专利名称：使用连续纤维的加强土施工法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在砂土中混入纤维作为加强土，将其涂敷在挡土墙，坡面，填土的保护面上的、使用连续纤维的加强土施工法以及在该施工法中使用的装置。
一直以来，通过在土或砂土中混合纤维类或水泥等固定结合材料，通过用高压空气的喷出压、滚子或夯锤等的碾压而结合固定，将其作为高密度的加强土覆盖在坡面上，对挡土墙或坡面进行保护。
例如，1979年3月23日在法国申请的第79-07432号，1979年3月23日在瑞士申请的第275179-5号，还有1980年在日本申请的第37372号(特公平1-49661)中记载的建筑材料，是在土或砂土等固体粒子的结块内几乎所有地方三维分布纤细且柔软的连续丝状成分，通过丝状成分纤细地缠绕在大多数的固体粒子中，使固体粒子与丝状成分之间实质上不通过粘着剂即结合在一起，从而使固体粒子的结块中具备机械强度的透水性建筑材料。
如
图17所示，土或砂土等61按传送带62所调节的量导入漏斗63内。再通过喷嘴或喷枪65以喷流64的形式将水注入到漏斗63内，落入到土或砂土等61内。
其结果，在漏斗63的下方按照受控制的形态及速度，生成一定的水和土或砂土等61的混合流66。用气压喷枪的喷射器67将丝卷69的丝68向混合流66的方向抽出。丝与砂的比例由砂的流量和丝68的喷出速度所控制。
然而如将丝穿过喷射器67的喷嘴，当从该喷嘴喷出高压水时，丝也随之从喷嘴被喷出。
另外，喷射器67可不用高压水，而利用压缩空气从喷嘴喷射。
现有的喷射器67为在日本公告的特公昭55-167170号公报上记载的具有单一喷嘴的装置。这种装置在将连续纤维、砂和喷射水混合时，例如是在道路、坡面等地面上直接进行的，一边的操作者在该地面上撒砂，另一边的操作者手持喷射器67在撒了砂的地面上一边移动一边从喷嘴喷出喷射水和连续纤维。
如前所述，从喷射器的喷嘴喷出的高压水和作为连续纤维的丝必须均匀地撒在广阔的范围内，以便与撒在地面上的砂相混合。因此就要求喷嘴的喷出端与地面大致水平地往复移动，这种喷嘴的移动需要操作者用手持整个喷射器7并来回喷洒移动，操作性不佳，很难在各个部分均匀地提供高压水和作为连续纤维的丝。
本发明的目的在于提供可形成品质优异的加强土的、使用连续纤维的加强土施工法以及该装置。本发明可消除现有技术的不尽人意之处，在连续纤维、砂和水的混合过程中，连续纤维的丝能够均匀且互相缠绕地撒遍在广阔范围内，故操作性很好。
本发明为了实现所述目的，其特征在于，作为使用连续纤维的加强土施工法，第一，在将连续纤维的丝从置于丝供给装置中的丝卷中撒放出来，利用高压水或压缩空气将撒放的丝从喷射器的喷嘴喷出，同时，用气压将砂土通过输料管运送到所述纤维的喷出处，将砂土与所述丝直接喷射并混合的使用连续纤维的加强土施工法中，喷射器设有多个喷嘴，将来自多个丝供给装置的丝同时喷出，所喷出的丝互相冲撞缠绕；第二，在丝供给装置的送料器中设置测力传感器(ロ一ドセル)，该测力传感器与计量装置相连接，其作用在于相对砂土的喷出量对所述计量装置中的丝的供给量数值进行显示和控制。
另外，作为使用连续纤维的加强土施工法用装置，其特征在于，第一，在具有放置连续纤维的丝卷的丝供给装置，以及利用高压水或压缩空气将从该供给装置撒放的丝从喷嘴喷出的喷射器的使用连续纤维的加强土施工法用装置中，喷射器的设有多个喷嘴的喷头与高压水或压缩空气的供给管相连接；第二，设置有多个喷嘴的喷头借助自动摇动装置与高压水或压缩空气的供给管相连接；第三，摇动装置包括与喷头相接的转动管，以及借助摇动臂与该转动管连接的汽缸的活塞。
根据本发明的优选实施方案，喷射器的设置了多个喷嘴的喷头与高压水或压缩空气的供给管相连接，因为从多个喷嘴同时喷射由多个丝供给装置供给的丝，所喷出的丝互相冲撞缠绕，所以可在广阔的范围内无遗漏地撒放。
根据本发明的另一优选实施方案，在喷射器中，一旦从水箱输送的高压水借助高压泵通过供给管从喷嘴喷出，丝也随之被喷射出来，与从喷出机喷出的砂直接喷射混合，丝的供给量由测力传感器检测，由计量装置计量并显示其数值，另外，因为砂的喷出量也作为批量数进行表示，故可将它们进行对比。
根据本发明的另一优选实施方案，在上述作用的基础上，因为喷射器的喷头借助摇动装置自动地摇动，所以喷嘴的喷出端在砂的喷出范围内自动地移动。由此，操作者只须手持喷射器即可，无须将其来回喷洒，故操作性好。
根据本发明的另一优选实施方案，在上述作用的基础上，摇动装置由连接在喷头的转动管以及借助摇动臂与该转动管连接的汽缸的活塞构成，因此机械方面用简单的构成即可实现确实有效的操作。
下面，参照附图对本发明的实施方案进行详细说明。
图1为显示本发明中使用连续纤维的加强土施工法及其装置的全体概要的说明图。
图2为本发明中使用连续纤维的加强土施工法用装置的喷射器的平面图。
图3为本发明中使用连续纤维的加强土施工法用装置的端部的平面图。
图4为本发明中使用连续纤维的加强土施工法用装置的摇动装置部分的平面图。
图5为本发明中使用连续纤维的加强土施工法用装置的摇动装置部分的正面图。
图6为本发明中使用连续纤维的加强土施工法用装置中的缠线架的正面图。
图7为本发明中使用连续纤维的加强土施工法用装置中的缠线架的平面图。
图8为本发明中使用连续纤维的加强土施工法用装置中的缠线架的基座部分的正面图。
图9为本发明中使用连续纤维的加强土施工法用装置中的缠线架的基座部分的平面图。
图10为本发明中使用连续纤维的加强土施工法用装置中的缠线架的支持框部分的正面图。
图11为本发明中使用连续纤维的加强土施工法用装置中的缠线架的支持框部分的平面图。
图12为本发明中使用连续纤维的加强土施工法用装置中的缠线架的计量架台部分的平面图。
图13为本发明中使用连续纤维的加强土施工法用装置中的缠线架的测力传感器的正面图。
图14为本发明中使用连续纤维的加强土施工法用装置中的缠线架的下部线圈架承受台部分的正面图。
图15为本发明中使用连续纤维的加强土施工法用装置中的缠线架的下部线圈架承受台部分的平面图。
图16为纤维控制装置的说明图。
图17为表示现有技术的说明图。
符号说明1-丝供给装置；2-丝；3-水箱；4-高压泵；5-供给管；6-喷嘴；7-喷射器；8-砂供给装置；9a、9b-传送带；10-送料斗；11-计量器；12-喷出机；13-牵引式铲车；14-砂堆；15-压缩机；16-发电机；17-分电盘；18-计量装置；19-丝卷；20-导向支撑装置；21-缠线架；22-喷头；23-摇动装置；24-丝导向装置；25-转动管；26-摇动臂；27-汽缸；28-活塞；29-臂；30-基台；32-操作部；33-输料管；34-纤维重量显示器；35-纤维重量累计显示器；36-砂质土选组计数器；42-基座；42a-框体；42b-支撑板；42c-结合栓；43-支撑框；44-连接栓；45a-下部栓；45b-上部栓；46-计量架台；47-下部线圈架承受台；48-上部线圈架承受台；49-线圈架安装轴；50-撒放口；51-坡面；61-土或砂土等；62-传送带；63-漏斗；64-喷流；65-喷枪；66-混合流；67-喷射器；68-丝；69-丝卷。
图1为显示本发明中使用连续纤维的加强土施工法及其装置的全体概要的说明图。该装置由丝供给装置1和喷射器7构成，所述喷射器7利用供自水箱3借助高压泵4由供给管5输送的高压水，将供给装置1撒放的丝2从喷嘴6喷出，该装置与砂供给装置8组合使用。
砂供给装置8由通过传送带9a与送料斗10相连的计量器11，以及借助传送带9b与该计量器11相连的喷出机12构成。图中13表示从砂堆14搬送砂的牵引式铲车，15表示向喷出机12供给压缩空气的压缩机。
另外，16表示成为计量器11等的电源的发电机，17为分电盘，18为测量从丝供给装置1撒放出来的丝的量的计量装置。
丝供给装置1配置有多台(以台为单位，图中为4台)可搬式缠线架21，该缠线架具有使来自多个(图中为4个)丝卷19的丝2缠绕着喷出的一个导向支撑装置20。
在所述构成的纤维配置装置中，本发明中如图2所示，喷射器7由喷头22和摇动装置23组合而成，喷头22如图3所示具有从丝供给装置1引入丝2的4个丝导向装置24，以及在喷射高压水或压缩空气的同时喷射丝2的4个喷嘴6。
摇动装置23如图4、图5所示，臂29的一端固定在基台30上，其另一端枢接在向着斜上方的汽缸27上，摇动臂26的上端可转动地轴装在汽缸27的活塞28的前端，该摇动臂26的下端轴装在转动管25上，该转动管25与喷头22同轴连接。该转动管25通过转动接合与高压水等的供给管5相连接。图中32为操作部。
另外，所述可搬式缠线架21如图6、图7所示，是将支撑框43组合在基座42上而成，基座42如图8、图9所示，使支撑板42b交叉着安装在矩形的框体42a的内部，在框体42a的4个角上突出设置有结合栓42c。
支撑框43如图10、图11所示，上部弯曲成圆弧状的4个框体的下部从所述基座42的4个角立起，用结合栓42c和连接栓44固定在基座42上，通过与基座42的组合整个框部形成鸟笼状，由盖子覆盖。
如图13所示，测力传感器45通过下部栓45a固定在所述框内的底部，所述框的上部借助上部栓45b安装有由交叉状的棒构成的计量架台46。
下部线圈架承受台47和上部线圈架承受台48共计4个，配置为方形设置在该计量架台46的棒上。下部线圈架47如图9、图10所示，由平面交叉的斜板构成，在该斜板上组合有轮状的上部线圈架承受台48，下部线圈架承受台47和上部线圈架承受台48依靠线圈架安装轴49结合在一起。
在这种情况下，4个线圈安装轴49被设置为对着框的中心向内倾斜，安装在该线图安装轴49上的丝卷19也随之向着框中心倾斜。图中的50为丝2的撒放口。
设置于如上所述构成的丝供给装置1的各缠线架21中的测力传感器25与计量装置18相连接。计量装置18作为纤维控制装置，设置有各个丝供给装置1的纤维重量显示器34、纤维重量累计显示器35以及砂质土选组计数器36。
下面对动作进行说明。将4个缠线架21搬到坡面51等的施工现场，移动设置在适宜的场所。丝供给装置1的各缠线架21中，从4个丝卷19撒放出来的作为连续纤维的丝2，四根捻成一根，从撒放口35、导向支撑装置20出来，借助喷射器7的丝导向装置24穿通喷嘴6。
在所述喷射器7中，一旦来自水箱3通过高压泵4由供给管5输送的高压水从喷嘴6喷出，所述丝2也随之被喷出，与从喷出机12的输料管33向坡面的地面上喷出的砂在地面上直接喷射混合。丝2的供给量由测力传感器45测出，由计量装置18进行计量。该数值被显示出来，另外，砂的喷出量也作为批量数被显示出来，故可对两者进行对比。
为了使相当于砂的0.15-0.2％(干燥重量比)的连续纤维(复合纤维无捻丝)与喷射水一起喷射，并与砂进行三维混合，需要确保连续纤维的设计混入量为3.3kg/m3。
考虑到喷射器7的喷出量的损耗率(覆盖在加强土表面的纤维量)为0.5％。将3.3kg/m3×1.05＝3.465kg/m3作为控制目标值，连续纤维喷射量在每次喷射砂±10批量时，可用计量装置18测量。
另外，通过操作喷射器7的操作部32，汽缸27的活塞28往复运动，安装在该活塞28的前端部的摇动臂26的上端随之移动，画出圆弧状的轨迹，下端在与转动管25的固定部上转动。
其结果，转动管25与摇动臂26的下端形成为一体地转动，该转动传递到同轴上的喷头22，喷头22也随之转动。由此，设置在喷头22上的喷嘴6移动而画出圆弧状的轨迹。
因此，当操作者手持喷射器7，手不须动作即能实现喷嘴6的自动摇动，并使丝2和喷射水的喷射前端自动地往复移动，各个部分能够均匀地与砂混合。
而且，喷射器7可不用高压水，而利用压缩空气从喷嘴喷射。
如上所述使用本发明的连续纤维的加强土施工法及其装置，在连续纤维、砂和喷射水的混合中，作为连续纤维的丝可均匀且互相缠绕着无遗漏地撒放在广阔的范围内，操作性好，另外，可形成品质优异的加强土。
而且，因为使喷嘴的喷射前端往复移动，所以操作者不必用手对喷头进行移动操作，喷嘴的喷射前端可自动地移动，操作性提高。
另外，使喷嘴摇动的结构为利用活塞的简单结构，所以操作性确实可靠。
另外，丝供给装置是独立的，由多个可自由单独搬送的缠线架构成，所以可方便地移动设置在坡面等地方，而且，因可设置在喷射器的附近，故操作性提高。
权利要求
1.使用连续纤维的加强土施工法，该施工法从放置在丝供给装置中的丝卷将连续纤维的丝撒放出来，利用高压水或压缩空气将撒放出来的丝从喷射器的喷嘴喷出，同时将砂土通过气压输料管输送到所述纤维的喷射前端部，与所述丝直接喷射并混合，其特征在于，该喷射器具有多个喷嘴，将来自多个丝供给装置的丝同时喷射，所喷出的丝互相冲撞缠绕。
2.如权利要求1所述的使用连续纤维的加强土施工法，其特征在于，在所述丝供给装置的送料器中设置测力传感器，该测力传感器与计量装置相连接，其作用在于相对砂土的喷出量对所述计量装置中的丝的供给量数值进行显示和控制。
3.使用连续纤维的加强土施工法用装置，该装置由放置连续纤维的丝卷的丝供给装置，以及利用高压水或压缩空气将从该供给装置撒放出来的丝从喷嘴喷出的喷射器构成，其特征在于该喷射器的具有多个喷嘴的喷头与高压水或压缩空气的供给管相连接。
4.如权利要求3所述的使用连续纤维的加强土施工法用装置，其特征在于，所述具有多个喷嘴的喷头借助自动摇动装置与高压水或压缩空气的供给管相连接。
5.如权利要求4所述的使用连续纤维的加强土施工法用装置，其特征在于，所述摇动装置包括与喷头相接的转动管，以及借助摇动臂与该转动管连接的汽缸的活塞。
全文摘要
一种使用连续纤维的加强土施工法,其将连续纤维的丝从置于丝供给装置中的丝卷撒放,利用高压水或压缩空气将撒放的丝从喷射器的喷嘴喷出,同时将砂土通过气压输料管输送到纤维的喷射前端部,与所述丝直接喷射混合,该喷射器有多个喷嘴,在从多个丝供给装置喷出丝的同时,所喷出的丝互相冲撞缠绕。该施工法在连续纤维与砂和喷射水的混合中,将连续纤维的丝均匀且相互缠绕地撒遍广阔的范围,操作性好并可形成品质优异的加强土。
文档编号B28C3/00GK1380172SQ01110468
公开日2002年11月20日 申请日期2001年4月11日 优先权日2001年4月11日
发明者菊地洋司, 山田浩, 市川建介 申请人:日特建设株式会社