专利名称：地基硬化剂喷射灌注装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种以改良软地基、奠定建设构造物基础等为目的进行施工而灌注地基硬化剂用的喷射灌注装置。
至今，上部喷嘴的喷射是利用高压水周围配以气体向远方喷射而把泥浆排出于地上的效果(空气提升效果)，而下部喷嘴并不喷射气体。因此，用于改良地基的硬化剂不能充分利用因气体包合而形成气穴的作用所造成的效果，只利用上部喷嘴喷射的气体的空气提升效果，使地下剩余的泥浆和下部喷嘴喷射的硬化剂置换而已。亦即，关键的硬化剂未充分达到地下，硬化剂就喷出于地上，以往和地下土的置换率低于二分之一。
这种喷射装置的传统例子的历史演变如图8所示。
亦即，该图(A)是最旧型的，只喷射硬化剂，但后来才利用气体包合来喷射。(该图(B))然而，因出现种种缺点，故又增设两个喷嘴，由上部喷嘴喷射水和气体，由下部喷嘴只喷射硬化剂。(该图(C))但是，这样做仍然出现上述缺点，不能使硬化剂发挥空气提升效果。
至今，在上部喷嘴所喷射的高压水周围用气体包合的理由是因为喷流水的喷射压力在地下、水中急速衰减，其影响不能到达很远。因此，周围用气体包住，凭其威力延长高压水到达距离，并对杂质去除、洗涤。但即使利用上部喷嘴的空气提升果使泥浆和水一起排出，在土中制作人为的空间，若下部喷嘴所喷射的硬化剂没有空气提升效果，硬化剂也不能到达远方的前端细小空间，从而不能保持施工的可靠性。因此，只上部喷嘴的空气提升效果达到了也决不能说是高效率地基改良灌注作业。
因此，本发明的第一个目的是要使施工作业更加可靠，延长硬化剂喷流的到达距离，使其威力遍及广泛地区，从而促进泥浆和硬化剂的置换效果。
随之采用一种构造，使超高压气体介着装置上端的转动接头(4)通常都能送过来，因此监视器部(3)上部喷嘴的气体喷射压力比下部的高。本发明的第二个目的就是要高效率地调节上下喷射压力。
又因气体由下部喷嘴喷出，必须设计与传统三重管不同构造的灌注管。本发明的第三个目的就是要提供这种灌注管。
为达到上述目的，使加压气体通路22通到设置于监视器部3下部的下部喷嘴16a，而在下部喷嘴的核心喷嘴周围设同心加压气体喷嘴16b，使下部喷嘴16能喷出被加压气体包合的超高压硬化剂。
因此，来自上下喷嘴的加压气体喷射差压可以通过改变上下喷嘴的大小来调节。
而且也可以设置第3、第4等辅助喷嘴，以调节硬化剂喷射量。
具备上述机构所需的三重管构造如图2、图3、图4所示下面用实施施例进一步加以说明。
如上所述，下部喷嘴16b喷出的加压气体从周围把核心喷嘴16a喷出的硬化剂包住，利用其空气提升效果延长到达距离。
因此，使上部喷嘴喷出的加压气体包合周围的超高压水就去除土中的泥浆，在如此形成的人为空间注入具有提升效果的超高压硬化剂。
这最主要的是在使硬化剂到达远方前端细小空间，确保灌注的可靠性这点上有很大的效果。
此外，通过调整上下加压气体的喷射压力，好不容易取得空气提升果而形成空隙率大增的空间的上部喷流物之威力不致浪费，反而可以高效率地实现上下一体的效果。
下面参照
一下本发明的实施例。
图1示出本发明的地基硬化剂喷射灌注装置监视器部的喷射状态图2是转动接头装配3是监视器部图4是灌注管装配5是图3监视器的喷嘴从XX’方向看去的剖面6是该地基硬化剂喷射灌注装置及其周围设备图7是本发明的其它实施例图8示出至今的实施例的历史演变。
1、灌注管1a1b1c灌注管2、操作机构3、监视器部4、转动接头5、泥浆吸引部6、压力过滤器7、导孔8、阀10a、转动接头体A10b、转动接头体B10c、转动接头体C11、轴承15、上部喷嘴15a、超高压水喷嘴15b、加压气体喷嘴16、下部喷嘴16a、超高压硬化剂喷嘴16b、加压气体喷射转换阀17、钻孔喷射转换阀18、下部喷嘴20、超高压硬化剂通路21、超高压水通路22、加压气体通路50、泵图1示出本发明的第1实施例。亦即，如在安装于灌注管前端的监视器部3侧壁上设上部喷嘴15，在其下方设下部喷嘴16时，该上部喷嘴15的核心喷嘴喷出超高压水，环绕喷嘴喷出加压气体，该下部喷嘴的核心喷嘴喷出超高压硬化剂，环绕喷嘴喷出加压气体。
图2是转动接头装配图。三重管转动接头4具有不回转的转动接头体10，灌注管1凭着轴承11而回转自如。
灌注管1由其外筒13内侧的超高压硬化剂通路1a、超高压水通路1b、加压气体通路1c构成，这些通路分别连通于送入口A、B、C。
图3所示监视器部3的外筒内侧有超高压硬化剂通路20，超高压水通路21，加压气体通路22，这些通路分别介着三重管连通于三重管转动接头4的各对应送入口。
监视器的上部侧壁上设置核心部有超高压水喷嘴15a，而环绕其周围有加压气体喷嘴15b的聚合构造喷嘴15，15a连通于超高压水通路21，15b连通于加压气体通路22。
图5是图3中的XX’线的剖面图。下部侧壁上设置核心部有超高压硬化剂喷嘴16a而环绕其周围有加压气体喷嘴16b的聚合构造的喷嘴16，16a连通于超高压硬化剂通路20，16b连通于加压气体通路22。
这些上下喷嘴15、16背靠背安装，使其喷射方向相反，以免因操作机构2的作用而使灌注装置回转上升时受到巨大单向力矩。
在抵达导孔7底部的阶段，一边使监视器部的上下各喷嘴介着钢管8，三重管转动接头4，三重管1喷出各种喷流物，一边使上述构成的地基硬化剂喷射灌注装置回转上升。
这样，上部喷嘴15就喷射出周围用加压气体包住使其具有空气提升效果的超高压水，去除，洗涤泥浆。用来增大喷流水威力的气体接着要逃出地面时，由于其空气提升效果，使泥浆和水容易排出，在土中造成人为的空间。其后，下部喷嘴就喷出周围用加压气体包位的超高压硬化剂，使它比传统作法更加可靠，而且可以广泛地进行硬化剂和泥浆的置换，在土中不残留压力而形成优质的加固体。
又用泵50等来积极吸引收集上升泥浆，进一步提高灌注效果和灌注空隙率。换句话说，以往，上升泥浆用填塞器压回或者任其淌流不已，因此地下的泥浆密度提高，硬化剂喷射压力降低，并因稀释而使其纯度也降低，但采取此方法，可以提高和硬化剂的置换率，在空隙率提高的周围土壤中几乎瞬时造成圆柱形地基硬化剂灌注层。
灌注管1只要配合施工深度，按照图4的灌注管装配图装配即可，灌注管1不限于圆形，配合施工等状况使用多角形等较为有效。
图6示出在导孔7处用操作机构2支撑本发明的地基硬化剂喷射灌注装置，而挖掘到地基的规定深度的状态。灌注装置的上方安装有三个送入口A、B、C(图2)的三重转动接头4。
送入口A、B、C分别用灌浆泵，高压水泵，空气压缩机介着钢管从外部送入超高压喷硬化剂、超高压水、加压气体。
各种喷流物通过三重构造的灌注管1分别向安装于灌注管前端的监视器3输送，如图1所示从各喷射口高压喷射出去。
图7是本发明的其它实施例。根据本发明的其它实施例，在上部喷嘴及下部，喷嘴下部可以再设1个或两个以上的辅助喷嘴，图7示出设置1个辅助喷嘴(18)时的喷射状态。因为辅助喷嘴的目的在于只喷射超高压硬化剂，所以在把硬化剂补充灌注入地基时，可以发挥其作用。
本发明由上述各部分构成，具有下述效果。
也可以从下部喷出加压气体，最好是超高压气体，使上下的喷射作用的整体效果增大。换句话说，除了利用上部喷嘴的超高压气体的提升效果及超高压水的威力之外，还使加压所体包住下部喷嘴喷出的硬化剂周围，利用其空气提升效果，延长硬化剂到达距离，使硬化剂达到远方前端细小空间，确保施工的可靠性及高效率的灌注。
通过调整上下喷嘴加压气体喷射压力，还可以高效率地进行硬化剂和泥浆的置换，从而提高硬化剂的填充率，确保施工的可靠性，缩短所需时间。
权利要求
1.一种地基硬化剂喷射灌注装置，其特征在于在安装于灌注管(1)前端的监视器部(3)侧壁设聚合结构的上部喷嘴(15)和下部喷嘴(16)，使所述下部喷嘴(16)的核心喷嘴(16a)和环绕喷嘴(16b)分别喷射超高压硬化剂和加压气体；使所述上部喷嘴(15)及下部喷嘴(16)的环绕喷嘴(15b、16b)喷射的加压气体的喷射压力能随着喷嘴口径变化来加以调整。
2.一种地基硬化剂喷射灌注装置，其特征在于在安装于灌注管(1)前端的监视器部(3)侧壁设聚合结构的上部喷嘴(15)和下部喷嘴(16)，使所述下部喷嘴(16)的核心喷嘴(16a)和环绕喷嘴(16b)分别喷射超高压硬化剂和加压气体，并且在所述下部喷嘴(16)下部设1个或2个以上的辅助喷嘴(18)。
3.一种权利要求所述的地基硬化剂喷射灌注装置，从所述辅助喷嘴(18)只喷射超高压硬化剂。
全文摘要
一种地基硬化剂喷射灌注装置，其特征在于在安装于灌注管(1)前端的监视器部(3)侧壁设聚合结构的上部喷嘴(15)和下部喷嘴(16)，使所述下部喷嘴(16)的核心喷嘴(16a)和环绕喷嘴(16b)分别喷射超高压硬化剂和加压气体；使所述上部喷嘴(15)及下部喷嘴(16)的环绕喷嘴(15b、16b)喷射的加压气体的喷射压力能随着喷嘴口径变化来加以调整。
文档编号E02D3/00GK1145432SQ9511690
公开日1997年3月19日 申请日期1995年8月30日 优先权日1995年8月30日
发明者中西涉 申请人:株式会社恩爱蒂