CN1914380A - 喷射搅拌施工方法及喷射搅拌装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供不将泥浆作为施工废料或一般残土进行处理并在排除粒径大的固体物后与硬化材料等地基改良用介质混合以作为建筑构建材料再利用的桩橛的喷射搅拌施工方法及喷射搅拌装置。使设有多个喷射部的多管杆从地基中边旋转边上升，同时，从第三喷射部喷射压缩空气和水并将地基改良范围喷射切割成圆筒形，将切割的泥浆通过挖掘孔排出到地面，从第一喷射部的喷嘴喷射地基改良用介质以及从第二喷射部的喷嘴喷射使地基改良用介质固化的反应材料以构建预定直径的桩橛，在该喷射搅拌施工方法中，是从排出到地面的泥浆中分离去除一定粒径以上的固体物并与地基改良用介质混合而形成混合介质，再用压力输送泵压力输送并从第一喷射部喷出的桩橛构建施工方法。

Description

喷射搅拌施工方法及喷射搅拌装置

技术领域

本发明涉及在较软的地基中浸入地基改良用介质来构建桩橛的施工方法及喷射搅拌装置，特别涉及虽可将泥浆当作施工废料和一般残土处理但却不作为一般残土处理而是作为建筑构筑材料再利用的桩橛的喷射搅拌施工方法及喷射搅拌装置。

背景技术

以往，在建筑、土木工程中，为在该工程中使较软的地基硬化而使用了在地基中浸入地基硬化剂以使地基硬化的施工方法。提出了多种施工方法来作为此类以地基改良为目的的方法，特别地，因作业性和可靠性的优点而广泛使用喷射搅拌施工方法。

喷射搅拌施工方法中使用被称作钻孔机的喷射搅拌装置。钻孔机的构成包括：使主轴边旋转边升降的进给装置、支撑于主轴上的多管杆、将用搅拌机和搅拌器混合的地基改良材料以高压进行压力输送的高压泵、驱动高压泵的液压单元、在地基硬化材料中混入空气的压气机、向搅拌机供给水的水箱。

作为喷射搅拌施工方法，开发了在从设于多管杆上的喷射部喷射压缩空气和水来切割地基后，喷射并搅拌以水泥浆为主要成分的地基改良用介质和促进地基改良用介质硬化的反应材料来构建预定直径的桩橛的方法。该施工方法是在对象地基中形成地基和硬化材料的柱状搅拌部并通过地基硬化材料的硬化在地基中制造桩橛状的固体物而构建桩橛的施工方法。这时，置换地基硬化材料的土壤的一部分作为泥水而与空气一同被排出到外部。由切割所产生的含水分的泥浆通过挖掘孔而被排出到地面，从而需要对施工废料进行运输处理。如果将由现有喷射搅拌施工方法排出的大量泥浆作为施工废料进行处理，那么存在的问题是：不但废料处理所花费的成本增大，而且现场的作业也变得烦杂，其结果就会使喷射搅拌施工方法整体所需成本增大。

为解决此类问题，为可将泥浆作为一般残土进行处理，对喷射搅拌施工方法进行改良以不使泥浆中包含硬化材料等地基改良用介质。但是，存在不能将泥浆完全作为一般残土进行处理的问题，再有，还存在排出的残土的丢弃处理问题始终没有解决的问题。

如果是不将制造所产生的泥浆作为施工废料和一般残土进行丢弃处理而是作为建筑和构建材料再次利用的方法，则可成为将废料作为材料进行有效利用的对地球环境友好的建筑构建施工方法。期待此类对环境友好的喷射搅拌施工方法及喷射搅拌装置的开发。

此外，在现有喷射搅拌施工方法中，从喷射喷嘴将地基硬化材料和空气一同喷射到地基中并搅拌土壤和地基硬化材料。这是被称为空气结合(混合气体喷出)的现象，将用作地基硬化材料的水泥浆的吸出到外部。这样，其结果为：将地基中的地基硬化材料的一部分在硬化前从挖掘孔吸出并排出到外部。

因此，为构筑期望直径的桩橛而所需的地基硬化材料的量不足，出现了足够距离的地基硬化材料没有浸入的现象，发生了实际上制成比预定直径小的桩橛的事情。

此外，由于与水泥浆一同从挖掘孔排出的泥浆必须作为施工废料来处理，所以现场的作业变烦杂，且经费提高。

本发明的现有技术为专利文献1-日本第2717503号专利、专利文献2-日本第2844284号专利、专利文献3-日本第2003-379126号专利申请。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供可将泥浆作为施工废料或一般残土进行处理却不作为残土进行处理而是在排除粒径大的固体物后与硬化材料等地基改良用介质进行混合以作为建筑构建材料再利用的桩橛的喷射搅拌施工方法及喷射搅拌装置，以及提供促进地基硬化材料的硬化且防止地基硬化材料流出并在构建期望直径的桩橛的同时可将制作所产生的泥浆作为一般残土处理的喷射搅拌施工方法及喷射搅拌装置。

为实现上述目的，本发明的喷射搅拌施工方法及喷射搅拌装置，在下端设有喷射以水泥浆为主要成分的地基改良用介质的第一喷射部和喷射反应材料的第二喷射部，再有，多管杆在比上述第一和第二喷射部高的上部设有由混合喷射压缩空气和水的相对的口构成的第三喷射部，将多管杆压入或进给到地基中，并在地基中使上述多管杆边旋转边上升，且在预定范围内从上述第三喷射部喷射压缩空气和水以将地基改良范围喷射切割成圆筒形，在将切割的泥浆从挖掘孔排出到地面的同时，从上述第一喷射部的喷嘴喷射地基改良用介质，再从第二喷射部喷嘴喷射使地基改良用介质固化的反应材料，并构建预定直径的桩橛，其特征在于，其构成为：从由包含排出到地面的水的泥土构成的上述泥浆中分离去除一定粒径以上的固体物并与上述地基改良用介质混合而形成混合介质，再由压力输送泵压力输送以从第一喷射部作为地基改良用介质喷射。

固体物的分离方法的构成包括：从泥浆分离粒径大的砂土的砂土分离工序、将泥浆和地基改良用介质混合的混合工序、将混合了泥浆的地基改良用介质压力输送的压力输送工序。

本发明的喷射搅拌施工方法的构成为：设有喷射以水泥浆为主要成分的地基改良用介质的第一喷射部和喷射反应材料的第二喷射部，再有，多管杆在比上述第一和第二喷射部高的上部设有由混合喷射压缩空气和水的相对的口构成的第三喷射部，将多管杆压入或进给到地基中，并在地基中使上述多管杆边旋转边上升，且在预定范围内从上述第三喷射部喷射压缩空气和水以将地基改良范围喷射切割成圆筒形，在将切割的泥浆从挖掘孔排出到地面的同时，从上述第一喷射部的喷嘴喷射由压力输送泵进行压力输送的混合了水泥浆和砂土的地基改良用介质，再从第二喷射部的喷嘴喷射固化地基改良用介质的反应材料以构建预定直径的桩橛。

再有，本发明是一种喷射搅拌装置，在下端设有喷射以水泥浆为主要成分的地基改良用介质的第一喷射部和喷射反应材料的第二喷射部，再有，多管杆在比上述第一和第二喷射部高的上部设有由混合喷射压缩空气和水的相对的口构成的第三喷射部，将多管杆压入或进给到地基中，并在地基中使上述多管杆边旋转边上升，且在预定范围内从上述第三喷射部喷射压缩空气和水以将地基改良范围喷射切割成圆筒形，在将切割的泥浆从挖掘孔排出到地面的同时，从上述第一喷射部的喷嘴喷射地基改良用介质，再从第二喷射部喷嘴喷射使地基改良用介质固化的反应材料，并构建预定直径的桩橛，其特征在于，其构成为：为将混合了砂土和/或一定粒径以下的泥浆的地基改良用介质加压输送到多管杆而装备了压力输送泵。

再者，本发明的喷射搅拌装置的构成为：为以更高压压力输送地基改良用介质而并排连接多个压力输送泵。

还有，本发明是在地基中进给多管杆并在边使该多管杆旋转边从该地基中升起的同时从在该多管杆上所设的喷射喷嘴将以水泥浆为主要成分的地基改良用介质以高压喷射到地基中并搅拌地基以构建预定直径的桩橛来改良地基的施工方法，在上述多管杆的下端部上下地设有喷射部，喷射部分别设有喷嘴，下方的喷射部上设有向相反方向喷射的喷射喷嘴，在预定制作长度范围内，从上方的喷射部喷射压缩空气和水以切割地基改良区域，并在通过切割孔将该泥浆排出到地面且将上述泥浆作为一般残土进行处理的同时，使下方的喷射部到达上述地基改良区域，而后，在地基改良区域中，从下方的喷射部的一个喷射喷嘴喷射地基改良用介质，并从另一喷射喷嘴喷射具有固0化上述水泥浆的性质的反应材料以由上述反应材料提早使上述地基改良用介质硬化，防止混合气体喷出的现象并防止水泥浆流出，构建预定直径的桩橛。

再有，本发明是一种喷射搅拌装置，其具备内装液压泵的驱动装置和使多管杆升降·旋转的进给装置，在地基中使多管杆进给，并在使该多管杆边旋转边从该地基中上升的同时从在该多管杆上所设的喷射喷嘴以高压向地基中喷射以水泥为主要成分的地基改良用介质来改善地基并构建预定直径的桩橛，其特征在于，其构成为：在上述多管杆的最下端部，设有互相之间以一定间隔上下设置喷射部的喷射器部，喷射部分别设有喷嘴，在该喷射器部的上部喷射部设有一同喷射压缩空气和水的喷射喷嘴，在上述喷射器部的下部喷射部设有互相之间逆向喷射的一对喷射喷嘴，从该下部喷射部的喷射喷嘴中的一个以高压喷射以水泥浆为主要成分的地基改良用介质，并从该下部喷射部的喷嘴中的另一个以高压喷射具有固化水泥浆性质的反应材料。

如上所述，由于本发明的喷射搅拌施工方法和喷射搅拌装置是上述结构，所以起到以下效果：

1.由于使由本施工方法排出的泥浆循环并可混入地基改良用介质来使用，所以本发明是将废料作为资源再利用，从而可有效利用资源且对环境也友好的施工方法。再有，由于不必将泥浆作为施工废料和一般残土处理，所以可节约施工废料处理费用并可减少喷射搅拌施工方法整体的成本。此外，由于进行研究以使泥浆中不含硬化剂，所以还具有可减少硬化剂的浪费使用的效果。

2.固体物的分离由砂土的分离、泥浆向地基改良用介质中混合、混合介质的压力输送构成，使作为施工废料的泥土变为可高效且廉价地再利用的材料。

3.由于可将泥浆以外的一般砂土作为材料混合到地基改良用介质中，所以可构建强度更高的桩橛。

4.由于可混合形成并喷射具有某种粒径且粘性也高的地基改良用介质，所以能提供即使是泥浆则如果是某种粒径也可循环使用的喷射搅拌装置。此外，可喷射包含泥浆以外的土和砂的地基改良用介质。

5.通过并列使用多个泵，即使是包含粒径大的混合物的地基改良用介质也能以高压喷射。

6.由于防止在施工中作为硬化材料的水泥浆流出，所以可构建预定直径的桩橛。由于可防止水泥浆流出，所以可构建充分浸入水泥浆的直径较大的桩橛。

7.由于用反应材料使水泥浆提早硬化，所以水泥浆不会流出到外部，从而可将流出的泥土作为一般残土进行处理。

具体实施方式

下面参照附图所示的实施例来详细说明本发明的喷射搅拌施工方法和喷射搅拌装置。图1是本发明的喷射搅拌装置的概要图，图2是本发明的多管杆一部分的剖视图，图3是本发明的喷射搅拌施工方法的泥浆处理的流程图，图4是连接实施例的多个压力输送泵的连接实例的构成图。

图5是表示本发明的另一实施例的喷射搅拌施工方法中所使用的喷射搅拌装置的实施方式的示意图。图6是表示本发明的另一实施例的喷射搅拌施工方法的喷射搅拌装置的喷射器部，(a)是横剖视图，(b)是纵剖视图。图7是表示本发明实施例的喷射搅拌施工方法的动作顺序的示意图。图8是表示本发明其它实施例的实施例3的喷射搅拌施工方法的动作顺序的示意图。图9是表示本发明其它实施例的喷射搅拌施工方法的动作顺序的示意图。图10是表示本发明其它实施例的喷射搅拌施工方法的动作顺序的示意图。图11是表示本发明的又一实施例的喷射搅拌施工方法的喷射搅拌装置的喷射器部，(a)是横剖视图，(b)是纵剖视图。

如图1所示，本发明的喷射搅拌施工方法20中所用的喷射搅拌装置10的构成包括：驱动装置30、压入装置40(进给装置)、多管杆50、另装备的分离机构。此外，虽然未图示，但是作为必须的构成要素，多管杆内另装备了用于分别压力输送水、压缩空气、地基改良用介质、反应材料的各泵。

对于驱动装置30及压入装置40，由于使用与现有技术同样的产品即可，所以对其详细说明的程度根据需要而定。

如图2所示，多管杆50由直径不同的四个管体构成，并可经各管体间的间隙A～D分别压力输送作为互相之间不混合的独立个体的水、压缩空气、地基改良用介质、反应材料。此外，各管体上设有喷射地基改良用介质的第一喷射部52、喷射反应材料的第二喷射部54、混合并喷射水和压缩空气的第三喷射部56。

对于本发明的喷射搅拌施工方法20，使用图3来详细说明与现有喷射搅拌施工方法的不同点。本发明的喷射搅拌施工方法及装置的特色在于将作为在现有喷射搅拌施工方法中丢弃处理的废料和一般泥土60再利用这点上，这点是与现有技术之间的明显不同点。除再利用泥浆这点外，为与现有技术大体相同的构成，所以对与泥浆的再利用相关特征的构造详细说明。

本发明的喷射搅拌施工方法20的构成包括：从泥浆中分离粒径大的砂土的砂土分离工序24、混合泥浆和地基改良用介质的混合工序26、将混合泥浆的地基改良用介质压力输送的压力输送工序28。在具有该工序这点上现有喷射搅拌施工方法大不相同。再有，在图3的流程图中，作为第一工序所记载的水分分离工序22在现有喷射搅拌施工方法中也进行。

将多管杆50压入到地基中的任意深度，并在使多管杆边旋转边上升的同时进给，从第三喷射部56喷射到达预定范围的压缩空气和水并形成以旋转的多管杆为中心的圆筒形切割部。通过切割破碎而产生的碎石和土及水所构成的泥土通过挖掘孔62排出到地面。排出到地面上的泥土(泥浆)首先在水分分离工序22中分离为水分和固体物。在该实施例的喷射搅拌施工方法20中，使用分离水分和砂土的装置来从泥浆中除去水分。

接着，在砂土分离工序24中，使用适当的分离机构从除去水分的泥浆60除去一定粒径以上的粒状物。通过地基的切割而排出的泥浆60的状态是除切割时所使用的水以外还包含较大石子等固体物或异物。在后述的喷射搅拌装置10中，虽然以即使在包含较大粒径的粒状物的状态下也能进行喷射为特征，但是在包含大石子等固体物的状态下难以压力输送。因此，为了灵活利用泥浆，在与地基改良用介质混合前，必须去除这些粒径大的异物。

作为分离机构使用的装置，只要能去除大型异物则哪种装置皆可。例如，通过筛选去除等方法分离即可。在该实施例中，使用约5mm的筛孔来筛选去除水分的泥浆，并将5mm以上的石和沙除去。

再有，在没有大块石子的粒径较小的沙和土构成的地基的情况下，可被看作是不需要使用分离机构的情况。此类情况也可省略砂土分离工序24。

在混合工序26中，将在砂土分离工序24中除去较大的石和沙的泥浆60与以水泥浆为主要成分的地基改良用介质混合以形成混合介质。由于考虑地基地组成和实施目的而适当决定混合比，所以混合比并不特定地限于一定值。此外，可根据需要来混合水泥浆以外的药剂等，所以皆包含于本发明的范围内。

压力输送工序28是将在混合工序26中形成的混合介质与现有喷射搅拌施工方法同样地压力输送到多管杆50的第一喷射部52的工序。压力输送工序之后由与现有喷射搅拌施工方法相同的方法来实现桩橛的实施。

接着，使用图1及图2来说明本发明的喷射搅拌装置10。该实施例的喷射搅拌装置20由驱动装置30、压入装置40和多管杆50构成，基本构成与现有喷射搅拌装置大体相同。但是，在本发明中，由于喷射混合了粒径大的泥浆和水泥浆的地基改良用介质，所以需要适当改变多管杆50的直径和喷嘴的直径。再有，对于其它点，由于大体上与现有喷射搅拌装置相同，所以此处省略详细说明。

设有作为第一和第二喷射部的两个喷嘴。两个喷嘴上下设置。由喷射以水泥浆等硬化剂为主体的地基改良用介质的第一喷射部52、喷射包含水玻璃和硅酸钠等的反应材料的第二喷射部54构成。喷嘴的形状考虑泥浆的粒径和地基改良用介质的粘性而决定。如果能够喷射在地基改良用介质中混合泥浆的混合介质，则其形状没有特别限定。在图2所示的实施例中，喷射地基改良用介质的第一喷射部52的喷嘴连接到多管杆内侧的管，喷射反应材料的第二喷射部54的喷嘴连接到多管杆外侧的管。内侧的管可设定为混合有泥浆的地基改良用介质能流畅流动的直径。

在该实施例中，其构成为：地基改良用介质通过多管杆50的最内侧的管而被压力输送并从第一喷射部52喷射。连接有用于将地基硬化用介质压力输送到多管杆的压力输送泵。压力输送泵理想的是考虑多管杆及喷嘴的直径和地基硬化用介质的粒径及粘性来选择能获得适当压力的泵。

再有，在现有喷射搅拌施工方法中，由于输送的地基硬化用介质的粒径较小且粘度较低，所以使用普通的高压泵。但是，虽然通常广泛使用的高压泵可压力输送粒径较小且粘性较低的输送物(地基硬化用介质)，但是难以压力输送粒径较大且粘性较高的输送物(与泥浆混合的地基硬化用介质)。因此，在该实施例中，采用了使用压力输送泵的构成。

此外，虽然即使仅单个使用普通的压力输送泵也可获得足以搅拌地基的压力，但是为了根据混合泥浆的地基改良用介质的成分和粒径及粘性来获得足够的压力，有时需要并排连接多个泵。

在图4所示的实施例中，压力输送泵70采用的构成为：将第一压力输送泵72和第二压力输送泵74连接到一台电机76上，且在与各泵的排出口连接的同时，由具备一个排出口79的地基改良用介质导管78构成。从两个泵同时压力输送的地基改良用介质在地基改良用介质导管的合流部合流并从排出口送出。与仅使用单个压力输送泵的情况相比，能以更高压力来输送地基改良用介质。此外，虽然各泵和电机可灵活利用现存制品，但是，电机有时需要更换为具有可驱动多个泵的性能的电机。

从地基改良用介质导管78送出的地基改良用介质通过多管杆50从喷嘴喷出。通过如此使用多个泵，可获得足以搅拌地基的压力。

在该实施例中，虽然将由切割排出的泥浆60在现场与地基改良用介质混合并压力输送，但并不限于该现场，也可利用先前在其它现场排出的泥浆。这样，有利于减少施工废料的处理费用。此外，即使是包含比本发明粒径较大的粒状物的地基改良用介质，由于可以用于喷射搅拌施工方法中，所以可在泥浆以外混合其它的土和沙。例如，可直接使用水泥，并可通过本发明的喷射搅拌装置而使具有各种变化的地基改良用介质的使用变为可能。

这样，虽然是限于以往实施临时桩橛的施工方法，但由于如果加入沙子便可实现灰泥和混凝土桩橛，所以也可作为永久桩橛的施工方法来进行使用。

第二喷射部54是喷射反应材料的喷嘴，反应材料具有使从第一喷射部喷射的地基改良用介质提早硬化的性质。在该实施例中，反应材料使用水玻璃系的硅酸钠，但如果能使地基改良用介质硬化，则对化合物组成没有特别限定，可使用适当的物质。再有，在使用硅酸钠的情况下，从试验可知能在约50～60秒内固化，因而在需要快速固化的工程中特别有效。

即，在需要在海底实施的海底地基的改良工程中，如果泥浆中不含有水泥等硬化剂，虽然可丢弃于海洋中，但是存在因工程而污染海洋的问题。况且，在混入硬化剂的情况下，由于不能丢弃到海洋中，所以泥浆的搬运将花费额外的大量成本。

对此，如果将本发明的喷射搅拌施工方法用于海底地基的改良工程中，则通过加工作为废料的泥浆而混合到地基改良用介质中并可再利用，所以可防止海洋污染。此外，由于硬化速度较快，所以可充分实现用于地基改良的硬化目的。再有，在建筑现场，即使是施工时间如铁道一般限定于从最后一趟车到始发车的短时间内的现场，由于如上述般在短时间内完成硬化，所以也具有可构建桩橛的效果。

图5表示本发明的喷射搅拌施工方法中所用的喷射横框装置，图6(a)和(b)表示喷射搅拌(摸拝)装置的喷射器部。

在图5中，标记101是被称作钻孔机的喷射搅拌装置，该喷射搅拌装置101具备内装液压泵的驱动装置102和使多管杆3升降及旋转的进给装置104。上述多管杆103的最下端部连接有喷射器部105，如图6(a)和(b)所示，该喷射器部105由连接到上述多管杆103的互相之间为同心状的四重筒体151、152、153、154构成，并与上述多管杆3一同进行升降及旋转操作。

该喷射器部105在上下部互相之间以一定间隔例如间隔约1～2m处各设有一对喷射喷嘴161、162、171、172(喷射部)。

上部的喷射喷嘴161、162设于喷射器部105外侧的筒体151、152上，下部的喷射喷嘴171、172设于喷射器部105内侧的筒体153、154上。上部的喷射喷嘴161、162在相反的方向上设于喷射器部105的互相相对侧上。其构成为从筒体152、153之间向这些上部的喷射喷嘴161、162供给超高压水并从筒体151、152之间向其供给压缩空气。

上述内侧的筒体153、154的构成为：设置为比外侧筒体151、152更向下方延伸，喷射喷嘴171连接到筒体154的内部，并供给以水泥为主要成分的地基改良用介质。

另一方面，喷射喷嘴172的构成为：连接于内侧筒体153、154之间，并供给具有使作为地基改良用介质的主要成分的水泥浆固化的性质的反应材料。

作为具有使水泥浆固化性质的反应材料，使用水玻璃系的硅酸钠。以硅酸钠的比例相对于水为30-50％的比例来制作溶液。

在说明使用喷射搅拌施工方法构建桩橛的情况时，将多管杆103在地基108中进给到预定深度并切割地基(参照图5)。接着，使多管杆3边旋转边以预定速度例如1米15～16分的速度上升。而且，在上升的同时从上部的喷射喷嘴161、162喷射压缩空气和超高压水109来切割地基108(参照图7)。随着地基108的切割而产生的排出泥土110从多管杆103周围的挖掘孔111利用提升效果而排出到地面。

在该阶段，还没有从下部的喷射喷嘴171、172喷射以水泥为主要成分的地基改良用介质及反应材料。在上部的喷射喷嘴161、162开始喷射的地基的深度，当下部喷射喷嘴171、172到达时，从下侧喷射喷嘴171开始向已搅拌的地基181喷射以水泥为主要成分的地基改良材料112。同时，从下部的喷射喷嘴172开始喷射具有使水泥浆固化的性质的反应材料113(参照图8)。从下部的喷射喷嘴172喷射作为反应材料113的水玻璃系的硅酸钠。从下部的喷射喷嘴172向地基中连续或间歇地喷射反应材料113。

从上部的喷射喷嘴161、162喷射压缩空气和超高压水109来切割地基181，同时，从下部的喷射喷嘴171喷射以水泥为主要成分的地基改良用介质112，并从下部的喷射喷嘴172喷射作为反应材料113的水玻璃系的硅酸钠(参照图9)。以水泥为主要成分的地基改良用介质112因反应材料而提早硬化。这期间内，喷射器部105在与多管杆103一同旋转的同时逐渐上升。从挖掘孔111排出到地上的排出泥土110由于不含地基改良用介质，所以科作为一般残土处理。

而且，如果上部的喷射喷嘴161、162到达地基改良区域的上端，则停止从上部的喷射喷嘴161、162喷射压缩空气和超高压水109，然后，从下部的喷射喷嘴171、172喷射地基改良用介质112和反应材料113并上升到地基改良区域(参照图10)。在该阶段，排出的泥浆作为施工废料处理。这样，从下部的喷射喷嘴171喷射的地基改良用介质112的水泥浆因从下部的喷射喷嘴172喷射的反应材料113而提早硬化并构建桩橛182，所以防止了混合气体喷出现象并且地基改良用介质112不会排出到外部。地基改良用介质112因反应材料113而提早硬化，所以不会流出到外部并可构建充分浸有地基改良用介质112的直径较大的桩橛182。

图11(a)和(b)是喷射器部115的其它实施方式，且与图6相同部分标以相同标记，该喷射器部115使喷射喷嘴171、172的位置上下错开，并在从喷射喷嘴171喷射地基改良用介质112后，在经过一段时间后从喷射喷嘴172喷射反应材料113。根据该实施方式，由于在喷射地基改良用介质112后一段时间再喷射反应材料113，所以能可靠地将反应材料113混合到地基改良用介质112中。

本发明并不仅限于上述实施方式，例如，在上述实施方式中，虽然使用水玻璃系的硅酸钠来作为具有使水泥浆固化的性质的反应材料，但也可使用其它反应材料等，另外，当然也可在不改变本发明主旨的范围内进行适当改变来进行实施。

附图说明

图1是本发明的喷射搅拌装置的概要图。

图2是本发明的多管杆一部分的剖视图。

图3是本发明的喷射搅拌施工方法的泥浆处理的流程图。

图4是连接实施例的多个压力输送泵的连接实例的构成图。

图5是表示本发明的另一实施例的喷射搅拌施工方法中所使用的喷射搅拌装置的实施方式的示意图。

图6是表示本发明的另一实施例的喷射搅拌施工方法的喷射搅拌装置的喷射器部，(a)是横剖视图，(b)是纵剖视图。

图7是表示本发明实施例的喷射搅拌施工方法的动作顺序的示意图。

图8是表示本发明其它实施例的实施例3的喷射搅拌施工方法的动作顺序的示意图。

图9是表示本发明其它实施例的喷射搅拌施工方法的动作顺序的示意图。

图10是表示本发明其它实施例的喷射搅拌施工方法的动作顺序的示意图。

图11是表示本发明的又一实施例的喷射搅拌施工方法的喷射搅拌装置的喷射器部，(a)是横剖视图，(b)是纵剖视图。

图中：

10-喷射搅拌装置          20-喷射搅拌施工方法

22-水分分离工序          24-砂土分离工序

26-混合工序              28-压力输送工序

30-驱动装置              40-压入装置

50-多管杆                52-第一喷射部

54-第二喷射部            56-第三喷射部

60-泥浆                  62-挖掘孔

70-压力输送泵            72-第一压力输送泵

74-第二压力输送泵        76-电机

78-地基改良用介质导管    79-排出口

101-喷射搅拌装置         102-驱动装置

103-多管杆               104-进给装置

105-喷射器部             108-地基

109-压缩空气和超高压水   110-排出泥土

111-挖掘孔

112-以水泥为主要成分的地基改良用介质

113-反应材料            151、152、153、154-筒体

161、162、171、172-喷射喷嘴(喷射部)

181-已搅拌的地基        182-桩橛

Claims (7)

1.一种喷射搅拌施工方法，在下端设有喷射以水泥浆为主要成分的地基改良用介质的第一喷射部和喷射反应材料的第二喷射部，再有，多管杆在比上述第一和第二喷射部高的上部设有由混合喷射压缩空气和水的相对的口构成的第三喷射部，将多管杆压入或进给到地基中，并在地基中使上述多管杆边旋转边上升，且在预定范围内从上述第三喷射部喷射压缩空气和水以将地基改良范围喷射切割成圆筒形，在将切割的泥浆从挖掘孔排出到地面的同时从上述第一喷射部的喷嘴喷射地基改良用介质，再从第二喷射部喷嘴喷射使地基改良用介质固化的反应材料，并构建预定直径的桩橛，其特征在于：

从排出到地面的包含水的泥土构成的上述泥浆中，分离去除一定粒径以上的固体物并与上述地基改良用介质混合而形成混合介质，再由压力输送泵压力输送，从第一喷射部作为地基改良用介质喷射。

2.根据权利要求1所述的喷射搅拌施工方法，其特征在于：

上述分离包括：从泥浆分离粒径大的砂土的砂土分离工序、将泥浆和地基改良用介质混合的混合工序、将混合了泥浆的地基改良用介质进行压力输送的压力输送工序。

3.一种喷射搅拌施工方法，其特征在于：

设有喷射混合了水泥浆和砂土的地基改良用介质的第一喷射部和喷射反应材料的第二喷射部，再有，多管杆在比上述第一和第二喷射部高的上部设有由混合喷射压缩空气和水的相对的口构成的第三喷射部，将多管杆压入或进给到地基中，在地基中使上述多管杆边旋转边上升，并在预定范围内从上述第三喷射部喷射压缩空气和水以将地基改良范围喷射切割成圆筒形，在将切割的泥浆从挖掘孔排出到地面的同时从上述第一喷射部的喷嘴喷射由压力输送泵进行压力输送的混合了水泥浆和砂土的地基改良用介质，再从第二喷射部的喷嘴喷射固化地基改良用介质的反应材料以构建预定直径的桩橛。

4.一种喷射搅拌装置，在权利要求1-3的喷射搅拌方法中所使用，其在下端设有喷射以水泥浆为主要成分的地基改良用介质的第一喷射部和喷射反应材料的第二喷射部，再有，多管杆在比上述第一和第二喷射部高的上部设有由混合喷射压缩空气和水的相对的口构成的第三喷射部，将多管杆压入或进给到地基中，在地基中使上述多管杆边旋转边上升，并在预定范围内从上述第三喷射部喷射压缩空气和水以将地基改良范围喷射切割成圆筒形，在将切割的泥浆从挖掘孔排出到地面的同时从上述第一喷射部的喷嘴喷射地基改良用介质，再从第二喷射部喷嘴喷射使地基改良用介质固化的反应材料，由此构建预定直径的桩橛，其特征在于，

为将混合了砂土和/或一定粒径以下的泥浆的地基改良用介质加压输送到多管杆而装备了压力输送泵。

5.根据权利要求4所述的喷射搅拌装置，其特征在于：

上述喷射搅拌装置为以更高压压力输送地基改良用介质而并列连接多个压力输送泵。

6.一种喷射搅拌施工方法，在地基中进给多管杆，在边使该多管杆旋转边从该地基中升起的同时，从在该多管杆上所设的喷射喷嘴将以水泥浆为主要成分的地基改良用介质以高压喷射到地基中并搅拌地基以构建预定直径的桩橛来改良地基，其特征在于：

在上述多管杆的下端部上下两个地方设有喷射部，喷射部设有喷嘴，下方的喷射部设有向相反方向喷射的一对喷射喷嘴，在预定制作长度范围内，从上方的喷射部喷射压缩空气和水以切割地基改良区域，并在通过切割孔将该泥浆排出到地面且将上述泥浆作为一般残土进行处理的同时使下方的喷射部到达上述地基改良区域，而后，在地基改良区域中，从下方的喷射部的一个喷射喷嘴喷射以水泥浆为主要成分的地基改良用介质，并从另一个喷射喷嘴喷射具有固化上述水泥浆性质的反应材料，由上述反应材料提早使上述地基改良用介质硬化，防止混合气体喷出的现象并防止水泥浆流出，构建预定直径的桩橛。

7.一种喷射搅拌装置，具备内装液压泵的驱动装置和使多管杆升降·旋转的进给装置，在地基中使多管杆进给，在使该多管杆边旋转边从该地基中上升的同时，从在该多管杆上所设的喷射喷嘴以高压向地基中喷射以水泥为主要成分的地基改良用介质并搅拌地基，构建预定直径的桩橛，其特征在于：

在上述多管杆的最下端部，设有互相之间以一定间隔上下设置喷射部的喷射器部，喷射部设有喷嘴，在该喷射器部的上部喷射部设有一同喷射压缩空气和水的喷射喷嘴，在上述喷射器部的下部喷射部设有互相之间逆向地喷射的一对喷射喷嘴，从该下部喷射部的喷射喷嘴中的一个以高压喷射以水泥浆为主要成分的地基改良用介质，并从该下部喷射部的喷嘴中的另一个以高压喷射具有固化水泥浆性质的反应材料。

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