[发明专利]用于改进土壤和/或用于举升结构的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于改进(improve)土壤和/或用于举升以地面为基 部的结构的方法，该方法包括：在土壤或结构中提供孔、在孔中布置注射 杆和与该注射杆一起提供的膨胀元件、并将一物质注射进膨胀元件中。

本发明还涉及一种用于改进土壤和/或用于举升结构的设备，该设备包 括：用于布置在孔中的注射杆和与注射杆一起提供的膨胀元件、要注射进 膨胀元件的物质、和用于将所述物质注射进膨胀元件的装置。

背景技术

改进土壤是为了例如提高土壤的承载量，或为了填充土壤中空着的空 间。另外，如果要抑止经由土壤传递的振动或防止由于地震发生的土壤液 态化，那么土壤改进是必要的。而举升结构的过程是指例如举升和稳固建 筑物或地基以免建筑物或基底发生损坏、下沉或错位。此外，举升结构的 过程包括举升和稳固下沉的铺有路面的道路或运动场，例如混凝土和沥青 的道路或跑道。

土壤的恶化或结构的下沉例如可能由下列情况引起：加固不足的土壤、 水引起的腐蚀、在建造过程中不适当的土壤类型、土壤中摩擦力的降低、 或者是温度或湿度条件的变化。此外，土壤恶化也可能是由于机械损伤产 生的条件变化例如水管或下水道的破裂而引起。而且，土壤条件也会由于 动态力的影响而发生变化。

为了改进土壤，承载量差的土壤由具有较好承载量的物质所替换。这 样一个称为物质替换的过程是非常艰巨和昂贵的。此外，使用打桩技术， 例如使用由土壤的摩擦支承的摩擦桩，或使用支靠在硬底层上的地基桩。 打桩需要沉重和复杂的装备，这会给周边环境带来噪音和更多的干扰。由 于打的桩要固定到结构，所以当结构由桩而不是由土壤支承时，结构会受 到点载荷。

EP0851064中披露了一种用于改进土壤承载量的解决方法。在该方法 中，土壤中提供有多个孔，一种通过化学反应会发生膨胀的物质注入这些 孔中。EP1314824中披露了类似的解决方法，其中使用了一种可产生大于 500kPa压力的物质。在实践中，我们会注意到在这些方法中，判断需注射 剂量的唯一方法是监控土地的表面或建筑物的高度，当在这些方面观测到 反应时就停止注射。当特别是对多孔渗水的和松软的土壤使用这些方法时， 适当确定待注射物质的计量、正确引导膨胀力、以及使所述物质保持在预 期位置的过程都是非常复杂艰巨的工作。

JP7018651中披露了一种解决方法，其中在土壤中钻出的孔中布置了 可膨胀袋体。一硬化剂在高压下泵送进袋中。由于使用高液压，所以所用 的设备很复杂，例如需用在不同条件下都故障灵敏的阀。此外，在松软的 土壤中，很难确定袋子所处的位置，因此很难依靠这种方法来压实松软土 壤的部分。此外，如果袋破裂了，压实过程就会完全失控。JP10195860中 披露了类似的解决方法，其中使用可变形的袋子。该方法也存在着与上述 问题相似的问题。JP2003105745中披露了一种解决方法，其中向土壤或布 置在土壤中的袋子中注射塑性灰浆。当向袋子中注射物质时，这一方法中 也存在上述披露的问题。

JP9158235中披露了一种用于校正建筑物的倾斜的方法。该方法包括 钻一孔，该孔在建筑物的地基下延伸。在该方法中，在地基的下面布置一 可变形的袋子，水和固结物质通过各自单独的管子被输送进袋。目的是通 过填充袋子来举升建筑物。这种方法也需要使用非常高的液压，从而导致 需用复杂和故障灵敏的装备。该装备还包括多个管子，这也增加了该装备 的复杂性。而且，如果在使用中袋破裂了，在该特定袋子上的结构可能会 塌陷，因此这种方法非常危险。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的用于改进土壤和/或用于举升结构的方 法和设备。

本发明方法的特征在于使用例如注射一种通过化学反应会膨胀的物 质，从而使膨胀元件压靠土壤的力主要通过该化学反应产生。

此外，本发明设备的特征在于要注射进膨胀元件中的物质是通过化学 反应会发生膨胀的物质，从而使膨胀元件压靠土壤的力主要通过化学反应 产生。