專利名稱：使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在砂土中混入纖維作為加強(qiáng)土，將其涂敷在擋土墻，坡面，填土的保護(hù)面上的、使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法以及在該施工法中使用的裝置。
一直以來，通過在土或砂土中混合纖維類或水泥等固定結(jié)合材料，通過用高壓空氣的噴出壓、滾子或夯錘等的碾壓而結(jié)合固定，將其作為高密度的加強(qiáng)土覆蓋在坡面上，對(duì)擋土墻或坡面進(jìn)行保護(hù)。
例如，1979年3月23日在法國申請(qǐng)的第79-07432號(hào)，1979年3月23日在瑞士申請(qǐng)的第275179-5號(hào)，還有1980年在日本申請(qǐng)的第37372號(hào)(特公平1-49661)中記載的建筑材料，是在土或砂土等固體粒子的結(jié)塊內(nèi)幾乎所有地方三維分布纖細(xì)且柔軟的連續(xù)絲狀成分，通過絲狀成分纖細(xì)地纏繞在大多數(shù)的固體粒子中，使固體粒子與絲狀成分之間實(shí)質(zhì)上不通過粘著劑即結(jié)合在一起，從而使固體粒子的結(jié)塊中具備機(jī)械強(qiáng)度的透水性建筑材料。
如

圖17所示，土或砂土等61按傳送帶62所調(diào)節(jié)的量導(dǎo)入漏斗63內(nèi)。再通過噴嘴或噴槍65以噴流64的形式將水注入到漏斗63內(nèi)，落入到土或砂土等61內(nèi)。
其結(jié)果，在漏斗63的下方按照受控制的形態(tài)及速度，生成一定的水和土或砂土等61的混合流66。用氣壓噴槍的噴射器67將絲卷69的絲68向混合流66的方向抽出。絲與砂的比例由砂的流量和絲68的噴出速度所控制。
然而如將絲穿過噴射器67的噴嘴，當(dāng)從該噴嘴噴出高壓水時(shí)，絲也隨之從噴嘴被噴出。
另外，噴射器67可不用高壓水，而利用壓縮空氣從噴嘴噴射。
現(xiàn)有的噴射器67為在日本公告的特公昭55-167170號(hào)公報(bào)上記載的具有單一噴嘴的裝置。這種裝置在將連續(xù)纖維、砂和噴射水混合時(shí)，例如是在道路、坡面等地面上直接進(jìn)行的，一邊的操作者在該地面上撒砂，另一邊的操作者手持噴射器67在撒了砂的地面上一邊移動(dòng)一邊從噴嘴噴出噴射水和連續(xù)纖維。
如前所述，從噴射器的噴嘴噴出的高壓水和作為連續(xù)纖維的絲必須均勻地撒在廣闊的范圍內(nèi)，以便與撒在地面上的砂相混合。因此就要求噴嘴的噴出端與地面大致水平地往復(fù)移動(dòng)，這種噴嘴的移動(dòng)需要操作者用手持整個(gè)噴射器7并來回噴灑移動(dòng)，操作性不佳，很難在各個(gè)部分均勻地提供高壓水和作為連續(xù)纖維的絲。
本發(fā)明的目的在于提供可形成品質(zhì)優(yōu)異的加強(qiáng)土的、使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法以及該裝置。本發(fā)明可消除現(xiàn)有技術(shù)的不盡人意之處，在連續(xù)纖維、砂和水的混合過程中，連續(xù)纖維的絲能夠均勻且互相纏繞地撒遍在廣闊范圍內(nèi)，故操作性很好。
本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)所述目的，其特征在于，作為使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法，第一，在將連續(xù)纖維的絲從置于絲供給裝置中的絲卷中撒放出來，利用高壓水或壓縮空氣將撒放的絲從噴射器的噴嘴噴出，同時(shí)，用氣壓將砂土通過輸料管運(yùn)送到所述纖維的噴出處，將砂土與所述絲直接噴射并混合的使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法中，噴射器設(shè)有多個(gè)噴嘴，將來自多個(gè)絲供給裝置的絲同時(shí)噴出，所噴出的絲互相沖撞纏繞；第二，在絲供給裝置的送料器中設(shè)置測(cè)力傳感器(ロ一ドセル)，該測(cè)力傳感器與計(jì)量裝置相連接，其作用在于相對(duì)砂土的噴出量對(duì)所述計(jì)量裝置中的絲的供給量數(shù)值進(jìn)行顯示和控制。
另外，作為使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法用裝置，其特征在于，第一，在具有放置連續(xù)纖維的絲卷的絲供給裝置，以及利用高壓水或壓縮空氣將從該供給裝置撒放的絲從噴嘴噴出的噴射器的使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法用裝置中，噴射器的設(shè)有多個(gè)噴嘴的噴頭與高壓水或壓縮空氣的供給管相連接；第二，設(shè)置有多個(gè)噴嘴的噴頭借助自動(dòng)搖動(dòng)裝置與高壓水或壓縮空氣的供給管相連接；第三，搖動(dòng)裝置包括與噴頭相接的轉(zhuǎn)動(dòng)管，以及借助搖動(dòng)臂與該轉(zhuǎn)動(dòng)管連接的汽缸的活塞。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，噴射器的設(shè)置了多個(gè)噴嘴的噴頭與高壓水或壓縮空氣的供給管相連接，因?yàn)閺亩鄠€(gè)噴嘴同時(shí)噴射由多個(gè)絲供給裝置供給的絲，所噴出的絲互相沖撞纏繞，所以可在廣闊的范圍內(nèi)無遺漏地撒放。
根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方案，在噴射器中，一旦從水箱輸送的高壓水借助高壓泵通過供給管從噴嘴噴出，絲也隨之被噴射出來，與從噴出機(jī)噴出的砂直接噴射混合，絲的供給量由測(cè)力傳感器檢測(cè)，由計(jì)量裝置計(jì)量并顯示其數(shù)值，另外，因?yàn)樯暗膰姵隽恳沧鳛榕繑?shù)進(jìn)行表示，故可將它們進(jìn)行對(duì)比。
根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方案，在上述作用的基礎(chǔ)上，因?yàn)閲娚淦鞯膰婎^借助搖動(dòng)裝置自動(dòng)地?fù)u動(dòng)，所以噴嘴的噴出端在砂的噴出范圍內(nèi)自動(dòng)地移動(dòng)。由此，操作者只須手持噴射器即可，無須將其來回噴灑，故操作性好。
根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方案，在上述作用的基礎(chǔ)上，搖動(dòng)裝置由連接在噴頭的轉(zhuǎn)動(dòng)管以及借助搖動(dòng)臂與該轉(zhuǎn)動(dòng)管連接的汽缸的活塞構(gòu)成，因此機(jī)械方面用簡(jiǎn)單的構(gòu)成即可實(shí)現(xiàn)確實(shí)有效的操作。
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1為顯示本發(fā)明中使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法及其裝置的全體概要的說明圖。
圖2為本發(fā)明中使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法用裝置的噴射器的平面圖。
圖3為本發(fā)明中使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法用裝置的端部的平面圖。
圖4為本發(fā)明中使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法用裝置的搖動(dòng)裝置部分的平面圖。
圖5為本發(fā)明中使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法用裝置的搖動(dòng)裝置部分的正面圖。
圖6為本發(fā)明中使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法用裝置中的纏線架的正面圖。
圖7為本發(fā)明中使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法用裝置中的纏線架的平面圖。
圖8為本發(fā)明中使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法用裝置中的纏線架的基座部分的正面圖。
圖9為本發(fā)明中使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法用裝置中的纏線架的基座部分的平面圖。
圖10為本發(fā)明中使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法用裝置中的纏線架的支持框部分的正面圖。
圖11為本發(fā)明中使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法用裝置中的纏線架的支持框部分的平面圖。
圖12為本發(fā)明中使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法用裝置中的纏線架的計(jì)量架臺(tái)部分的平面圖。
圖13為本發(fā)明中使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法用裝置中的纏線架的測(cè)力傳感器的正面圖。
圖14為本發(fā)明中使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法用裝置中的纏線架的下部線圈架承受臺(tái)部分的正面圖。
圖15為本發(fā)明中使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法用裝置中的纏線架的下部線圈架承受臺(tái)部分的平面圖。
圖16為纖維控制裝置的說明圖。
圖17為表示現(xiàn)有技術(shù)的說明圖。
符號(hào)說明1-絲供給裝置；2-絲；3-水箱；4-高壓泵；5-供給管；6-噴嘴；7-噴射器；8-砂供給裝置；9a、9b-傳送帶；10-送料斗；11-計(jì)量器；12-噴出機(jī)；13-牽引式鏟車；14-砂堆；15-壓縮機(jī)；16-發(fā)電機(jī)；17-分電盤；18-計(jì)量裝置；19-絲卷；20-導(dǎo)向支撐裝置；21-纏線架；22-噴頭；23-搖動(dòng)裝置；24-絲導(dǎo)向裝置；25-轉(zhuǎn)動(dòng)管；26-搖動(dòng)臂；27-汽缸；28-活塞；29-臂；30-基臺(tái)；32-操作部；33-輸料管；34-纖維重量顯示器；35-纖維重量累計(jì)顯示器；36-砂質(zhì)土選組計(jì)數(shù)器；42-基座；42a-框體；42b-支撐板；42c-結(jié)合栓；43-支撐框；44-連接栓；45a-下部栓；45b-上部栓；46-計(jì)量架臺(tái)；47-下部線圈架承受臺(tái)；48-上部線圈架承受臺(tái)；49-線圈架安裝軸；50-撒放口；51-坡面；61-土或砂土等；62-傳送帶；63-漏斗；64-噴流；65-噴槍；66-混合流；67-噴射器；68-絲；69-絲卷。
圖1為顯示本發(fā)明中使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法及其裝置的全體概要的說明圖。該裝置由絲供給裝置1和噴射器7構(gòu)成，所述噴射器7利用供自水箱3借助高壓泵4由供給管5輸送的高壓水，將供給裝置1撒放的絲2從噴嘴6噴出，該裝置與砂供給裝置8組合使用。
砂供給裝置8由通過傳送帶9a與送料斗10相連的計(jì)量器11，以及借助傳送帶9b與該計(jì)量器11相連的噴出機(jī)12構(gòu)成。圖中13表示從砂堆14搬送砂的牽引式鏟車，15表示向噴出機(jī)12供給壓縮空氣的壓縮機(jī)。
另外，16表示成為計(jì)量器11等的電源的發(fā)電機(jī)，17為分電盤，18為測(cè)量從絲供給裝置1撒放出來的絲的量的計(jì)量裝置。
絲供給裝置1配置有多臺(tái)(以臺(tái)為單位，圖中為4臺(tái))可搬式纏線架21，該纏線架具有使來自多個(gè)(圖中為4個(gè))絲卷19的絲2纏繞著噴出的一個(gè)導(dǎo)向支撐裝置20。
在所述構(gòu)成的纖維配置裝置中，本發(fā)明中如圖2所示，噴射器7由噴頭22和搖動(dòng)裝置23組合而成，噴頭22如圖3所示具有從絲供給裝置1引入絲2的4個(gè)絲導(dǎo)向裝置24，以及在噴射高壓水或壓縮空氣的同時(shí)噴射絲2的4個(gè)噴嘴6。
搖動(dòng)裝置23如圖4、圖5所示，臂29的一端固定在基臺(tái)30上，其另一端樞接在向著斜上方的汽缸27上，搖動(dòng)臂26的上端可轉(zhuǎn)動(dòng)地軸裝在汽缸27的活塞28的前端，該搖動(dòng)臂26的下端軸裝在轉(zhuǎn)動(dòng)管25上，該轉(zhuǎn)動(dòng)管25與噴頭22同軸連接。該轉(zhuǎn)動(dòng)管25通過轉(zhuǎn)動(dòng)接合與高壓水等的供給管5相連接。圖中32為操作部。
另外，所述可搬式纏線架21如圖6、圖7所示，是將支撐框43組合在基座42上而成，基座42如圖8、圖9所示，使支撐板42b交叉著安裝在矩形的框體42a的內(nèi)部，在框體42a的4個(gè)角上突出設(shè)置有結(jié)合栓42c。
支撐框43如圖10、圖11所示，上部彎曲成圓弧狀的4個(gè)框體的下部從所述基座42的4個(gè)角立起，用結(jié)合栓42c和連接栓44固定在基座42上，通過與基座42的組合整個(gè)框部形成鳥籠狀，由蓋子覆蓋。
如圖13所示，測(cè)力傳感器45通過下部栓45a固定在所述框內(nèi)的底部，所述框的上部借助上部栓45b安裝有由交叉狀的棒構(gòu)成的計(jì)量架臺(tái)46。
下部線圈架承受臺(tái)47和上部線圈架承受臺(tái)48共計(jì)4個(gè)，配置為方形設(shè)置在該計(jì)量架臺(tái)46的棒上。下部線圈架47如圖9、圖10所示，由平面交叉的斜板構(gòu)成，在該斜板上組合有輪狀的上部線圈架承受臺(tái)48，下部線圈架承受臺(tái)47和上部線圈架承受臺(tái)48依靠線圈架安裝軸49結(jié)合在一起。
在這種情況下，4個(gè)線圈安裝軸49被設(shè)置為對(duì)著框的中心向內(nèi)傾斜，安裝在該線圖安裝軸49上的絲卷19也隨之向著框中心傾斜。圖中的50為絲2的撒放口。
設(shè)置于如上所述構(gòu)成的絲供給裝置1的各纏線架21中的測(cè)力傳感器25與計(jì)量裝置18相連接。計(jì)量裝置18作為纖維控制裝置，設(shè)置有各個(gè)絲供給裝置1的纖維重量顯示器34、纖維重量累計(jì)顯示器35以及砂質(zhì)土選組計(jì)數(shù)器36。
下面對(duì)動(dòng)作進(jìn)行說明。將4個(gè)纏線架21搬到坡面51等的施工現(xiàn)場(chǎng)，移動(dòng)設(shè)置在適宜的場(chǎng)所。絲供給裝置1的各纏線架21中，從4個(gè)絲卷19撒放出來的作為連續(xù)纖維的絲2，四根捻成一根，從撒放口35、導(dǎo)向支撐裝置20出來，借助噴射器7的絲導(dǎo)向裝置24穿通噴嘴6。
在所述噴射器7中，一旦來自水箱3通過高壓泵4由供給管5輸送的高壓水從噴嘴6噴出，所述絲2也隨之被噴出，與從噴出機(jī)12的輸料管33向坡面的地面上噴出的砂在地面上直接噴射混合。絲2的供給量由測(cè)力傳感器45測(cè)出，由計(jì)量裝置18進(jìn)行計(jì)量。該數(shù)值被顯示出來，另外，砂的噴出量也作為批量數(shù)被顯示出來，故可對(duì)兩者進(jìn)行對(duì)比。
為了使相當(dāng)于砂的0.15-0.2％(干燥重量比)的連續(xù)纖維(復(fù)合纖維無捻絲)與噴射水一起噴射，并與砂進(jìn)行三維混合，需要確保連續(xù)纖維的設(shè)計(jì)混入量為3.3kg/m3。
考慮到噴射器7的噴出量的損耗率(覆蓋在加強(qiáng)土表面的纖維量)為0.5％。將3.3kg/m3×1.05＝3.465kg/m3作為控制目標(biāo)值，連續(xù)纖維噴射量在每次噴射砂±10批量時(shí)，可用計(jì)量裝置18測(cè)量。
另外，通過操作噴射器7的操作部32，汽缸27的活塞28往復(fù)運(yùn)動(dòng)，安裝在該活塞28的前端部的搖動(dòng)臂26的上端隨之移動(dòng)，畫出圓弧狀的軌跡，下端在與轉(zhuǎn)動(dòng)管25的固定部上轉(zhuǎn)動(dòng)。
其結(jié)果，轉(zhuǎn)動(dòng)管25與搖動(dòng)臂26的下端形成為一體地轉(zhuǎn)動(dòng)，該轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到同軸上的噴頭22，噴頭22也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。由此，設(shè)置在噴頭22上的噴嘴6移動(dòng)而畫出圓弧狀的軌跡。
因此，當(dāng)操作者手持噴射器7，手不須動(dòng)作即能實(shí)現(xiàn)噴嘴6的自動(dòng)搖動(dòng)，并使絲2和噴射水的噴射前端自動(dòng)地往復(fù)移動(dòng)，各個(gè)部分能夠均勻地與砂混合。
而且，噴射器7可不用高壓水，而利用壓縮空氣從噴嘴噴射。
如上所述使用本發(fā)明的連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法及其裝置，在連續(xù)纖維、砂和噴射水的混合中，作為連續(xù)纖維的絲可均勻且互相纏繞著無遺漏地撒放在廣闊的范圍內(nèi)，操作性好，另外，可形成品質(zhì)優(yōu)異的加強(qiáng)土。
而且，因?yàn)槭箛娮斓膰娚淝岸送鶑?fù)移動(dòng)，所以操作者不必用手對(duì)噴頭進(jìn)行移動(dòng)操作，噴嘴的噴射前端可自動(dòng)地移動(dòng)，操作性提高。
另外，使噴嘴搖動(dòng)的結(jié)構(gòu)為利用活塞的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，所以操作性確實(shí)可靠。
另外，絲供給裝置是獨(dú)立的，由多個(gè)可自由單獨(dú)搬送的纏線架構(gòu)成，所以可方便地移動(dòng)設(shè)置在坡面等地方，而且，因可設(shè)置在噴射器的附近，故操作性提高。
權(quán)利要求
1.使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法，該施工法從放置在絲供給裝置中的絲卷將連續(xù)纖維的絲撒放出來，利用高壓水或壓縮空氣將撒放出來的絲從噴射器的噴嘴噴出，同時(shí)將砂土通過氣壓輸料管輸送到所述纖維的噴射前端部，與所述絲直接噴射并混合，其特征在于，該噴射器具有多個(gè)噴嘴，將來自多個(gè)絲供給裝置的絲同時(shí)噴射，所噴出的絲互相沖撞纏繞。
2.如權(quán)利要求1所述的使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法，其特征在于，在所述絲供給裝置的送料器中設(shè)置測(cè)力傳感器，該測(cè)力傳感器與計(jì)量裝置相連接，其作用在于相對(duì)砂土的噴出量對(duì)所述計(jì)量裝置中的絲的供給量數(shù)值進(jìn)行顯示和控制。
3.使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法用裝置，該裝置由放置連續(xù)纖維的絲卷的絲供給裝置，以及利用高壓水或壓縮空氣將從該供給裝置撒放出來的絲從噴嘴噴出的噴射器構(gòu)成，其特征在于該噴射器的具有多個(gè)噴嘴的噴頭與高壓水或壓縮空氣的供給管相連接。
4.如權(quán)利要求3所述的使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法用裝置，其特征在于，所述具有多個(gè)噴嘴的噴頭借助自動(dòng)搖動(dòng)裝置與高壓水或壓縮空氣的供給管相連接。
5.如權(quán)利要求4所述的使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法用裝置，其特征在于，所述搖動(dòng)裝置包括與噴頭相接的轉(zhuǎn)動(dòng)管，以及借助搖動(dòng)臂與該轉(zhuǎn)動(dòng)管連接的汽缸的活塞。
全文摘要
一種使用連續(xù)纖維的加強(qiáng)土施工法,其將連續(xù)纖維的絲從置于絲供給裝置中的絲卷撒放,利用高壓水或壓縮空氣將撒放的絲從噴射器的噴嘴噴出,同時(shí)將砂土通過氣壓輸料管輸送到纖維的噴射前端部,與所述絲直接噴射混合,該噴射器有多個(gè)噴嘴,在從多個(gè)絲供給裝置噴出絲的同時(shí),所噴出的絲互相沖撞纏繞。該施工法在連續(xù)纖維與砂和噴射水的混合中,將連續(xù)纖維的絲均勻且相互纏繞地撒遍廣闊的范圍,操作性好并可形成品質(zhì)優(yōu)異的加強(qiáng)土。
文檔編號(hào)B28C3/00GK1380172SQ01110468
公開日2002年11月20日 申請(qǐng)日期2001年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月11日
發(fā)明者菊地洋司, 山田浩, 市川建介 申請(qǐng)人:日特建設(shè)株式會(huì)社