制造地基件的方法和装置 【技术领域】
本发明涉及一种在权利要求1的前序部分所述的在地面中制造地基件的方法。在这种方法中，将一个用于松化土壤的土壤处理器插入土壤区或地面区域中，然后将土壤区中松化的土壤物料与一种液体混合，以形成可凝固的悬浮液，再使该土壤区中的悬浮液硬 化成地基件。
本发明也涉及一种在权利要求6的前序部分所述的在地面中制造地基件的装置。这种装置具有在土壤区或地面区域中松化土壤地土壤处理器、向松化的土壤物料供应液体的供应装置以及将土壤区中松化的土壤物料和液体混合以形成可凝固的悬浮液的混合装置。
背景技术
DE 42 19 150 C1披露了一种现有技术。在这种已知的方法中，将一种土壤钻取器(soil auger)作螺旋状插入地面，虽然从某个深度起土壤钻取器停止前进，但它仍然转动。这就剪切和打碎土壤。同时，向土壤施加硬化或凝固液体。在土壤钻取器的作用下，打碎了的土壤物料与该液体混合，形成一种可硬化的悬浮液。在取出土壤钻取器后，可硬化的悬浮液留在地面中，以原地硬化为一个柱状物。
DE 198 25 169 C2披露了一种用于把可硬化的粘合剂混合入土壤的装置。这个已知的装置具有固定在轴上的混合叶片，用于切割土壤物料以及混合土壤物料与可硬化的粘合剂。
在其它已知的方法中，利用多个平行、并置的土壤钻取器去除土壤物料，并在原处将其混合成土壤-粘合剂的悬浮液，硬化后形成一道密封墙。
【发明内容】
本发明的目的是提供一个方法和装置，该方法和装置能够制造特别高质量的地基件。
上述目的的实现是：一方面，通过具有权利要求1的特征的、用于在在地面中制造地基件的方法，以及另一方面，通过具有权利要求6的特征的、用于在地面中制造地基件的装置。本发明的优选实施例出现在从属权利要求中。
本发明的方法的特征在于，在悬浮液变硬前，在土壤区的第一部分去除悬浮液，而至少部分去除的悬浮液被回收至土壤区的第二部分。
本发明的基本概念是，在去除位置去除部分在土壤区混合的悬浮液，在另一位置至少部分混合的悬浮液被回收至土壤区。这样抵消了沉淀作用且生产一种恰好的悬浮液混合物。这种方法可以生产特别高质量的地基件。
基本上能直接将去除的悬浮液回收至土壤区的第二部分。但是，特别优选的方式是，在悬浮液被回收前，先对去除的悬浮液进行处理或准备。这种处理可以包括固体物质的分离和/或对悬浮液施加一些物质。优选地，在处理期间产生脱砂(desanding)。为了获得所需地基件的一致性，将大于或小于特定颗粒尺寸的固体颗粒分离是有利的。把被分离的固体部分收集起来以在日后的项目中使用。
原则上，仅对部分回收至土壤区的去除的悬浮液进行处理。但是，在特别优选的方式中，要完全对去除的悬浮液进行处理。如果在回收期间重新获得的物质有价值，则是特别有利的。但是，仅仅对回收到土壤区的悬浮液进行处理也是有益的。
在本发明特别优选的实施例中，悬浮液的去除和回收可以连续进行，特别是可以同时进行，这就不需要为去除的悬浮液提供复杂的储存装置。在土壤处理器下沉时进行悬浮液的去除和/或回收，但是最好在取出土壤处理器期间也可以进行。在土壤处理器停止时进行对悬浮液的去除和/或回收也是有益的。
执行本发明的方法时最好以这样的方式，即在土壤区内的悬浮液的上升高度应该至少保持基本不变。这可以避免悬浮液从土壤区里溢出。为了这一目的，执行此方法时，被去除的悬浮液的容积流量至少大约与回收的悬浮液的容积流量、液体的容积流量和因土壤处理器的下沉或取出所引起的土壤区容量变化的总和相应。优选地，土壤区的上升高度可以由本身已知的测量装置测量。用电子控制装置调节悬浮液流出土壤区的流量以及液体流入土壤区的流量，以计算出上升高度。
在一些方法步骤中，可选地以交替的方式，完全能用土壤处理器进行松化土壤物料壤及其与液体的混合。然而，最好是利用土壤处理器同时松化和混合土壤。悬浮液的去除和回收也可以同时进行。利用这方法能特别节约时间地在地面生产例如地基墙、防水壁、密封墙等的地基件。
原则上，土壤区的第一部分和第二部分的定位是随意的，然而，优选地，土壤区的第一部分最好位于土壤区的第二部分上面，从而允许悬浮液在土壤区的非常有效地 混 合。最好是去除正好在土壤区的上升高度以下的悬浮液。混合将要被回收的悬浮液和所述液体，且将所产生的混合物供应至土壤区的第一部分也是有益的。这样可以显著地减少供应和排放管的成本。
本发明的在地面中制造地基件的装置的特征在于，设置一个把悬浮液从土壤区的第一部分去除的去除装置和将至少部分去除的悬浮液回收至土壤区的第二部分的回收装置。在发明的去除装置和回收装置的作用下，可以将悬浮液在土壤区循环，从而使悬浮液具有特别良好的混合。尤其可以使用本发明的装置实施上述方法。
本发明的装置的特别优选改进的特征是，输送装置具有一个在土壤区的上部分的吸管，这使土壤区的悬浮液的循环特别有效，并同时使管道的运作成本低廉。吸管最好有一个在土壤区的上升高度的正下方的吸口。然而，输送装置也具有侧管溢流道，当超出一个填充高度时，由于重力的作用，仅仅悬浮液流入侧管溢流道。
以特别的优选方式，把回收装置与供应装置构造在一起。尤其是，具有将回收的悬浮液和供应的液体混合的混合装置，以及将获得的混合物供应至土壤区的第二部分的公共供应管。该混合装置最好设置在土壤区外，这进一步减少了管道的运作成本。
本发明的一个进一步实施例提供一种处理装置，该处理装置在回收之前处理悬浮液。该处理装置尤其可以具备用于将固体成分与悬浮液分开的过滤、筛选或沉淀装置，以及添加剂供应装置。
原则上，所述土壤处理器可以是一个现场随机混合的工具。然而，本发明的一种特别优选的实施例的特征在于，土壤处理器具有至少一个带土壤钻取器的钻管或钻具，混合装置具有位于钻具上的混合叶片。最好有多个，尤其3个平行的这种钻具。这种装置可以使地基件生产简单、迅速和成本有效。供应装置最好在土壤钻取器附近和/或混合叶片的附近具有悬浮液和/或液体或其混合物的出口端口。最好在在土壤区的外面有一个用于转动地驱动钻具的驱动器。然而，土壤处理器的驱动器也可以设置在土壤区内。这样，土壤处理器具有的剥挖轮带有周向定位的剥挖工具。
【附图说明】
根据本发明的实施例和附图详细说明本发明，其中附图表示：
图1是根据本发明的装置的侧视图。
【具体实施方式】
图1表示一个土壤处理器10，土壤处理器10具有固定在钻具14的土壤钻取器12和混合叶片18。土壤处理器10松化地面5的圆柱形土壤区6中的土壤物料。利用混合叶片18直接在土壤区6里混合已被松化的土壤和可凝固的液体，在原位形成填充土壤区6直至高度21的悬浮液20。
为了从土壤区6去除悬浮液20，设置一个伸入近表面区域的吸管31。再把被去除的物料运送到一个处理装置40。
处理装置40具有一个用于去除已被分离的固体和/或液体的去除管41和将已处理的悬浮液20回收至土壤区6的回收管35。回收管35和液体管37结合以给供应管33供应液体。供应管33在钻具14的内部延伸并在钻具14的下端的排放口进行排放。被去除的悬浮液、已处理的悬浮液和液体的容积流量可由阀32、36、38调节或者由泵的控制系统直接调节。管31、35、37、41的容积流量的方向用图1所示的箭头表示。