专利名称：钢筋插入硬化层的构成方法和注入装置及钢筋集束构件的制作方法
技术领域：
本发明涉及钢筋插入硬化层的构成方法和硬化材料注入装置及钢筋集束构件。它是为了稳固软弱地基、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，同时把多条钢筋设置在它的中心部位上的。
以前，构成心材插入硬化层是采用下述的方法，即，把注入管插入到地基里，一边把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出，一边使其回转后退，构成圆柱状的地基硬化材料的注入层，在被注入的硬化材料硬化以前，插入设置钢筋。
在不采用高压喷射注入的场合下，还有采用如下的方法的，即，把多孔注入管插入设定在地基里，把地基硬化材料低压注入，使其从侧壁孔渗出，构成硬化材料浸透层，把多孔注入管原样埋设地用作心材。
另一方面，即使被插入到硬化材料注入层里的心材是单一的钢筋，而且在多条被插入的场合下，也是什么都不相联合地零零散散地被插入，因而不得不采用把具有钢筋笼框那样的框架结构的心材插入设定到预先挖掘了的孔内，此后把混凝土等硬化材料填充到孔里的方法。
由于以前的心材插入硬化层的构成方法中的任何一种都是把相对于地基、沿垂直方向地构成作为前提的，因此在挖掘隧道时，把心材插入到隧道衬砌层硬化层的沿水平方向构成的硬化材料层里是不可能的。
在构成区域的距离较长时，即使是垂直方向，但在地基硬化材料注入后、插入钢筋是极难的；在用埋入多孔注入管的低压注入方法时，也有在注入管的插入设置方面需构筑大规模的工事的问题。
尤其是用以前的方法是不可能在用超高压喷射构成注入硬化材料层的同时，一举插入钢筋笼框那样的框状心材。
本发明是为了解决上述的问题而作出的，其目的是提供一种构成钢筋插入硬化材料层的方法和装置。为了达到上述目的而作出的本发明的钢筋插入硬化层的构成方法是用前端部侧壁上设置喷嘴的、把中轴部做成贯通空筒状的环状注入管，包围着多条钢筋的状态下，喷射注入地基硬化材料，或者使多条钢筋被环状注入管抱持着、与注入管一起插入地基，达到目的深度处，将钢筋解脱后，一边只使注入管回转后退、一边喷射注入地把钢筋遗留下，通过把楔子敲入被遗留下的多条钢筋的集合中心部地将其推进，使钢筋扩开，构成将多条钢筋配置成扩开状态地插入的地基硬化层。
而且在被插入到地基里的多条钢筋的各条侧壁表面上刻设条状槽沟，另一方面，又利用多条集束钢筋的间隙结构，使注入硬化材料咬入钢筋表面的条状槽沟里地使它们紧密结合，而且在喷射硬化材料时，由表面条状槽沟吸收因超高压喷射形成的过剩压力并将其排出。
在与环状注入管一起被插入的多条钢筋，在达到目的深度处被解脱。而在只使注入管回转后退时，刻设在钢筋表面侧壁上的表面条状槽沟形成间隙渐渐地露出，把用每平方厘米100公斤-400公斤的高压、从环状注入管的喷嘴喷射的地基硬化材料产生的地基的过剩地内压力吸收，并根据需要把一些过剩物通过表面条状槽沟的间隙而排出到外部。
被插入到未硬化的硬化材料层中的多条钢筋，借助楔子在其集合中心部位的推进，使原先被捆紧着插入的各条钢筋的楔子的直往那样大小范围地分散扩开，以规定的间隙被分散地配置在硬化材料层中。
又把前端做成楔部的在其后背连接地设有集束框架的集束构件用作楔子，在把楔子敲入推进时，使集束构件嵌插在钢筋上，随着楔子的推进，使被扩开的多条钢筋在受集束构成扩展的约束情况下分散扩开，形成由集束构件连接着的钢筋笼框地在地基硬化材料层中被强制扩开，以压密状态注入的未硬化的硬化材料把由强制扩开形成的间隙埋掉地将各条钢筋固定在扩开位置上。
被推进的楔子遗留在推进位置上，作为钢筋的扩开端部的心材并使其位置固定，使其与钢筋的收缩力相呼应地起到使硬化材料的应力强化的作用。在用框架集束构件的场合下，还从插入钢筋的最前端开始、空开一定间隔、分段推进遗留多个集束构件，做成每隔一定间距设置集束框架的钢筋笼框状的心材地设置在硬化材料层中。
图1是表示本发明的实施例，它是表示把解脱了的多条钢筋遗留下，使环状注入管后退的在地基中施工状况示意图，
图2是表示把环状注入管后退结束后，进入把遗留的多条钢筋扩开工序的在地基中的施工状况示意图，图3是表示多条集束钢筋前端的主要部分的放大斜视图，图4是表示本发明实施例的钢筋集束构件的放大斜视图，图5是表示各条钢筋与集束构件的先导嵌插部和插通部相对应地插通状态下的多条钢筋和集束构件的放大斜视图，图6是表示把解脱了的多条钢筋遗留下、使环状注入管后退的状况的环状注入管和钢筋的前端主要部分斜视图，图7是表示把多条钢筋抱持在中轴部分上的环状注入管前端主要部分的纵断面图，图8是表示本发明的实施例，它是表示用水平方向的钢筋插入硬化层构成装置进行的施工状况的整体示意图，图9是表示把由本发明实施例形成的钢筋插入硬化层并列邻接、渐渐地构成地层的支架或隧道砌层等结构物的施工状况的整体示意图。
下面，参照着附图来说明本发明的实施例。1是环状注入管，在前端设有挖掘钻头12，而且在中轴部分11上设有能解脱地抱持住插入钢筋2的抱持机构，在前端部侧壁上设置着高压喷射地基硬化材料的喷嘴3。
插入钢筋2是用金属丝等集束材料22把多条钢筋21、21…每隔一定间隔地加以适当集束、缠绕成容易处理的、在多条集合的端部若设置圆锥状凹陷、就能容易插入楔子。另外，可根据需要、在各条钢筋21的表面侧壁上刻设条状槽沟23，根据情况不同，可把条状槽沟23刻设成螺旋状或交叉螺旋状。
插入钢筋2被做成被环状注入管1抱持在中轴部分11上，根据目的要求不同、由朝水平方向或垂直方向的操作机构4支承着，使其能进行前进、后退、回转等动作，与注入管1一起被插入到地基中，到达目的深度处将其解脱并遗留在地基里，只使注入管回转后退。
钢筋插入硬化层A的构成是先用操作机构4把如上所说地适当集束的、容易处理地加以捆绑了的插入钢筋2能解脱地抱持着的环状注入管1朝地基G回转前进，根据需要从润滑水喷出孔13喷出润滑水，同时用环状注入管前端部的挖掘钻头12进行挖掘地推进插入。
达到规定深度处，将插入钢筋2解脱，与此同时，一边把由高压输送到环状注入管1的硬化材料流路31里的地基硬化材料、从设置在前端部侧壁上的喷嘴3高压喷射出；一边使环状注入管1回转后退，被喷射的地基硬化材料构成高压射流地沿环状注入管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以插入钢筋2为中心的射流到达区域B。
以环状注入管1解脱的插入钢筋2随着环状注入管1的回转后退而脱开、被捆绑的各根钢筋21、21…的表面侧壁上所刻设的条状槽沟23、23…、或者各根钢筋集合后的间隙渐渐地露出在硬化材料注入区域B里，吸收因高压喷射地基硬化材料而产生的地基内的过剩地内压力，使一些过剩物沿间隙被漂起而排出到外部。
通过将环状注入管1后退拔去，就构成以遗留在地基中的插入钢筋2为中心的大致呈圆柱状的未硬化的钢筋插入硬化层A。
5是钢筋集束构件，在前端楔部51的后背部上、与其相连接地设置着嵌插到钢筋21上的集束框架52，在未硬化的钢筋插入硬化层A被构成时，把楔部51与插入钢筋2的集合端部上形成的圆锥形凹陷部24相接并敲入地使其推进，由构成插入钢筋2的多条钢筋21、21…将附近的集束材料22切断，与此同时使插入钢筋扩开。
在集束框架52上设置着先导嵌插部53，在刚开始扩开时，把多条钢筋分成在相对着位置上的两部分的钢筋先通过这先导嵌插部53，接着，被扩开的各条钢筋21、21…通过固定在集束框架上的相应插通部54。
在各条钢筋21、21…与先导嵌插部53、插通部54相对应地插通后，用敲打机械等一步到位地将钢筋集束构件5推进到插入钢筋2的前端部，接着，如上所述地将第2个钢筋集束构件5敲入、推进到离第1个钢筋集束构件5规定间隔处；再同样地把第3个钢筋集束构件5推进到离第2个钢筋集束构件5规定间隔处，在这样进行之后，就由集束构件5把多条钢筋连接成笼框状，将其设置在硬化材料层中，即构成未硬化的钢筋插入硬化层A。
使这样构成的钢筋插入硬化层A并列地邻接成规定形状、渐渐地构成，就构成隧道衬砌层或地脚基体等地下结构。
例如，以构成隧道等的地层的支架和隧道衬砌层为例，如图9所示，先沿着挖掘镜面、使钢筋插入硬化层A并列邻接地渐渐构成，筑起地层的支架和隧道的衬砌层R。再把地层支架和隧道衬砌层部分的内侧挖去，从这内侧开始，把硬化层A并列注入在沿边通道上，筑起支承体M、N，接着，从最先挖掘的部分开始，再往前方，继续用同样的注入构成方法形成所要的构筑。
由于本发明具有上述的结构，因而使至今被认为不能构成水平方向的钢筋插入硬化层成为可能，而且在插入钢筋时不需要特别的工序，可同时把环状注入管插入。
又通过集束构件的嵌插，把多条钢筋连接成笼框状，能得到与搭起的钢筋上充填混凝土的结构相同的钢筋插入硬化层等效果。
权利要求
1.钢筋插入硬化层的构成方法，其特征在于它是把多条钢筋与围绕这些钢筋的环状注入管一起插入地基中，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，构成以多条钢筋为中心的地基硬化材料注入层；在这注入层未硬化时，把楔子敲入多条钢筋的中心部并将其推进，由此使多条钢筋扩开的。
2.如权利要求1所述的钢筋插入硬化层的构成方法，其特征在于把钢筋集束框架构件嵌插到钢筋上，这钢筋集束框架构件是把在地基中被扩开的多条钢筋的扩开状态加以固定的。
3.如权利要求1所述的钢筋插入硬化层的构成方法，其特征在于插入地基中的多条钢筋的侧壁表面上都刻设着条状槽沟。
4.地基硬化材料注入装置，其特征在于它是用设有回转机构和进退机构的驱动机构支承前端部侧壁上设有喷嘴、将中轴部做成贯通空筒状的环状注入管，而且使环状注入管与注入材料供给部相连接的。
5.用作插入地基硬化材料注入层中心的钢筋集束构件，其特征在于它是在圆锥形或者多角锥形的前端楔部的后背部上、与其相连地设置集束框架的，集束框束是嵌插在由楔部的推进而扩开的多条钢筋上的。
6.如权利要求5所述的用作插入地基硬化材料注入层中心的钢筋集束构件，其特征在于在集束框架上设置着将多条钢筋加以较粗分离的先导嵌插部，在这后边设置着使已被扩开的多条钢筋中的各条定位在集束框架上的钢筋插通部。
全文摘要
本发明的目的是提供一种把扩开的多条钢筋作为中心的注入硬化材料层的方法和装置。它是把多条钢筋和环状注入管一起插入地基里，一边从环状注入管前端侧壁上的喷嘴高压喷射地基硬化材料，一边使环状注入管回转后退，构成以多条钢筋为中心的地基硬化材料注入层，在这注入层未硬化时，把楔子敲入多条钢筋的中心部并将其推进，由此使多条钢扩开，又把集束框架构件嵌插在由楔部推进而扩开的多条钢筋上，把多条钢筋连接成笼框状，能得到与搭起的钢筋上填充混凝土的结构相同的钢筋插入硬化层等效果。
文档编号E02D5/18GK1145434SQ9511697
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