专利名称：利用超高压混合硬化剂喷流的地基加固施工法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及地基加固法及其装置，以通过AB两液的混合或从核心喷嘴喷出的A液和环绕喷嘴喷出的气体使地基硬化的瞬凝性硬化剂或缓凝性硬化剂和加压气体的混合物，作为超高压喷流注入地基，以加固构筑物地基和软地基。
长久以来使用硬化剂喷流的地基加固法有很多种已被开发出来，但使用高压高速喷流的全都使用缓凝性硬化剂，瞬凝性硬化剂一向使用近似自然灌注的低压灌注法。而使用高压灌注法的注入压力顶多也只有200kgf/cm2左右，对应于较高注入压力的灌注装置尚不存在。
高压喷射加固地基不使用瞬凝性硬化剂的理由之一是，瞬凝性硬化剂为两液性，灌注后要使两液混合，在半途硬化堵住或块状硬化就无法灌注。因此，高压灌注一向使用硬化时间较长的缓凝性硬化剂，但因硬化时间长，如输出量多，硬化剂就会逆流而从注入口漏出，问题重重。特别是需要水平方向或上方等特殊注入角度的，其问题更多，几乎完全无法高压灌注。
高压灌注的另一问题是，随着注入压力的提高，来自喷嘴喷射压力的反力就作用于灌注钻杆，使钻杆翘曲而造成大量能源损失，最后终于无法回转。
本发明的目的是提供能克服现有技术缺点的超高压硬化剂喷流的地基加固法及装置，它能使用瞬凝性硬化剂，并且有效地工作。
为实现本发明上述目的，本发明提供了一种利用超高压混合硬化剂喷流的地基加固法，其特征在于把在钻杆前端侧壁的相对位置设有由分别通往分隔流路，并在喷射口聚合的核心喷嘴和环绕喷嘴组成的喷嘴的灌注钻杆插入施工地基中，一边以200kgf/cm2以上的超高压力从核心喷嘴喷出A液，同时从环绕喷嘴向相对方向喷出B液或气体，一边使钻杆从插入部回转后退，以造成硬化层。
本发明还提供了一种地基加固装置，包括灌注钻杆，有两个分隔流路，在钻杆前端侧壁的相对位置设有由分别通往分隔流路，并在喷射口聚合的核心喷嘴和环绕喷嘴组成的喷嘴，它们向相反方向开口，或者可关闭该核心喷嘴和环绕喷嘴的任一方，钻杆用回转前进后退机构加以支撑，钻杆上端通往硬化剂供应部，通过转头向各分隔流路供应硬化剂。
本发明由于通过在钻杆侧壁的相对位置设置喷嘴，使喷射反力互相吸收，因此能保持耐震力而实现了200kgf/cm2以上的超高压喷射，同时通过使用超高压泵装置，在气缸和阀壳体之间注入比重与压送液不同的液体作为活塞压力传感体，以防止压力传感体发生滑动摩擦，从而确保高达500kgf/cm2的输出。又因采用由核心喷嘴和环绕喷嘴构成而在出口聚合的聚合喷嘴，通过瞬凝性硬化剂两液在喷嘴出口瞬时混合，以超过瞬凝硬化时间的高速力超高压喷射，或者通过从核心喷嘴喷出A液，从环绕喷嘴同时喷出气体，圆满解决了上述所有问题。
具体举例来说，使用因混合而瞬凝硬化的A液和B液时，该两液被分隔流路所隔绝，超高压压送到核心喷嘴和环绕喷嘴，在聚合部一下子互相混在一起而形成合喷流。
混合喷流在互相吸收背部喷射的反力的同时，随着灌注钻杆的动作切削搅拌周围土壤而造成圆柱形硬化层。又使用A液的一液性缓凝性硬化剂时，硬化剂和空气等气体被分隔流路隔绝而压送到核心喷嘴和环绕喷嘴，通过从环绕喷嘴喷出空气等气体，使从核心喷嘴喷出的缓凝性硬化剂喷到很远，和液体混合起气泡，该气泡破裂时，可取得动态破裂效果而造成密度更高的大圆柱形硬化层。根据需要使这些硬化层并列以奠定基础地基，进行止水、挡土等地基加工。
现在参照图中所示的实施例对本发明进行详细说明。附图中图1是示出灌注钻杆插入地下的一个工作状态的实例的示意图；图2是按照本发明的灌注钻杆的顶部的垂直剖面图；图3是沿图2中X-X线剖切的横剖面图。
下面结合
本发明的一个最佳实施例。
图1中，标号1是灌注钻杆，它有分隔流路2a、2b，分别与分隔流路2a、2b连通的并在钻杆前端侧壁聚合开口的核心喷嘴3a、4a，和环绕喷嘴3b、4b，它们设在相对位置构成喷嘴3、4。灌注钻杆1由使它回转、前进后退的回转前进后退机构5与支撑着，后端通过转头6连于供给软管6a、6b，把由两液组成的瞬凝性地基硬化剂A液、B液或缓凝性地基硬化剂、气体供应到分隔流路。供给软管6a、6b连结于压送硬化剂或气体的超高压泵装置。超高压泵装置由活塞式油缸和阀壳体及把压力从油缸室传送到阀壳体的压力传感体构成，压力传感体由在油缸室和阀壳体间填充比重异于硬化剂液的类似油品的液体和随之应动的弹性膜构成。构成压刀传感体的填充液随着活塞动作所引起的容积变化在油缸和阀壳体间移动，相应的硬休剂液流入阀壳体内，由于活塞的反动作被压送出去。在此过程中，由于填充液的存在，硬化剂液不致碰到隔膜或柱塞就被吸引压送出去，因此可以防止因滑动摩擦而导致的消耗，提高输出。阀室分别充于通往阀壳体的入口通路和出口通路，使阀座部形成略成半球形的凹面形状，由凹面向轴方向形成多个小孔的阀座、由对应于凹面形状的球体形成的阀体和把阀体压紧于阀座的弹簧构成，球体阀的动作更进一步提高压力。回转前进后退机构5设计成使钻杆推进角度能任意变更，并且具备不要附加驱动装置自行运动功能，就更有利。灌注钻杆1的前端设挖掘力刃7，一边开启阀8喷出润滑液，一边使钻杆1回转，推进压入对象地基M。达到规定深度时关闭阀8，用超高压分别把A液或缓凝性地基硬化剂和B液或气体压送到分隔流路2a和2b，边从喷嘴3、4喷射边回转后退而造成圆柱形硬化层S。
在N值15—20的砂质土里进行实验的结果，在喷射压力400kgf/cm2、输出量100l/min、回转速度8R.P.M.上升速度2cm/min的条件下造成了直径3m70cm的巨大口径的圆柱形硬化层。
另一实施例表明，采用另一种构成通过在喷嘴上设调节阀或者通过连结于供给软管6a、6b的超高压泵装置本身，使喷嘴3、4的任一方适当地关闭亦可。
本发明因采用如上结构，使用200kgf/cm2以上的超高压灌注硬化剂变成可能，其效果是把两液性硬化剂用于超高速灌注，在灌注充分的输出量时，不会发生逆流漏出，却可造成质量均匀的大口径圆柱形硬化层。
又因气体比液体更能用超高压注入喷射，喷射由一液组成的缓凝性硬化剂时，由于用超高压气体把它包住，因此可以防止该硬化剂逆流漏出，并且可以把硬化剂更可靠地喷射得更远，利用发生的气泡的破裂效果，造成高密度圆柱形硬化层。
权利要求
1.一种利用超高压混合硬化剂喷流的地基加固法，其特征在于把在钻杆前端侧壁的相对位置设有由分别通往分隔流路，并在喷射口聚合的核心喷嘴和环绕喷嘴组成的喷嘴的灌注钻杆插入施工地基中，一边以200kgf/cm2以上的超高压力从核心喷嘴喷出A液，同时从环绕喷嘴向相对方向喷出B液或气气一边使钻杆从插入部回转后退，以造成硬化层。
2.一种地基加固装置，包括灌注杆，有两个分隔流路，在钻杆前端侧壁的相对位置设有由分别通往分隔流路，并在喷射口聚合的核心喷嘴和环绕喷嘴组成的喷嘴，它们向相反方向开口，或者可关闭该核心喷嘴和环绕喷嘴的任一方，钻杆用回转前进后退机构加以支撑，钻杆上端通往硬化剂供应部，通过转头向各分隔流路供应硬化剂。
全文摘要
一种利用超高压混合硬化剂喷流的地基加固法，包括把在钻杆前端侧壁的相对位置设有由分别通往分隔流路，并在喷射口聚合的核心喷嘴和环绕喷嘴组成的喷嘴的灌注钻杆插入施工地基中，一边以200kgf/cm
文档编号E02D3/12GK1143702SQ9511555
公开日1997年2月26日 申请日期1995年8月21日 优先权日1995年8月21日
发明者中西涉 申请人:株式会社恩爱蒂