[其他]制备土壤注入剂的系统

说明书

本发明涉及制备注入土壤、能使土壤固结或截断土壤中水流的固结介质的系统，或制备这类固结介质的物料的系统，（此介质一般称为土壤注入剂）。更为独特的是涉及到生产土壤注入剂的系统。在此系统中，简化了加压二氧化碳气体绝对流速的控制，并使二氧化碳在可接受的土壤压力范围内、以给定比例与土壤注入剂的基本组成相掺合。

过去曾推荐使用一种介质注入法，将一种作为硬化剂、基本包括水玻璃（硅酸钠）和二氧化碳气体的固结介质注入软弱土壤或透水土壤中，以固结土壤或截断土壤中的水流。

通常，在将硅酸钠水溶液和二氧化碳气体掺合起来注入土壤时，除非与硅酸钠水溶液混合的二氧化碳气体其绝对数量按基本不变的比例供应，否则，不会形成均匀的硅酸钠粒料，理由如下：如土壤中压力变动，则注入的二氧化碳气体数量随之显著变动，结果对硅酸钠不能保持恒定比例，引起硅酸钠与二氧化碳反应所产生的胶质物质的不均匀性，因而就不能产生均匀的粒料。

例如，当固结物料注入土壤的速率保持不变时，注入压力通常在0到大约20Kg/m²之间变化，另一方面，因为硅酸钠水溶液是液体，所以，即使注入压力变动，硅酸钠水溶液的绝对数量也不会变。但由于注入压力变动，二氧化碳气体的体积既有变化，其绝对数量也有变化。

针对上述问题，解决的途径之一是曾经建议采用日本专利公开物№42769/84所述的一个介质注入系统，这一建议的系统包括插入土壤中的一根注入管，伸入注入管内部的管线所连接的一个硅酸钠贮罐，以及伸入注入管内部的管线所连接的一个二氧化碳气瓶。在二氧化碳气瓶和注入管之间装有一个压力变化敏感元件，该元件被装在一个自动流速调节器阀门上。一流量计通过一压差传感器和一开与关控制器与一流速指示调节器相连。同样，一压力传送装置通过一自动记录控制器与该流速指示调节器相连。将这三个部件顺序连接到注入管和二氧化碳气瓶之间的管线上，这样，通过自动流速调节器、根据两个控制器的计算结果操纵自动流速调节器阀门就能控制二氧化碳气体的绝对流量，从而注入的硅酸钠水溶液和二氧化碳气体将是二者在绝对流速恒定比例下混合起来的混合料。

上述先有技术上采用过的注入系统能够提供一种优势，即在二氧化碳气瓶和注入管之间设置压力变化敏感元件的条件下，使注入管有可能将硅酸钠水溶液和二氧化碳气体以它们绝对流速的恒定比例混合注入土壤中而不考虑土壤压力（Kg/cm²）的变化。不过，应用这一系统的实践表明，存在这样一种必然性：用复杂的控制系统以检测相应于土壤压力的某一数量的加压二氧化碳气体，将引起该控制系统的设备费用增加，并且还带来校验各控制元件性能和控制、维修它们，以及细致的操作控制要求等一些实际问题。

因此，本发明的一个目标就是提供一个生产土壤注入剂的系统，在该系统中，对加压二氧化碳气体全部流速的控制加以简化，以及使二氧化碳气体在可接受的土壤压力范围内能以恒定比例与土壤注入剂的基本组成部分相掺合，并且在系统中能克服采用上述先有技术中所出现的各种问题。

按照本发明，上述目标是通过设置一个制备土壤注入剂的系统来实现的，此系统包括一条土壤注入剂的基本液体组成部分如硅酸钠水溶液的供料管线，和经由二氧化碳气体供气管线、连接到液体组成部分供料管线的一个高压二氧化碳气瓶，在二氧化碳气体供气管线上配置二氧化碳喷嘴。

具有这种构造，相应于一预定范围内土壤压力的二氧化碳气体喷出量仅能分别由选择所希望的喷嘴开口直径大小和希望的某一数值的二氧化碳气体压力来提供。这样，即使土壤注入压力变化，该硅酸钠水溶液和二氧化碳气体也能够在它们以恒定比例掺合起来的状态下注入土壤。使用此系统，能取得形成均匀粒料的效果。

此外，通过二氧化碳气体喷嘴提供对二氧化碳气体流速控制，导致介质注入操作的简化，并且还在使介质易于注入和费用方面作出了很大改进。

本发明上述和其他目标特性和优势可以从阅读下例最佳实施例的说明及其相应图表中得到了解。

图1及2为说明本发明基本概念的简图。

图3为说明二氧化碳气体压力与喷出二氧化碳气体数量之间关系的曲线图。

图4为说明喷嘴开口直径与喷出二氧化碳气体数量之间关系的曲线图。

图5为说明本发明其它实施例示意图。