地基硬化剂灌注用四重管 高压均匀喷射法 本发明涉及以软地基加固、建设构造物基础等为目的而施工的地基硬化剂灌注施工法,尤其涉及能形成定型均匀的优质地基加固体的高压均匀喷射法。
长久以来,人们采用了种种施工法,试图谋求地基硬化剂高喷射法。关于这点,最近出现了划时代的优异三重管施工法,所以首先把这传统例子示于图6并加以概述。
在安装于有聚合构造的三条流路的灌注钻杆50前端的监视器侧壁上穿设通往各钻杆内部流路并在喷射口聚合的聚合构造的上部喷嘴53和下部喷嘴54,从各环绕喷嘴喷射出加压气体,从上部核心喷嘴喷射出超高压水,从下部核心喷嘴喷出超高压硬化剂。
各喷流物亦即加压气体、超高压水、超高压硬化剂,分别用空气压缩机、高压水泵、灌浆泵等,介着钢管56、三重管转动接头51,从外部压入钻杆50内部流路,但上下喷嘴喷射的加压气体都是经由同一流路的。
在使具备上述构成的地基硬化剂灌注装置下降到规定深度的阶段,一边使其喷射各种喷流物一边使其回转上升。因此,上部喷嘴53喷射周围被加压气体包住的超高压水,这一边扰动地下的土粒一边造成人为的空间,在这空隙部接着就为下部喷嘴54喷射的超高压硬化剂所填满。
当然,两个喷嘴周围喷射地加压气体在赋与所谓空气提升效果的绝妙的效果上被视为不可缺少的因素之一。
具体地说,上部喷嘴53喷射的周围被加压气体包住的超高压水,利用其气体的提升效果和压力把到达距离延长到远方,扰动、去除、洗涤杂质。因此而产生的泥浆等,则由于气体的高压作用,而被排出地面(这就称为空气提升效果)。
然后,又通过喷射周围为加压气体所包住的超高压硬化剂,使硬化剂强制填充到空隙率高的人为空间的细小前端,不浪费上部喷流物的威力,而确保上下一体的效果,同时努力提高硬化剂填充率,保证施工可靠性,以造成大直径地下硬化层。
按照上述方法,可以提高上下喷射作用的一体化效果,延长高压水及硬化剂的到达距离,使硬化剂能到达远方前端细小空间,提高泥浆和硬化剂间的置换率,并且可以确保施工的可靠性。
但在确保高效率灌注这点上有一个问题要解决。亦即,上下环绕喷嘴喷射的加压气体相互间的压力差。
用空气压缩机等压入的加压气体在钻杆内的同一流路被压送过来,因此上下喷嘴间产生差压似乎是理所当然的,但要进行此项调节是相当麻烦的,有时甚至很困难。
当然,解决办法诸如上下喷嘴口径差等似乎有很多,但既然加压气体经由同一流路,上述差压问题总会发生,调节麻烦也不易解除。
因此,本发明的目的就是要提供一种能容易调整上下喷嘴的环绕喷嘴所喷射的加压气体喷射压力的新施工法,完全解决上述差压问题。
为了达成上述目的,本发明人把上下环绕喷嘴喷射的加压气体的压送流路分别设置,把灌注钻杆改为四重管。
具体地说,如图1所示,把空气压缩机储气罐的阀分别分成两条歧路,每条分别连结于四重管转动接头的两条管道。另一方面,超高压水、超高压硬化剂也被压入四重管转动接头的剩余两条管道。这样,四种喷流物分别经由灌注钻杆内的四条不同流路被压送。通过调节空气压缩机上的阀来调整输送压力,也就可以自由调整加压气体的上下喷射压力(喷射量)。
此外,还可以考虑准备两台空气压缩机,由各台分别把空气压入。
上面所述的详细情形示于附图,并在实施例中进一步详细说明。
按照如上所述的方法,上下环绕喷嘴喷射的加压气体的喷射压力极容易调整。当然,使上下加压气体的喷射压力、喷射量同步也很容易,这样做,气体包合量经常具有一定性,如图4所示,不会造成过去常见的算盘珠状的不定型、不均匀的地基加固体57,而造成凹凸少的定型均匀的良好地基加固体22(参照图5)。因此,可以造成不浪费而可靠的加固体。
实施例
图1是本发明的四重管高压均匀喷射法示意图,示出把一台空气压缩机储气罐的阀分别分成两条歧路而压入加压气体的情况;
图2示出采用同样喷射法而使用两台空气压缩机的情况;
图3是监视器附近的扩大图;
图4是传统地基加固体的概略形状;
图5是用本发明的方法可造成的定型而均匀的地基加固体的概略形状;
图6示出利用传统三重管的地基加固施工法。
10、50…灌注钻杆
11、51…转动接头
12、52…监视器
13、53…上部喷嘴
14、54…下部喷嘴
15、55…空气压缩机
16、56…钢管
17…上部核心喷嘴
18…上部环绕喷嘴
19…下部核心喷嘴
20…下部环绕喷嘴
21…钻机
22…本发明的地基加固体
23a、23b…阀
57…传统地基加固体
下面参照附图进一步说明本发明的实施例。
图1是有关本发明实施例的四重管高压均匀喷射法示意图。
在安装于有聚合构造的四条流路的灌注钻杆10(四重管)前端的监视器12侧壁上穿设分别通往钻杆内部流路并在喷射口聚合的聚合构造的上部喷嘴13和下部喷嘴14,如图3所示各环绕喷嘴18、20喷射加压气体,最好是超高压气体,上部核心喷嘴17喷射超高压水,下部核心喷嘴19喷射超高压硬化剂。
各种喷射物亦即加压气体、超高压水、超高压硬化剂分别用空气压缩机、高压水泵、灌浆泵等介着管道16、四重管转动接头11从外部压入钻杆10内部流路。本发明值得注目的是它与传统方法不同,上下环绕喷嘴喷射的加压气体分别经由不同流路压送。
如图1所示把空气压缩机储气罐的阀23分别分为两条歧路(23a、23b),或者如图2所示另外再准备一台空气压缩机,分别连结于四重管转头11的两条管道。另一方面,超高压水、超高压硬化剂也被压入四重管转动接头的剩余的两条管道,这样,四重喷流物分别经由灌注钻杆10内的四条不同流路被压送。
这就是说,通过调节空气压缩机上的阀来调整输送压力,就可以自由调整加压气体的上下喷射压力和喷射量。
在使具备上述构成的地基硬化剂灌注装置下降到规定深度的阶段,一边使其喷射各种喷流物,一边使其回转上升。因此,上部喷嘴13喷射周围为加压气体所包合的超高压水,在地下扰动土粒,造成人为空间,接着,从下部喷嘴14和加压气体一起喷射的超高压硬化剂就把这空隙部填满。
这样做,地基硬化剂就作为高速物体从下部喷嘴14喷射出来,一边破坏、扰拌对象土壤,一边混入扰拌土壤。采用这种方法,和只喷出地基硬化剂不同,可以用压力确定地基硬化剂混入范围,地基硬化剂不仅渗透,甚至呈混入状态,因此地基固结度得到加强而形成强硬的加固体。
本发明由上述部分构成,具有下面所述的效果。
上下环绕喷嘴喷射的加压气体的喷射压力极容易调整,甚至如前所述的传统优异施工法中所存在的问题也都全部解决,而且具有万能性能应付今后一切的情况,从这点来说,本发明可以说是划时代的发明。
与传统方法不同,由于这上下加压气体的喷射压力容易调整,因此可以使上下加压气体的喷射压力、喷射量调和,使上下气体包合量经常保持一定,从而形成定型均匀而优质的地基加固体(参照图5)。因此,至今的空气提升效果进一步增大,泥浆和硬化剂的置换效率得以提高,而且可以确保施工的可靠性和高效率灌注,以往被认为麻烦、困难的上下加压气体的差压问题都迎刃而解。