘多余的 超出为了在第一位置形成墙40而需要转移的量的泥土。
只要混凝土 19继续被泵送进在防磨条6的下面的洞穴，该防磨条6、 链条8,挖掘齿12和其他相关辅助设备通过混凝土将继续向上移动，直 到挖掘齿12突破地面。
一门帘式密封42从防磨板6的一端向下延伸，以阻止混凝土填充垂 直钻孔2。具有这样的密封，在防磨板6向上移动前，水泥不需要硬化。 在该实施例中，我们在底部开始并且在上面施加压力直到达到期望的高 度。固定末端直到材料固化，然后如果需要的话移走链条和密封等，填 充钻孔。然而，对于该问题的另一解决办法可以是通过用第二材料填充 垂直钻孔对其施加压力。此时防磨板需要在长度方向延伸，以便密封垂 直钻孔2的边缘。
另一个解决的方法可以是提供一移动的密封(未示出)，其形式为在 滑轮或辊子上运动的皮带。
在一供选择的应用中，提供起始位置的隧道可以在较小的深度处挖 掘，该齿向下并且用第二材料从上回填，使得在用第二材料回填的时候，向下挖掘。
在又一供选择的应用中，用于回填挖掘洞穴的第二材料是市售的粒 状材料，其吸引从周围地面沉积的矿物油。经过一段时间，该系统可用 来在同样的平面或线上挖掘，并且移走颗粒。这些颗粒接着除去油/污染 物并再次用于同样的目的。那么这是用于从地面提取沉积的油的有用的 技术。
在又一供选择的应用中，用于回填挖掘洞穴的第二材料是粒状材料， 例如细骨料混凝土或砂浆。那么这可用于产生和发展能够调节地下水的 地下含水土层和保水设备。
在又一供选择的应用中，以上所提及的过滤实施例中的第二材料可 以使用在马路和建筑下，它们具有高的地下水或盐分的流出。该系统可 用来将一系列粗沙插入已经存在的基础设施的下部，这样地下水将被吸 进第二材料的多孔走廊并且被吸至一收集点，而不破坏马路和其它基础 设施。
可以明白的是根据本发明的用于制造地下建筑的该元件和方法将特 别针对那些希望建造地下建筑例如桥墩和挡土墙，而不需要挖掘过多的 泥土。
这里，虽然本发明示出了和描述了设想的最适用的和优选的实施例， 应该意识到在本发明的范围内能作出改变，其不局限于于此所述的细节， 但是符合所附的权利要求的全部范围，包括任何和全部等价的设备和装 置。
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权利要求
1.一种用于产生地下建筑的系统，包括用于从挖掘位置挖掘第一材料挖掘装置，用于清除挖掘点的第一材料的装置，和将与第一材料不同的第二材料供应到挖掘留下的空间的装置。
2. 如权利要求l所述的系统，其特征在于，挖掘装置用于从地下位置向任意需要的方向挖掘，这样该位置是挖掘和建造过程的起始位置。
3. 如以上任一权利要求所述的系统，其特征在于，挖掘留下的空间 由第二材料填充，并且第二材料向挖掘装置施加压力并在挖掘方向上驱 动。
4. 如以上任一权利要求所述的系统，其特征在于，第二材料适用于 至少部分的形成建筑。
5. 如以上任一权利要求所述的系统，其特征在于，地下位置是钻孔， 井筒或隧道。
6. 如以上任一权利要求所述的系统，其特征在于，挖掘元件包括至 少一个挖掘齿。
7. 如权利要求6所述的系统，其特征在于，齿通过装置支撑，该装 置被驱动使得一个或多个齿以切割的方式作用于第一材料。
8. 如以上任一权利要求所述的系统，其特征在于，用于清除挖掘材 料的装置通过在流体流中夹带该材料而工作。
9. 如权利要求8所述的系统，其特征在于，用于清除挖掘材料的装 置在挖掘表面上或靠近挖掘表面产生流体的流动，以夹带挖掘材料并并 将其从挖掘点移走。
10. 如权利要求9所述的系统，其特征在于，流体为气体。
11. 如以上任一权利要求所述的系统，其特征在于，第二材料是粒状材料。
12. 如权利要求l-9中任一权利要求所述的系统，其特征在于，第二 材料适于固化并至少部分的形成建筑。
13. 如权利要求12所述的系统，其特征在于，第二材料为水泥材料。
14. 如权利要求13所述的系统，其特征在于，第二材料是混凝土泥浆。
15. 如以上任一权利要求所述的利用该系统产生地下基坑和/或建筑 的方法，其特征在于，该方法包括从地下位置挖掘和移除第一材料，以 及在移走第一材料的同时供给与第一材料不同的第二材料以回填挖掘留 下的空间的步骤。
16. 如在前以上任一方法权利要求所述的方法，其特征在于，该方 法包括以下步骤钻探一对垂直的钻孔，在垂直的钻孔之间钻水平钻孔， 将用于产生地下建筑的装置插入水平钻孔，这样它能在期望的方向挖掘， 并且用与第一材料不同的第二材料回填挖掘留下的空间。
17. —种如说明书所述，参照并如相应的附图所示的用于产生地下 建筑的系统。
18. —种如说明书所述，参照并如相应的附图所示的用于产生地下 基坑和/或建筑的方法。
全文摘要
一种产生地下建筑的装置和方法，其包括适于从地下位置挖掘第一材料的挖掘装置，从挖掘位置清理第一材料的装置，以及将与第一材料不同的第二材料供应到挖掘留下的空间的装置。
文档编号E02D29/02GK101558203SQ200780036116
公开日2009年10月14日 申请日期2007年8月24日 优先权日2006年8月24日
发明者利·古莱 申请人:利·古莱