CN115038514A - 用于淤泥细土的混合装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于地下混合两种或两种以上材料的装置。该装置包括与所述至少两种材料的容器流体连通的至少一根软管。该装置还包括混合器，其中所述至少一根软管端接所述混合器。所述混合器具有至少一个孔径，用于接收所述至少一根软管。所述混合器限定了与所述至少一个孔径流体连通的混合腔以接收通过每个软管进入每个孔径的材料，以便在混合腔中对其进行混合。所述混合器进一步限定了用于排出混合物的出口。
Description
技术领域
本发明涉及混合器领域，更具体地说，本发明涉及适用于地下混合材料的装置。
背景技术
众所周知，通过注入结构耐腐蚀材料(structurally resistant material)可以加固土壤，从而提高现有结构(如房屋和建筑物)的地基强度。为此，一种方法是将原料引入地下，使其反应为土壤提供稳定性，从而提高地基强度。因此，需要一种便于原料或组分之间的地下混合和反应的混合器。
过去已经设计了几种混合器。然而，没有一种在能够用于地下混合的同时还具有紧凑结构且便于使用。
申请人认为，相关对比文件对应于小岛久雄(HISAO KOJIMA)提交的美国专利公布文件US 5,104,233。小岛提交的对比文件公开了一种混合元件，其包括通道管和流体结构，所述流道管中可以通过待混合的流体，所述流体结构在所述流道管内部提供多个流体通道。然而，小岛提交的对比文件没有公开任何适用于地下混合材料的方法。
另一相关应用是阿尔弗雷德·福格利斯特(ALFRED
)提交的美国专利US 7,040,802。福格利斯特提交的对比文件公开了一种用于高粘度流体的静态混合器，包括整体制备的混合元件、以管件形式存在的套筒元件和壳体，所述混合元件定位在所述套筒元件中，并且所述套筒元件和所述混合元件一起插入到所述壳体中。然而，福格利斯特提交的对比文件没有公开任何适用于地下混合材料的方法。
跟本专利的保护主体类似的一些其他对比文件提供了一些或多或少复杂的特征，而这些特征无法以有效和经济的方式解决上述问题。因此，这些专利均未显示本发明的新颖性特征。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种适用于地下混合材料的装置。
本发明的另一个目的是提供一种结构简单的适用于地下混合材料的装置。
本发明的其他目的将在本说明书的以下部分中提出，其中的详细描述的目的是充分披露本发明，而不是对其进行任何限制。
附图说明
鉴于上述和其他相关目的，当结合附图阅读时，可以根据以下描述更充分地理解本发明包括的部件的构造和组合的细节，其中：
图1是根据本发明的一个实施例的用于改进土壤状况的系统100；具体而言，盖108示出在第一管道106的远端，第一管道106和盖108均已插入土壤104中预定距离，并且将组分注入膨胀元件114中；
图2显示了用于将组分输送到地下并朝向混合器10的膨胀元件114和装填管112的视图；
图3A显示了适用于地下混合材料的装置20的分解图，包括基座24和延伸组件28；
图3B显示了延伸组件28的延伸段28A的视图，其中所述延伸段28A可通过环和夹子构造28D连接；
图3C显示了附件28B的视图，其中所述附件28B具有可连接到混合器10上的六角形突起10D的六角形开口28C；
图4示出了装填管112端接至混合器10的视图；
图5示出了适用于将装填管112和膨胀元件114正确放置在地下的不同部件；
图6A示出了底部衬套14的俯视图；
图6B示出了底部衬套14的等距视图；
图6C示出了底部衬套14的主视图；
图7A示出了用于引导第一管道106中的装填管的柔性软管34的示意图；
图7B示出了装填管112连接到第一管道106内的混合器10的示意图；
图8A示出了根据本发明的一个实施例的混合器10的俯视图；
图8B示出了根据本发明的一个实施例的混合器10的等距视图；
图8C示出了根据本发明的一个实施例的混合器10的主视图；
图9A示出了根据本发明的另一个实施例的混合器10的俯视图；
图9B示出了根据本发明的另一个实施例的混合器10的等距视图；
图9C示出了根据本发明的另一个实施例的混合器10的主视图；
图10A示出了根据本发明的再一个实施例的混合器10的俯视图；
图10B示出了根据本发明的再一个实施例的混合器10的主视图；
图10C示出了根据本发明的再一个实施例的混合器10的截面图；
图10D示出了根据本发明的再一个实施例的混合器10的等距视图；
图11A示出了根据本发明的又一个实施例的混合器10的俯视图；
图11B示出了根据本发明的又一个实施例的混合器10的等距图；
图11C示出了根据本发明的又一个实施例的混合器10的主视图；
图12A示出了根据本发明的一个实施例的混合器10的示意图；
图12B示出了根据本发明的另一个实施例的混合器10的示意图；
图13A示出了根据本发明的再一个实施例的混合器10的主视图；
图13B示出了根据本发明的再一个实施例的混合器10的等距视图；
图13C示出了根据本发明的再一个实施例的混合器10的俯视图。
具体实施方式
现在参照附图，在附图1-13C中，可以观察到，本发明采用附图标记10表示混合器。根据本发明的混合器10在软管的底端提供，所述软管用于输送需要地下混合的原料或组分。
图1示出了用于加固房屋200的土壤或地基的系统100。所述系统100包括容器102，所述容器102中包含需要混合到土壤104中以加固土壤和任何类型的地基(包括但不限于房屋或任何其他类型的建筑的地基)的组分或原料。还可以将该组分添加到土壤中以填充空隙，从而稳固土壤和相关地基。该系统还包括布置在钻孔土壤104获得的第一孔101内的第一管道106。第一管道106的远端由盖108覆盖。该系统还包括一个或多个与容器102流体连通的装填管112。该系统还包括设置在装填管112的操作底端提供的混合器10，所述混合器10适用于混合进入所述混合器10的两种或以上的组分。
可选地，系统100可以包括膨胀元件114。离开混合器10的组分混合物收集在膨胀元件114内。有时，这些组分可以使得其在混合器10中混合时，组分之间的化学反应导致混合物膨胀。膨胀元件114可以适应(accommodate)该膨胀。膨胀后，混合物可以转化为硬质砌块，为房屋200的地基提供强度。
参照图2，可以看到膨胀元件114中管道连接(ducting)和变化。在图2所示的示例中，有两个装填管112端接于混合器10。在混合器10中形成混合物后，将混合物排放到膨胀元件114中，随后混合物在膨胀元件114中发生膨胀，如前所述。顶部衬套12允许将装填管112和膨胀元件114固定在一起。底部衬套14设置在膨胀元件114的操作底端，用于固定装填管112和膨胀元件114。图5示出了适用于将装填管112和膨胀元件114正确放置在地下的不同部件，即顶部衬套12、底部衬套14、将装填管112和膨胀元件114连接到顶部衬套12的金属环16，以及将装填管112和膨胀元件114连接到底部衬套14的金属盖18。图6A至图6C示出了底部衬套14的视图。应注意，图6A至图6C所示的底部衬套的配置仅为示例性配置。根据应用要求，其他轮廓的底部衬套的均在本发明的范围内。
参照图3A至图3C，可以看到用于地下混合两种或两种以上材料的装置20。该装置20包括至少一根软管112，其与待混合材料或组分的容器102流体连通。该装置20还包括混合器10，其中所述至少一根软管112端接所述混合器10。所述混合器10具有至少一个孔径(aperture)10A，用于接收所述至少一根软管112。所述混合器10限定了与所述至少一个孔径10A流体连通的混合腔18，以接收通过每个软管112进入每个孔径10A的材料，以便在混合腔18中将其进行混合。所述混合器10进一步限定了用于排出混合物的出口22。
该装置20还包括基座24，所述基座24配置成安装在混合器10的出口22处。所述基座24具有开口24A，用于稳固地接收混合器10。更具体地说，开口24A可以配备螺纹或其他器件，以稳固地接收或配合混合器10的出口22。
根据本发明，所述混合器10具有设置在所述混合器10的操作顶面上的孔径26。所述装置20还包括延伸组件28。所述延伸组件28包括多个延伸段28A，其中一个延伸段28A包括手柄30，而另一个延伸段28A包括突起32。所述延伸组件28适用于将所述混合器10安装到所述基座24上。所述基座24设置在位于地下的所述膨胀元件114的操作底端。所述延伸组件28使得通过所述第一管道106朝向所述基座24移动所述混合器10，以便于将混合器10安装到基座24上。为此，手柄30将混合器沿第一管道106向下移动，而所述突起32则配置为与孔径26配合，以使得所述延伸段28A和混合器10之间机械耦合，从而在手柄30旋转时旋转混合器10。在一个实施例中，突起32和孔径26具有方形轮廓。而其他多边形轮廓也在本发明的保护范围内。
图3B示出了延伸组件28的一个实施例，其中延伸段28A具有附件28B而不是突起32。该附件28B限定了六角形开口28C。该六角形开口28C配置成与混合器10上提供的六边形突起10D啮合，如图3C所示。如图3B所示，延伸段28A之间的连接是通过环和夹子形成28D实现的。
图4示出了混合器10的等距图。混合器10具有与其端接的三个装填管112。根据一个示例，这三个装填管112配置成，在其中一个装填管112中携带第一组分，在另一个装填管112中携带第二组分，并在第三个装填管112中携带空气或水。基座24还具有螺纹开口24A，其配置为以螺纹方式接收混合器10的出口22，该出口22具有互补的螺纹结构。
图7A示出了装置20中的管道连接。如图7A所示，装置20包括容纳装填管112的柔性软管34。柔性软管34的下游是第一管道106，所述第一管道106将装填管112置于地下。钻孔套36(drilled cases)用于将柔性软管34与第一管道106连接，并固定装填管112。
图7B示出了根据另一实施例的装置20中的管道连接。如图7B所示，所述装置20包括插入所述第一管道106中的装填管112，使得装填管112端接混合器10。柔性软管34在本实施例中不存在。钻孔套36用于将柔性软管34与第一管道106连接，并用于固定装填管112。
图8A至图8C示出了根据本发明的一个实施例的混合器10的视图。混合器10具有圆柱形顶部10B和从所述顶部10B向下延伸的出口22。如前所述，混合器10包括孔径10A和26。在混合器10的本实施例中，孔径26具有正方形轮廓。混合器10还包括孔(hole)10C，当混合器10以同心布置安装到另一管道中时，该孔10C有助于插销或针的定位。在图8A至图8C所示的实施例中，出口22在其外表面上具有螺纹结构。
图9A至图9C示出了根据本发明的另一个实施例的混合器10的视图。图9A至图9C所示的混合器的该实施例类似于图8A至图8C所示的实施例，唯一的区别在于混合器的出口22的外表面上提供的结构。因此，为了本发明的简洁性，不再描述图9A到图9C中所示的混合器10的构造。此外，简单起见，图8A至图8C和图9A至图9C中的相同元件由相同的附图标记表示。在本实施例中，出口22具有设置在其外表面上的螺旋突起38。
图10A至图10D示出了根据本发明的再一个实施例的混合器10的视图。图10A至图10D所示的混合器的该实施例类似于图8A至图8C所示的实施例，唯一的区别在于孔径26的配置。因此，为了本发明的简洁性，不再描述图10A到图10D中所示的混合器10的构造。此外，简单起见，图8A至图8C和图10A至图10D中的相同元件由相同的附图标记表示。在本实施例中，孔径26具有圆形形状。圆形形状的孔径26允许圆柱形轮廓的延伸段28A安装在孔径26中以操纵混合器10。
图11A至图11C示出了根据本发明又一个实施例的混合器10的视图。图11A至图11C所示的混合器的本实施例类似于图8A至图8C所示的实施例，唯一的区别在于混合器的出口22的外表面上提供的形状。因此，为了本发明的简洁性，不再描述图11A到图11C中所示的混合器10的构造。此外，简单起见，图8A至图8C和图11A至图11C中的相同元件由相同的附图标记表示。在本实施例中，出口22具有设置在其外表面上的突起40。更具体地说，在本实施例中，基座24中设有空腔，用于接收混合器10的出口22上的突起40，其中空腔和突起40具有互补配置，以使得所述出口22与所述基座24的开口扣合。
图12A和图12B示出了根据本发明的其他实施例的混合器10。参照图12A，混合器10还包括一对倾斜通道42，所述倾斜通道42从混合器10的外周向混合器10的中轴延伸。参照图12B，混合器10还包括一对水平通道44，所述水平通道44从混合器10的外周向混合器10的中轴延伸。
参照图13A至图13C，示出了混合器10的一个实施例，其包括设置在混合器外围的定位突起46，用于将混合器10安装在同心管中。在替代实施例中，混合器10为Y形混合器，并且具有Y形配置。所述混合器10可以包括安装在其上或安装在其中的GPS设备，当混合器在地下移动时，GPS设备会通知用户混合器的位置。
上述描述表达了对本发明的目标和优点的最佳理解。本发明的发明构思可以制成不同的实施例。应当理解，本申请中公开的所有事项仅被解释为说明性的，而不是限制性的。
工业适用性
本发明的工业适用性包括用于地下混合两种或两种以上材料的装置。该装置结构简单，适用于地下混合过程。该装置包括至少一根软管，其与待混合材料或组分的容器流体连通。该装置还包括混合器，其中所述至少一根软管端接所述混合器。所述混合器具有至少一个孔径，用于接收所述至少一根软管。所述混合器限定了与所述至少一个孔径流体连通的混合腔以接收通过每个软管进入每个孔径的材料，从而在混合腔中对其进行混合。所述混合器进一步限定了用于排出混合物的出口。
Claims (13)
1.一种用于地下混合至少两种材料的装置，其特征在于，包括：
a、与所述至少两种材料的容器流体连通的至少两根软管，所述至少两根软管各自包括插入地面的远端；
b、位于所述远端的混合器，所述混合器具有用于接收所述至少两根软管的至少两个孔径，所述混合器进一步限定与所述至少两个孔径流体连通的混合室以接收通过所述至少两根软管进入所述至少两个孔径的所述至少两种材料，以使得所述至少两种材料在所述混合室中混合；以及
c、基座，所述基座配置成安装到所述混合器的至少一个出口，所述基座具有用于稳固地接收所述混合器的开口。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述基座的所述开口是用于接收所述混合器的所述至少一个出口的螺纹开口，其中所述至少一个出口的外表面具有与所述开口上提供的螺纹形状互补的螺纹形状。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述基座的所述开口设有空腔，所述空腔用于接收所述混合器的所述至少一个出口上的突起，其中所述空腔和所述突起具有互补配置以将所述至少一个出口与所述开口扣合。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括延伸组件，所述延伸组件包括至少一个延伸段，一个所述延伸段具有与所述混合器的所述操作顶面上的所述至少两个孔径互补的突起。
5.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，一个所述延伸段包括手柄，所述手柄用于为所述延伸组件提供手动驱动以将所述混合器安装到所述基座中。
6.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述突出和所述至少两个孔径具有方形轮廓。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述混合器包括设置在所述混合器的外围的定位突起以将所述混合器安装在同心管中。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述延伸段配置成彼此扣合。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，将在所述混合器内混合的所述至少两种材料包括聚氨酯、沙子、压缩空气和加压水的任何组合。
10.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述混合器包括两个出口，其中第一个出口用于所述聚氨酯，第二个出口用于所述至少两种材料中的剩余一种。
11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少两根软管通过所述至少两个孔径使用快速连接器或拧紧安装到所述混合器。
12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括顶部衬套和底部衬套，每个衬套具有至少一个通道开口，用于供所述至少两根软管通过并在所述至少两根软管在地下移动时受其引导。
13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少两个孔径的数量对应于所述至少两根软管的数量。
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