地基加固體造成施工法及裝置的製作方法

2023-07-02 18:05:46 1

專利名稱：地基加固體造成施工法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及地基加固體造成施工法及裝置，把硬化劑噴射注入地下空洞，以在地下造成柱狀硬化加固體，使地基加固，可以正確管理、掌握所造成的加固體的大小，而不降低工作效率。
至今，有種種施工法，都以加固軟地基、造成建築物基礎、支撐地層為目的，用高壓水力噴射等方法在地下造成空洞，然後在該地下空洞內灌注水泥乳漿等硬化劑，用硬化劑置換空洞內的泥水，以在地下造成柱狀地基加固體。
這種施工法重要的是要把地下形成的地基加固體的直徑正確地造成與設計的一樣大小。於是，就開發出一種利用超聲波立體地計測所挖掘的地下空洞大小的系統。使用這種系統，可以確認地下空洞形成所要求的大小，而且可以使用最小需要量的硬化劑，按照設計經濟地造成地基加固體。
在地基加固體造成裝置中，有一種可以同時進行挖掘時的排泥和硬化劑灌注的。這種裝置可以高效率地進行地基加固體造成施工。
然而，使用上述超聲波的空洞計測系統，在用超聲波計測空洞時，必須使形成的空洞內呈實際充滿泥水的狀態。因此，要用這種系統造成地基加固體，必須在地下挖掘所需的空洞後，把挖出的沙土排出，再用泥水填滿空洞，在這種狀態下用超聲波計測空洞的直徑，然後灌注硬化劑，用硬化劑置換空洞內的泥水。換句話說，在挖掘工序和硬化劑灌注工序之間要有一道工序把排泥排出，進行空洞直徑計測，不能使用同時進行挖掘和硬化劑灌注而高效率地進行施工的施工法。
本發明是鑑於上述情形而做成的，其目的是要提供不降低工作效率而能用超聲波空洞計測系統正確地管理、掌握所造成的加固體大小的地基加固體造成施工法及裝置。
為達成上述目的的本發明的地基加固體造成施工法，其特徵在於在地下鑽孔後，一邊從硬化劑灌注鑽杆以高壓噴射硬化劑，一邊提升所述硬化劑灌注鑽杆，以在對象地基造成地基加固體，鑽孔後，在呈混濁狀態的排泥中噴射沉降凝聚劑，加以攪拌，使排泥中的水和泥分離後，用超聲波計測所鑽孔的空洞，接著再噴射灌注硬化劑。
本發明提出的地基加固體造成施工法，在所鑽孔的空洞內噴射硬化劑後，噴射沉降凝聚劑，把排泥中的泥和硬化劑與水分離，使之沉澱後，用超聲波計測鑽孔的空洞。更好的是，一邊逐漸提升硬化劑灌注鑽杆，一邊在所述空洞內的複數地點進行所述硬化劑噴射、所述沉降凝聚劑噴射、所述超聲波計測。
為達成上述目的的本發明的地基加固體造成裝置，其特徵在於在地下鑽孔後，一邊從硬化劑灌注鑽杆以高壓噴射硬化劑，一邊提升所述硬化劑灌注鑽杆，以在對象地基造成地基加固體，所述硬化劑灌注鑽杆具有鄰接於硬化劑噴嘴而噴射沉降凝聚劑的噴嘴和計測空洞的超聲波傳感器。
本發明提出的地基加固體造成裝置，其硬化劑灌注鑽杆具有鄰接於硬化劑噴嘴的空洞計測系統的超聲波傳感器，並設有從所述硬化劑噴嘴噴射沉降凝聚劑以取代硬化劑的裝置。
在鑽孔形成而呈混濁狀態的排泥中噴射沉降凝聚劑，加以攪拌，排泥就由於所述沉降凝聚劑的作用迅速分離成水和泥。因此，可以立即用超聲波進行空洞計測，根據所述計測結果，再噴射灌注硬化劑。
硬化劑噴射後，噴射沉降凝聚劑，泥和硬化劑就由於所述沉降凝聚劑的作用與水分離而沉澱。分離後，馬上就可以用超聲波進行空洞計測。一邊逐漸提升硬化劑灌注鑽杆，一邊在空洞內的複數地點進行硬化劑噴射、沉降凝聚劑噴射、超聲波計測，以立體地計測所造成的地基加固體。
實施例下面參照附圖進一步具體地說明本發明的實施例。


圖1是本發明實施例的地基加固體造成裝置主要部分的構成圖。
圖2是說明工作方法的本發明實施例的簡略構成圖。
圖3是說明工作方法的本發明實施例的簡略構成圖。
圖4是說明工作方法的本發明實施例和簡略構成圖。
圖5是說明工作方法的本發明實施例的簡略構成圖。
圖6是本發明實施例的硬化劑灌注鑽杆升降運動的施工進度表。
符號說明11、21硬化劑灌注鑽杆12鑽頭13硬化劑噴嘴
14高壓水噴嘴15沉降凝聚劑噴嘴15、41超聲波傳感器22驅動裝置23空氣泵24高壓泵25硬化劑槽26沉降凝聚劑槽27水槽28控制裝置29監視器31噴嘴34、37轉換閥圖1是本發明實施例的地基加固體造成裝置主要部分的構成圖。如圖1所示，硬化劑灌注鑽杆11在其最前端部分裝有鑽頭12，並在其周圍表面上設有硬化劑噴嘴13、高壓水噴嘴14、沉降凝聚劑噴嘴15、超聲波傳感器16。
硬化劑灌注噴嘴13連接於未圖示的高壓硬化劑供給裝置，而高壓水噴嘴14則連接於未圖示的高壓水供給裝置。沉降凝聚劑噴嘴15也連接於未圖示的沉降凝聚劑供給裝置，通過適當開啟或關閉開關閥，使沉降凝聚劑噴嘴15以高壓噴射沉降凝聚劑。這裡所謂沉降凝聚劑是指混入於呈混濁狀態的排泥中，使泥、硬化劑等和水迅速分離、沉澱的材料，可利用的有聚氯鋁、硫酸鋁液等無機系凝聚劑或者高分子系凝聚劑等。
超聲波傳感器16是利用眾所周知的超聲波而成為地下空洞計測系統中的一部分的，朝設於地面的控制裝置的下方發出超聲波，並接收反射波來測量到空洞壁面的距離。
另一方面，硬化劑灌注鑽杆11的上部由未圖示的驅動裝置加以支撐，繞著其長軸迴轉運動，並沿著其長軸進退運動。
因此，使如此構成的裝置的硬化劑灌注鑽杆11迴轉，一邊從高壓水噴嘴140噴射高壓水，一邊使它進入地下，在地下鑽出空洞。然後，從沉降凝聚劑噴嘴15把沉降凝聚劑噴射到鑽孔時產生而呈混濁狀態的排泥中，加以攪拌，由於沉降凝聚劑的作用，使呈混濁狀態的排泥分離成水和泥。水和泥分離到某種程度，水一澄清，超聲波空洞計測就變成可能，所以要用超聲波進行空洞計測。根據計測結果，如果空洞沒有達到所要求的大小，可再繼續鑽孔。相反地，空洞已達所要求的大小時，從硬化劑噴嘴13噴射高壓硬化劑，使空洞中的排泥和硬化劑互相置換。
上述實施例是就具有高壓水噴嘴和硬化劑噴嘴的例子加以說明的，但本發明並不限於此，而適用於高壓水和硬化劑共同一個噴嘴的類型，另設高壓空氣噴嘴的類型、用高壓空氣環繞硬化劑而噴射的類型等各種地基加固體造成裝置。
下面參照圖2-圖6就本發明的另一實施例的具體施工方法加以說明。圖2-圖5是說明作業方法的本發明方法簡略構成圖，圖6是施工進度表。
在圖2-圖5中，21是硬化劑灌注鑽杆，22是其驅動裝置，眾所周知，驅動裝置22使硬化劑灌注鑽杆21繞著其長軸周圍迴轉運動，並沿著其長軸進退運動。23是空氣泵、24是高壓泵、25是硬化劑槽、26是沉降凝聚劑槽、27是水槽、28是空洞計測系統控制裝置、29是其監視器。
空氣泵23介著其輸出側配管30連接於硬化劑灌注鑽杆21內，從所述空氣泵23供給的高壓空氣從設於硬化劑灌注鑽杆21周圍表面上的噴嘴31(參照圖3)噴射。按照本實施例，所述噴嘴31具有由中心口和環繞其周圍的外周口構成的雙重開口構造，空氣由其外周口噴射出來。此噴嘴31是硬化劑噴射和沉降凝聚劑噴射兼用的，只要操作後述的轉換閥，就使噴射媒體變更。
分別連接於硬化劑槽25及沉降凝聚劑槽26的配管32、33則由轉換閥任擇其一地連通於配管35，此配管35在連接於水槽27的配管36和第二轉換閥37處合流，由此轉換閥37任擇其一地連通於配管38。配管38連接於高壓泵24輸入側，而高壓泵24輸出側配管39則連接於硬化劑灌注鑽杆21內未圖示的噴射管，連通於該噴射管的所述噴嘴31的中心口。
噴射管在硬化劑灌注鑽杆21的前端設有向前端方向噴射的噴射開口40，該開口40通過使球掉進噴射管內來用球加以堵塞。
又在硬化劑灌注鑽杆21的周圍表面上設有構成空洞計測系統的一部分的超聲波傳感器41(參照圖3)，連接於地面的所述控制裝置28。
本發明方法實施例的具體工作進行如下①在鑽孔之前，首先如圖2所示在噴射開口和開啟的狀態下，用第二轉換閥37把水槽27連通於高壓泵24。然後，一邊從硬化劑灌注鑽杆21前端的噴射開口40往下方噴射高壓水，一邊使硬化劑灌注鑽杆21下降，以將孔鑽到規定深度。②接著，用未圖示的球把噴射開口40堵塞後，如圖3所示操作轉換閥34、37，使硬化劑槽25連通於高壓泵24。然後，一邊從噴嘴3的中心口噴射高壓硬化劑，從噴嘴31的外周口橫向噴射高壓空氣，一邊使硬化劑灌注鑽杆21迴轉，同時加以提升。
從超聲波傳感器41發出、接收超聲波、這時，由於受到硬化劑亦即地基加固劑的影響，還不能進行空洞計測，但一開始提升就進行記錄。③提升到任意深度之後，停止提升硬化劑灌注鑽杆21，如圖4所示將轉換閥(34)加以切換，把沉降凝聚劑引進硬化劑灌注鑽杆21，而不引進硬化劑，並從噴嘴31噴射高壓沉降凝聚劑。
如此混入沉降凝聚劑，空洞內的「硬化劑和土(泥)」數秒鐘後就與「水」分離，硬化劑和土沉澱下來，就可馬上用空洞計測系統進行計測。
這一來，有方向性的空洞水平剖面的尺寸形狀就可以測量。而且，從硬化劑灌注鑽杆21提升長度可以測量垂直方向的尺寸，把這些合成起來，就可以立體地測量空洞的尺寸形狀。④取得測量值後，如圖5所示再把硬化劑灌注鑽杆21下降到充分出現硬化劑的影響的地方，亦即硬化劑沉澱的地方，切換轉換閥，再一邊從噴嘴31噴射硬化劑，一邊把硬化劑灌注鑽杆21提升起來。⑤然後，反覆進行②-④的工作，如圖6的施工進度表所示，造成一個地基加固體進行數次就可造成高精度地基加固體。
本實施例因為造成的地基加固體可以這樣地用地面的監視器28或其它記錄器實時進行迅速的測量，所以進行正確的地基加固體造成施工。又因立體地掌握地基加固體的整體形狀，任何位置的水平剖面、垂直剖面都容易測得，與已改造部分、鄰接構造物以至土質的關係也可以掌握，例如地下水壩、堤壩截水牆。盾構施工等截水性要求較高的施工也可進行。
如上舉出實施例所作詳細說明，按照本發明，採用地基加固體造成施工法時，由於噴射沉降凝聚劑而使水和泥、硬化劑等迅速分離，因此可以馬上用超聲波進行空洞計測，從而同時進行鑽孔和硬化劑置換來施工，可以正確管理、掌握所造成的加固體的大小，而不降低工作效率。
權利要求
1.一種地基加固體造成施工法，其特徵在於在地下鑽孔後，一邊從硬化劑灌注鑽杆以高壓噴射硬化劑，一邊提升所述硬化劑灌注鑽杆，以在對象地基造成地基加固體，鑽孔後，在呈混濁狀態的排泥中噴射沉降凝聚劑，加以攪拌，使水、泥分離後，用超聲波計測鑽孔的空洞，接著再噴射灌注硬化劑。
2.一種地基加固體造成施工法，其特徵在於在地下鑽孔後，一邊從硬化劑灌注鑽杆以高壓噴射硬化劑，一邊提升所述硬化劑灌注鑽杆，以在對象地基造成地基加固體，在鑽孔的空洞內噴射硬化劑後，噴射沉降凝聚劑，使排泥中的泥和硬化劑與水分離沉澱後，用超聲波計測鑽孔的空洞。
3.按照權利要求2所說的地基加固體造成施工法，其特徵在於，一邊逐漸提升硬化劑灌注鑽杆，一邊在所述空洞內的複數地點進行所述硬化劑噴射、所述沉降凝聚劑噴射、所述超聲波計測。
4.一種地基加固體造成裝置，其特徵在於在地下鑽孔後，一邊從硬化劑灌注鑽杆以高壓噴射硬化劑，一邊提升硬化劑灌注鑽杆，以在對象地基造成地基加固體，所述硬化劑灌注鑽杆具有鄰接於硬化劑噴嘴而噴射沉降凝聚劑的噴嘴和計測空洞的超聲波傳感器。
5.一種地基加固體造成裝置，其特徵在於在地下鑽孔後，一邊從硬化劑灌注鑽杆以高壓噴射硬化劑，一邊提升所述硬化劑灌注鑽杆，以在對象地基造成地基加固體，所述硬化劑灌注鑽杆具有鄰接於硬化劑噴嘴的空洞計測系統的超聲波傳感器，並設有從所述硬化劑噴嘴噴射沉降凝聚劑以取代硬化劑的裝置。
全文摘要
造成的加固體體的大小用超聲波空洞計測系統正確地加以管理、掌握，而不降低工作效率。本發明涉及一種地基加固體造成施工法，在地下鑽孔後，一邊從硬化劑灌注鑽杆以高壓噴射硬化劑，一邊提升硬化劑灌注鑽杆，以在對象地基造成地基加固體。在呈混濁狀態的排泥中噴射沉降凝聚劑，加以攪拌，使排泥中的水、泥、硬化劑等分離後，用超聲波計測鑽孔的空洞。通過噴射沉降凝聚劑，使水、泥、硬化劑等迅速分離，立即可用超聲波計測空洞。
文檔編號E02D3/00GK1144292SQ9511680
公開日1997年3月5日 申請日期1995年8月31日 優先權日1995年8月31日
發明者中西涉 申請人:株式會社恩愛蒂