[发明专利]地下固化结构物的成形方法及装置

说明书

本发明涉及诸如软弱地基的加固结构物、地下截流墙以及建筑物基础之类的地下固化结构物的成形方法及设备。

迄今，有一种地下固化物成形方法，包括一个中心回转管，一个水软管，一个空气管和一个灰浆管的一种插入管装置，该装置被插入地下，通过回转方法和侧边喷射形成充满固化物的地下空穴，但是由于所建议的方法需要连续旋转插入管装置并且必须用固化物供给装置来喷射挖掘和充填物以及通过旋转接头来驱动插入管装置的驱动装置，喷嘴的上部结构是用来限定，并且固定在插入管装置上的喷嘴只能在地下形成特殊形状的空穴。

日本公开专利申请第133918/1982公开了一种方法以改进地下结构，其包括一个第一步，在地下一个区域挖一个垂直空穴至地下的预定深度，而从通过回转过程挖的空穴中移出沙土，第二步，其中液体在高压下沿着一个垂直于上述空穴的方向，被喷射入空穴以便有助于通过回转过程移出被切割下来的土时，进行的挖掘工作;第三步，其中填充材料在高压下被喷射入由上述方法形成的空穴中，以充填空穴。

然而，先有技术的方法被用作构成具有柱状和盘形状的固化结构物，而不适用于具有不是柱状和盘形状的其他形状的地下固化结构物的形成。

本发明的目的是提供所需要的形状的地下固化结构物。

本发明的一种地下固化结构物成形方法，其步骤为：包括一个倒吸管、一个高压喷射管及一个固化材料喷射管的插入管装置插到将形成固化结构物的地下区域的预定深度，通过插入该插入管装置在这呈以稳定液或诸如此类填充在该地下区域形成的空穴内。在该空穴和一个外部装置之间回收该稳定液，其特征是对着该穴壁侧向通过该高压喷射管以高压来喷射挖掘材料，当插入管装置连续按一个和另一个方向交替旋转而走过一个预定角距离时，便下挖空穴，通过该倒吸管将从该穴壁所得的被切割下来的土与稳定液的混杂土向上抽吸到地上，并同时通过在该插入管装置上的监测器来监测该挖出空穴的状态，且通过该固化材料喷射管将固化材料喷射到该空穴之内，从而将地下加固。在通过该项喷射完成挖掘作业以后，通过一个向下喷射管来喷射该固化材料。这是一种高压喷射从该插入管装置侧向喷射管来喷射该固化材料。其中在该插入管装置前端由一个钻头完成一处导坑的上述挖掘以后，由插入管装置侧向喷射固化材料时，该插入管装置沿着该导坑壁以恒定的速度移动，并在该插入管装置前端由一个超声波传感器感知该导坑的状态，因此一名插入管装置操作人员便确定了地下特定区域的土的性质的分布状态。

本发明的实现上述方法的专用设备包括一个外壳，一个在上述外壳内延伸的，与外壳偏心的喷射管，一个在上述外壳一侧，上述喷射管的头端的喷嘴，与管子不固定地相连通，一个倒吸管由上述外壳的中空内部构成，一个在上述外壳内，沿大致平行于上述喷管方向延伸的，在上述倒吸管处打开的固化物喷射管;在上述外壳的头端的一个钻头;在上述外壳的另一端上，用来测定上述钻头在地下挖掘的空穴的体积和形状的超声传感器;用作支撑和旋转上述设备的地上装置;由上述外壳提供的，在外壳另一端上的，具有至少一个定位器和一个具有与上述定位器配合的开关的夹具驱动装置。该定位器包括装在该夹具周边上的两个可调节的定位器。上述喷射喷嘴被一个下面的档条所支撑，它在底端的支点位于该插入管装置的外壳上，在前端的支点位于喷嘴的对侧，因此当支点位于插入管装置的底端而向上移动时，喷嘴就沿着喷射方向从插入管装置侧向伸出喷嘴。

按照本发明，由于排出向大地挖掘而得的被切割下来的土，便在地下形成预定形状的空穴，并由于喷注固化材料于空穴内，便在空穴中形成固化结构物。这样，因为被切割下来的土完全为空穴中的固化材料所取代，所以如果需要的话，就可以形成具有强度高达180公斤/厘米²的固化结构物，而且由于监测出喷嘴在地下指向着哪一方向，还可以形成所要求的任何形状的固化结构物。

此外，插入管装置以一个预定角度按一个和另一个方向交替旋转，而不是按一个方向继续旋转，以防供液软管及与插入管装置相连的绳扭铰起来，这时具有常规旋转节不可能处理的复杂构造的插入管装置，却可以令人满意地操作。

本发明的以上及其他目的与附带的优点，在工艺熟练人员阅读下列详细说明连同附图后，更加容易清楚。这些图表示本发明的一个更可取的实施例。这仅仅是为了解释，而不是为了限制该发明在任何方面的范围。

附图表示本发明的一个更可取的实施例，其中：

图1是按照本发明的地下固化结构物形成设备的更可取的实施例，以及从这里移去设备的有关地面设备的立视示意图。