[其他]浆液注入方法

说明书

本发明是关于一种浆液注入方法，更具体地说，是注入两种成分 的可固化浆液，例如用水玻璃和碳酸溶液或二氧化碳气组成的混合浆 液注入土壤中的方法以加固地基。

在早期浆液注入方法中，采用单一液态浆液。之后，对此方法提 出了多方面的改进。例如采用两种彼此反应时可固化的液体作为浆液 (两种成分可固化浆液)在这一方法中，使液体在装在注入管底部的 一个“Y”形管中混合。近来，还有更大的改进，有一种方法成了重 要的方法，其中将两种液体在注入管中混合並将所生成的浆液注入土 壤中。

尽管已有多种类型的两种成分可固化浆液，而目前最为广泛采用 的是一种含有水玻璃(硅酸钠)的浆液，因为它不污染土壤。水玻璃 可以与诸如酸类或盐酸的反应物一起采用。

可以选用水玻璃与反应物碳酸溶液组成的浆液把它灌入土壤以加 固地基。例如，已公开于日本Kokai53-74709。

二氧化碳气具有价格便宜和无害等优点。然而，用水吸收二氧化 碳气制备碳酸溶液並用所生成的碳酸溶液和水玻璃作为浆液，这里有 一个下面将要述及的问题需要解决。因为这一原因，故在此以前尚未 实际采用过这种浆液。

给出反应式：

于是，当碳酸溶液和水玻璃经混合之后注入土壤中，在土壤中产 生硅和碳酸钠，使土壤的脆弱部分变硬，而稳固土体。

采用两种成分可固化浆液的传统浆液注入中，基本上认为被混合 的两种液体是在相等压力下按相同数量供给的。实际上，这种形式的 传统灌浆方法是通过把等压作用下的，等量的两种液体混合而实现 的。

然而，当预先制备的碳酸溶液供给注入管时，如果管内的压力不 够高，则碳酸溶液很容易分解成为水和二氧化碳气，而不能充分地 与水玻璃起反应。另一方面，若要在一个制作场所制备碳酸溶液时， 水和二氧化碳气必须要在一高压，密闭容器中接触以获得高浓度的碳 酸溶液。因此，碳酸溶液不可避免地要在高压下引导进入注入管。另 外，制备碳酸溶液的溶解容器中的压力应当提高，以缩短浆液的胶凝 时间，如图10中所示。

倘若碳酸溶液是在高压作用下供给注入管的，而水玻璃则是在低 压作用下供给的，那么碳酸溶液在管中占了优势，而使两种液体不能 充分地起反应。

已经知道在两种液体混合之后安装一个阀。然而，液体混合之后 的阀是一个止回阀，用来防止浆液注入土壤之后土壤回流到注入管， 而不是保持混合段压力的阀。在传统技术中，混合段的上游是不装阀 的。

因此，本发明的目的是提供一种浆液注入方法，它可以使用固化 浆液的成分彼此充分地接触，混合和反应，所制备的浆液确实能够发 展为具有足够的强度。

本发明的另一目的是提供一种浆液注入方法，它可以使材料充分 地混合，当一种材料是以比另一种材料较高的压力供给时；在这一情 况下碳酸溶液或二氧化碳气和水玻璃被用作两种成分可固化浆液的组 成部分。

以浆液注入方法作为本发明的特色，其中采用一根注入管，将分别 送入管中的不同种类的材料在混合段接触，混合，制成浆液，通过装 在管子顶端的注入口将制成的浆液注入土壤中，此方法的特征在于： 第一压力保持阀装在用较高压力供给的一种材料的较高压力通道中， 所述混合段装在所述第一压力保持阀的下游其邻近处，为了要让所述 一种材料与较低压力下供应的另一种材料接触和混合，以及第二压力 保持阀装在所述混合段的下游；所述一种材料流过第一压力保持阀， 使所述一种材料的压力降低，然后与在混合段的另一种材料接触和混 合；接触和混合是在超过一个大气压力的，並由第二压力保持阀所限 定的压力下实现的；由所述接触和混合而生成的浆液流过第二压力保 持阀並通过管子顶端的注入口注入土壤中。

本发明者曾经进行过用水玻璃和碳酸溶液或二氧化碳气得到一种 浆液注入方法的各种实验室试验和小规模试验，从而发现存在一些有 待于解决的问题。其中的一个问题是，被注入土壤的碳酸溶液和水玻 璃可能没有被充分地起反应，而降低土的加固效果，虽然它们保持在 高压下並有充分的时间发生反应。更具体地说，除非将料液充分地混 合和起反应，不然碳酸溶液和水玻璃是分离地注入土壤中。而且，碳 酸溶液还会分离成水和二氧化碳气。已经发现，不经过充分的混合和 反应得不到所想要的浆液，而二氧化碳气泡会从管子注入口冒出。