专利名称：芯材插入硬化层的构成方法及其装置和芯材的制作方法
技术领域：
本发明涉及芯材插入硬化层构成的方法及其装置和芯材。它是为了稳固软弱的地基、构造建筑物的地基、地层的支架和隧道衬砌层等，把地基硬化材料注入到地下，同地把芯材设置在中轴地构成芯材插入硬化层的。
以前，芯材插入硬化层的构成是采用下述的方法，即把注入管插入到地基里，将水泥乳状液等地基硬化材料从设置在注入管前端侧壁上的喷嘴高压喷射，同时使注入管回转后退，构成圆柱状地基硬化材料的注入层，在使注入硬化材料硬化之前，插入设置钢筋。
在不采用高压喷射注入的场合下，也有用如下所述方法进行的，即，把多孔注入管插入设置在地基里，把地基硬化材料低压注入后、使其从侧壁孔渗出而构成硬化材料浸透层，把多孔注入管原样地埋入、用作芯材。
另一方面，随着用超高压注入地基硬化材料的开发，硬化材料的注入量和地基颗粒密度的平衡就具有重要的意义，由地内压力不平衡形成地基隆起和泥渣的处理都会大大影响施工最终的质量，但至今对这些问题仍没特别给予考虑和研究。
以前的芯材插入硬化层都是以此为前提，即，任何一种方法都是相对于地基沿垂直方向构成的，不能在挖掘隧道时构成水平方向的隧道衬砌层。
另外，在构成的区域有较长距离时，即使是垂直方向，在地基硬化材料注入后，也不能插入钢筋；而在把多孔注入管埋入的低压注入场合下，不仅在注入管的插入设置方面需有较大规模的施工，而且还有不能与由超高压注入那样形成的强度相对应的问题。
此外，由超高压喷射地基硬化材料形成的场合下，地基的地内压力和泥渣排出量之间的关系，必须根据注入层的构成目的和注入环境不同而变化，必须经常保持成适应目的要求的平衡，但在以前的方法中却没有调节装置。
本发明就是为了解决上述的问题而作出的，它是使芯材被环状注入管抱住地与注入管一起插入到地基里，当达到目的深度后将芯材解脱，只使注入管回转后退，同时进行喷射注入，构成有遗留的芯材的地基硬化层的。
又把芯材做成有多个吸收孔的多孔管，把由超高压喷射硬化材料形成的过剩压力和过剩的泥渣通过芯材的吸收孔而排出；又根据需要、用塑料或FRP等耐腐蚀的材料做成芯材。
把与环状注入管一起插入的芯材达到目的深度后解脱，只使注入管回转后退，则设置在芯材侧壁上的吸收孔就渐渐地露出，用每平方厘米100公斤—每平方厘米400公斤的高压、把地基硬化材料从环状注入管的喷嘴喷出，由这被喷射的地基硬化材料产生的地基的过剩地内压力以至过剩的泥渣由吸收孔吸收，数据需要，把这些过剩物通过芯材中空部排出到外部。
通过用芯材上所设置的吸收孔将这些剩物吸收，就能进行硬化材料的注入量与地基的颗粒密度等注入环境的平衡调整，从而提高地基硬化材料的注入效果。
另外，由高压喷射引起不能排泄压力的过剩地内压等惹起的地基隆起现象也可用过剩地内压的吸收加以回避。
而且所构成的地基硬化材料注入层也由遗留的芯材支承而强化，而且可由吸收孔和中空部的气孔作用来防止老化和裂缝现象的发生。
图1是表示本发明的实施例，是表示把解脱了的芯材留下、使环状注入管后退状态的环状注入管和芯材前端的主要部分斜视图，图2是表示上述的环状注入管和芯材的前端主要部分的纵断面图，图3是表示由本发明实施例形成的芯材插入硬化层结构的纵断面图，图4是表示本发明的实施例，它是表示由水平方向的芯材插入硬化层构成装置进行的施工状况的整体示意图。
下面，参照着实施例来说明本发明的实施例。1是环状注入管，在其前端部设置着挖掘钻头12；在中轴部11上设置着能解脱地将芯材2抱住的抱住机构，在环状注入管前端部侧壁上设置着高压喷射地基硬化材料用的喷嘴3。
芯材2是用塑料或FRP等耐腐蚀材料做成中空管状，在侧壁设置多个吸收孔21、21...，在中空部22的下端、根据需要设置防止杂物等侵入的止回阀。当然，在环状注入管1上抱住芯材的这种结构也可做成钢筋等别的结构。
根据不同的目的和要求，可用水平方向的或垂直方向的操作机构4支承着环状注入管1，使其进行前进、后退、回转等动作。
芯材插入硬化层A的构成是先由操作机构4使上述的能解脱地抱住芯材的环状注入管1朝着作为对象的地基回转地前进，根据需要可从润滑水喷出孔13喷出润滑水，与此同时由环状注入管前端部的挖掘钻头12(这个挖掘钻头也可设置在芯材的前端上)进行挖掘地推进插入。
当达到规定的深度时将芯材2解脱，同时一边从设置在前端部侧壁上的喷嘴3、把用高压压送到环状注入管1的硬化材料流路31里的地基硬化材料高压喷出，一边使环状注入管1回转地后退，此时，被喷射的地基硬化材料形成高压高速的射流，沿着环状注入管1的回转轨迹，对周边土壤进行切削和搅拌，使地基硬化材料注入到芯材2为中心的射流到达区域B里。
从环状注入管1解脱芯材2是随着环状注入管1的回转后退而解脱的，从而使设置在其侧壁上的多个吸收孔21、21...渐渐地露出在硬化材料注入区域B里，吸收由高压喷射的地基硬化材料产生的在地基内的过剩地内压力乃至过剩的泥渣，根据需要，还可用吸收泵等通过芯材中空部22把这些过剩物排出到外部。
通过将环状注入管1后退拔去，就构成以遗留在地基中的芯材2为中心的大致呈圆柱状的芯材插入硬化层A。把这样构成的芯材插入硬化层A并到邻接成规定的形状地渐渐加以构成，就能构成隧道衬砌层或地脚等地下结构体。
由于本发明具有上述的结构，因而使至今为止被认为不可实施的构成水平方向的芯材插入硬化层成为可能，而且芯材的插入又不需要特别的工序，可在插入环状注入管时同时地进行；又因在喷射注入时已有中心存在，所以能得到接合良好的芯材插入硬化层。
此外，通过用耐腐蚀的材料把芯材做成中空管状；在侧壁设置多个吸收孔21、21...；在环状注入管1的前端部设置挖掘钻头12等措施，还能得到能用自身动力进行挖掘推进；能吸收由高压喷射注入形成的过剩物、从而能调节注入环境；能用有高的疲劳强度的芯材形成注入层的通气、从而能有防止硬化层变质恶化等效果。
权利要求
1.芯材插入硬化层的构成方法，其特征在于把围绕着能解脱地抱住装着的芯材的环状注入管插入到地基中，当达到规定的深度、将芯材解脱，与此同时，一边把地基硬化材料从设置在环状注入管前端部侧壁上的喷嘴高压喷射；一边使环状注入管回转地后退，并注入地基硬化材料，由此构成遗留下的芯材为中心的芯材插入硬化层。
2.如权利要求1所述的芯材插入硬化层的构成方法，其特征在于它是把芯材做成侧壁上设有多个吸收孔的多孔管，由此能吸收地基硬化材料注入层的过剩气压等。
3.如权利要求2所述的芯材插入硬化层的构成方法，其特征在于它是在环状注入管的前端设有挖掘钻头的。
4.芯材插入硬化层的构成装置，其特征在于它是由设有转动机构和进退机构的驱动机构把环状注入管支承着，同时把环状注入管与注入材料供给部相连接的；上述环状注入管是在前端部侧壁上设有喷嘴；并且在中轴上设有能解脱地抱住芯材的抱持机构的。
5.如权利要求4所述的芯材插入硬化层的构成装置，其特征在于在环状注入管的前端设有挖掘钻头的。
6.地基硬化层的芯材，其特征在于它是用合成树脂等耐腐蚀材料做成的中空管，并做成在中空管侧壁上设有多个吸收孔的多孔管的。
全文摘要
本发明的目的是提供用一次作业就能构成芯材插入硬化层的方法和装置。还提供能吸收硬化材料注入层的过剩气压的芯材。它是使芯材被环状注入管抱着地插入地基里，达到规定深度时将芯材解脱，与此同时，一边把地基硬化材料从设置在环状注入管前端部侧壁上的喷嘴高压喷射出，一边使环状注入管回转后退，并注入地基硬化材料。还用合成树脂等耐腐蚀的材料把芯材做成侧壁上设有多个吸收孔的多孔管。能水平方向构成接合良好的芯材插入硬化层，能同时进行芯材和环状注入管的插入，能吸收过剩物，并能防止硬化层老化。
文档编号E02D3/12GK1145433SQ9511696
公开日1997年3月19日 申请日期1995年8月28日 优先权日1995年8月28日
发明者中西涉 申请人:爱诺爱提株式会社