[发明专利]支架硬化层的建造工作法及装置

说明书

本发明涉及隧道等地下坑道的衬砌支撑和建筑地基的支撑或以隔水为目的而在挖掘地基周围建造的支撑硬化层的建造施工方法和装置。

历来，用高压喷射注入工艺形成的支撑硬化层的建造，由于填充密度和渗透性的问题，主要是使用缓凝性的硬化材料来进行，但用缓凝性硬化材料的支撑衬砌，由于其硬化时间长，因而很难配合挖掘速度地使工程进展。

并且，若在没有充分硬化时进行挖掘，则不能得到支撑效果，必然会发生重大事故。

以前由注入形成的支撑衬砌，特别是在盖部注入时不使用具有瞬时凝结性效果的材料，因为瞬时凝结性硬化材料具有2种液性，通过2种液体混合、在短时间里就硬化，喷射的硬化材料在充分渗透填充前就硬化，所以在注入层产生不同疏密，不能得到均质的硬化层。

并且，上述以前的瞬时凝结性硬化材料的注入，为了提高填充密度，曾把通过低压注入，使土粒子间的排列不崩溃并穿过间隙地进行渗透作为重点来进行，但最近，在喷射瞬时凝结性硬化材料的喷嘴的上部设置喷射清水的喷嘴，在对喷射清水形成的土粒子间的间隙的进行过整序的土壤上高压喷射瞬时凝结性硬化材料。

但是，被瞬时凝结性硬化材料的高压喷射而积蓄的地内压力变成过剩压力，会妨碍硬化材料的到达距离的延长，另外在硬化材料的渗透过程中会有使其发生疏密的问题。

而且，上部的清水喷射阻碍地内压和剩余泥浆的逸出，从而使均质硬化材料层的建造变得图难，使难得的高压喷射瞬时凝结性硬化材料的效果减半。

本发明是为解决与上述课题对应的问题而研制的，将前端部设置分别连通2条流道的重合喷嘴、在其上部开设着压出口、而且将在其上部设置清水喷嘴的注入杆插入对象地基中，在规定深度从清水喷射喷嘴喷射清水，而且从重合喷嘴用高压力压送硬化材料A液和硬化材料B液，从各喷嘴喷射高速喷射流，同时，一边从压出口吸入由高压喷射产生的地内压力，一边旋转注入管并沿拨出方向移动，从而在注入管轨迹上建造硬化层。

图1是表示本发明实施例的注入杆前端部构造的纵剖面放大侧视图。

图2是表示本发明实施例向水平方向施工状况的整体侧视图。

以下根据附图说明本发明的实施方式。1是注入杆，具有第1流道11、第2流道12、第3流道13，各流道分别与喷嘴21、22、23连通并开口，22、23构成重合喷嘴，21构成清水喷嘴。

24是压出口，在重合喷嘴和清水喷嘴之间开口，由高压喷射所产生的地内压力或剩余泥浆通过负压加以吸入，并通过排出路14而排出到外部。

注入杆1的后端通过旋转部3与软管31、32、33相连接，而软管是与供给部相连接的，同时被装在构成基座的台车4上的注入杆动作机构5和杆转向机构6支承着。

首先，由杆转向机构6使注入杆1相对插入对象地基的角度在垂直方向、水平方向、仰起方向转向，同时，为使注入杆1插入对象地基由注入杆动作机构5相对注入杆给予前进、后退、旋转等动作。

与软管31、32、33连接并向注入材料施加高压力的高压泵装置由活塞式液压缸和阀室以及从液压缸室向阀室传递压力的压力响应体构成，压力响应体由比重与填充在两室间的硬化剂液不同的油那样的液体和随其动作的弹性膜构成。

构成响应体的填充液以由活塞的动作而引起的容积变化量在液压缸和阀室间移动，使与此相应的硬化剂液流入阀室内，被活塞的相反动作所压送。

此间被压送的注入材料由于填充液的存在而不与膜片或柱塞接触地吸入压送，能防止因滑动摩擦引起的消耗，提高输出效率。

阀箱由阀座、阀主体和弹簧构成，该阀座分别设有与阀室连通的入口通路和出口通路、阀座部形成大到半球形的凹面形状，从凹面沿轴向形成多个小孔；阀主体由与凹面形状相对应的球体构成；弹簧把阀主体向阀座推压。球体阀的动作更推进着压力的提高。

使这样地装置的注入杆1向对象地基X1推进插入，到达规定的深度时，用200kg/mg²～500kg/cm²的高压力向第1流道11压送清水、向第2流道12压送A液、向第3流道13压送B液，从喷嘴21、22、23分别高压喷射，使注入杆边旋转边沿拔出方向后退，通过从设置在上部的流道11的喷嘴21喷射清水，从喷嘴22、23向整序的轨迹部y注入硬化材料，建造圆筒状硬化材料层。