用于制造礫石柱的方法和組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種方法和系統(tǒng)，其用于通過使用土壤改進(jìn)系統(tǒng)來在土壤中建立礫石柱以強(qiáng)化土壤。所述系統(tǒng)包括貯存器(101)，貯存器連接到通到土壤的礫石轉(zhuǎn)移器件(105，115)上。礫石布置成通過使用液體作為轉(zhuǎn)移介質(zhì)而從貯存器(101)轉(zhuǎn)移到土壤。
【專利說明】用于制造礫石柱的方法和組件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及土壤改進(jìn)方法。更具體而言，本發(fā)明涉及為了改進(jìn)土壤而制造礫石柱、諸如石頭柱的方法。本發(fā)明還涉及可執(zhí)行所述方法的對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]大多數(shù)土壤改進(jìn)技術(shù)的主要目標(biāo)在于壓實(shí)土壤和/或改進(jìn)其排水能力。存在若干技術(shù)來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，但是本發(fā)明涉及在土壤中建立礫石柱。這可大體通過結(jié)合了礫石回填的所謂的振浮壓實(shí)的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，礫石回填導(dǎo)致形成石頭柱。
[0003]振浮壓實(shí)涉及使用振動(dòng)探頭，振動(dòng)探頭可向下穿透要改進(jìn)的土壤達(dá)需要的深度。振動(dòng)探頭通過振動(dòng)和空氣的射流動(dòng)作穿透到需要的深度。探頭的振動(dòng)使土壤結(jié)構(gòu)塌縮或被推到一邊，從而壓實(shí)包圍探頭的土壤。
[0004]存在兩個(gè)基本方法來以柱的方式引入礫石。第一個(gè)通常稱為“頂部饋送”方法，其包括僅在地面高度處將礫石推到之前下降到地面中的探頭周圍的環(huán)帶中。但是，利用頂部饋送方法，不能控制礫石是否實(shí)際到達(dá)探頭的底部。
[0005]如今，第二個(gè)方法稱為“底部饋送”，其是最普遍被指定的，因?yàn)槠涫沟媚軌虼_保礫石實(shí)際上被布置在探頭的底部處且壓實(shí)。當(dāng)使用底部饋送技術(shù)時(shí)，通過管道添加礫石，該管道大體稱為跟隨(follow up)管道，其在振動(dòng)探頭旁邊沿著振動(dòng)探頭一直向下延伸。礫石的出口因此直接置于振動(dòng)探頭的下面。然后通過將連續(xù)的礫石批次饋送到探頭下面來產(chǎn)生礫石柱，各個(gè)批次在饋送下一批次之前被探頭壓實(shí)。柱直徑可改變，這取決于土壤的初始硬度或密度?？尚械氖牵试S較多的礫石置于較弱的土壤區(qū)域中。獲得的石頭柱不僅增加壓實(shí)量，而且還提供一定程度的強(qiáng)化和潛在地有效的排水手段。
[0006]當(dāng)使用底部饋送技術(shù)時(shí)，用于礫石的進(jìn)料罐通常位于跟隨管道的頂部上。然后可將礫石從這個(gè)罐饋送到跟隨管道中。礫石料堆通常位于地面上。礫石必須以某種方式從這個(gè)料堆運(yùn)送到跟隨管道的頂部上的進(jìn)料罐。最普遍使用的方法包括使用箕斗，在地面高度處用反鏟鏟土機(jī)或裝載機(jī)對(duì)箕斗進(jìn)行填充，并且然后使箕斗升起且清空到跟隨管道的頂部處的進(jìn)料罐中。但是，這個(gè)方法是麻煩的，并且缺點(diǎn)在于會(huì)產(chǎn)生一些粉塵，這導(dǎo)致污染增加。進(jìn)行這一點(diǎn)的另一個(gè)方法是通過使用加壓空氣將礫石從處于地面高度處的貯存器(稱為泄料罐)運(yùn)送到進(jìn)料罐。但是，礫石不容易被空氣運(yùn)送，并且由于礫石積聚在轉(zhuǎn)移管道中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)阻塞。
[0007]在已知的產(chǎn)生礫石柱的方法的另一個(gè)困難涉及實(shí)際上將礫石饋送到土壤中。特別是在軟粘土或粉土壤的情況下，跟隨管道的端部容易被土壤材料阻塞，這會(huì)妨礙將礫石饋送到土壤中的操作。
[0008]本發(fā)明的目標(biāo)在于，克服上面提到的涉及建立材料柱的問題中的一些。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種使用土壤改進(jìn)系統(tǒng)來在土壤中建立礫石柱以強(qiáng)化土壤的方法，土壤改進(jìn)系統(tǒng)包括貯存器，貯存器連接到通到土壤的礫石轉(zhuǎn)移器件上，該方法包括:通過使用液體作為轉(zhuǎn)移介質(zhì)，通過礫石轉(zhuǎn)移器件將礫石從貯存器轉(zhuǎn)移到土壤，以建立礫石柱。
[0010]所提出的方法提供了允許非常高效地產(chǎn)生礫石柱的解決方案。例如因?yàn)閷⒌[石饋送到土壤的饋送介質(zhì)不是空氣，而是液體，所以可急劇地減少污染，因?yàn)榭苫鞠蹓m顆粒的存在。液體轉(zhuǎn)移介質(zhì)可例如為水。這具有另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，這種轉(zhuǎn)移介質(zhì)容易獲得且便宜。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種系統(tǒng)，可在其中執(zhí)行根據(jù)第一方面的方法。
[0012]本發(fā)明的其它方面在所附從屬權(quán)利要求中闡述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]參照附圖，根據(jù)非限制性示例性實(shí)施例的以下描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見，其中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的礫石饋送系統(tǒng)的示意性側(cè)視圖；
圖2是顯示圖1中顯示的貯存器的示意性透視圖；
圖3是顯示圖2的貯存器的示意性俯視圖。
[0014]圖4a是示出圖1中顯示的分離料斗(第一罐)和可加壓或加壓罐(第二罐)的示意性橫截面?zhèn)纫晥D，其中，可加壓罐中的閥被關(guān)閉，而另一個(gè)閥打開；
圖4b是示出圖1中顯示的分離料斗和可加壓罐的示意性橫截面?zhèn)纫晥D，其中可加壓罐中的閥打開，而另一個(gè)閥關(guān)閉；
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的建立礫石柱的方法的流程圖；
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的用于建立礫石柱的雙重組件的示意性側(cè)視圖； 圖7是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的礫石饋送系統(tǒng)的示意性側(cè)視圖；以及圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的建立礫石柱的方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]參照附圖，將在下面更詳細(xì)地描述本發(fā)明的一些實(shí)施例。對(duì)在不同的圖中出現(xiàn)的相同的功能和結(jié)構(gòu)元件分配了相同參考標(biāo)號(hào)。
[0016]下面闡述的系統(tǒng)或設(shè)備的目標(biāo)是使用液體(諸如水)作為轉(zhuǎn)移介質(zhì)，通過礫石轉(zhuǎn)移器件將集料(諸如礫石)從源罐(下文稱為貯存器)轉(zhuǎn)移到土壤。在當(dāng)前的描述和權(quán)利要求中的詞語“礫石”要理解為覆蓋適于方法所意圖的應(yīng)用的其它顆粒材料。這些材料的示例為壓碎的碎石、水泥、碎玻璃等。特定應(yīng)用中的礫石顆粒的大小可取決于要建立的柱的直徑。例如，柱的直徑越大，則用來建立柱的顆粒越大。但是，通常在柱直徑和礫石大小之間不存在關(guān)聯(lián)。礫石大小通常受在目標(biāo)區(qū)域中的可獲得性/價(jià)格的控制，并且受管道和跟隨管道的大小限制，以便避免阻塞。
[0017]在一些應(yīng)用中，液體轉(zhuǎn)移介質(zhì)連續(xù)地流動(dòng)，而礫石例如使用螺桿饋送系統(tǒng)以批次的方式、以受控制的方式饋送到流體介質(zhì)中，螺桿饋送系統(tǒng)利用后面描述的雙閥系統(tǒng)的操作來以循環(huán)的方式啟動(dòng)和停止。連續(xù)地饋送液體轉(zhuǎn)移介質(zhì)具有的優(yōu)點(diǎn)在于，不需要開啟/關(guān)閉相關(guān)的泵。如果使用螺桿饋送系統(tǒng)，則“流體+礫石”混合物的密度通過調(diào)節(jié)螺桿相對(duì)于流體介質(zhì)流的旋轉(zhuǎn)速度來控制。在各個(gè)批次中發(fā)送的礫石的量由螺桿在各個(gè)循環(huán)中的旋轉(zhuǎn)數(shù)控制。
[0018]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的建立礫石柱的系統(tǒng)。僅顯示與理解本發(fā)明相關(guān)的元件。因而，例如在該圖中省略了振動(dòng)器探頭。諸如存儲(chǔ)罐101的礫石供應(yīng)在下文稱為貯存器101，其用于存儲(chǔ)礫石和液體轉(zhuǎn)移介質(zhì)，諸如水。圖2和3中更詳細(xì)地顯示貯存器101。剛好在貯存器101外部，顯示了馬達(dá)103，其用于運(yùn)行螺桿，螺桿用于將礫石饋送到進(jìn)料管道105中。進(jìn)料管道105在貯存器101的附近(在此實(shí)例中)連接到礫石和液體饋送器件(諸如泵106)上，礫石和液體饋送器件布置成將礫石和液體饋送或泵送到接收罐或分離罐(在下文稱為分離料斗107)中或直接饋送或泵送到通到土壤的出口管。在一些實(shí)施方式中，泵106浸沒在水中，并且在貯存器101中處于水面下面。泵可位于例如海、河流、湖或池的水平面下面，使得液體介質(zhì)的供應(yīng)使得液體介質(zhì)不需要循環(huán)。能夠?qū)①A存器101置于駁船上，以及將泵106浸沒在海中，例如使得泵位于貯存器101下面。因而，泵可具有用于來自貯存器的礫石的一個(gè)入口，以及用于例如來自海的水的另一個(gè)入口。
[0019]在料斗107中，使礫石與液體轉(zhuǎn)移介質(zhì)分離，然后通過一個(gè)或多個(gè)適當(dāng)?shù)姆祷毓艿?09使液體轉(zhuǎn)移介質(zhì)返回到貯存器101。后面更詳細(xì)地闡述分離工藝。不是使液體返回到貯存器，而是可丟棄液體。這可為例如貯存器101浸沒在水中，例如置于海底或懸掛在駁船上的情況。分離工藝的目的是僅從分離料斗107中排出過量的液體，因?yàn)榉駝t它可快速地填滿。液體饋送速率的范圍可為4000至8000升/分鐘，并且例如分離料斗107的容量可為I至3m3。但是，不需要從礫石中分離所有液體。
[0020]如果其中要建立礫石柱的土壤的狀況太軟，并且需要阻止在礫石進(jìn)料管道的底部末端處吸入土壤，則需要另一個(gè)罐111，其在下文稱為可加壓罐。
[0021]顆粒材料可能與一些液體一起然后通過重力通過位于分離料斗107和可加壓罐111之間的第一閥113從分離料斗107轉(zhuǎn)移到位于分離料斗107下面的可加壓罐111?？杉訅汗?11的容量大于分離料斗107的容量或至少相同?？杉訅汗?11可加壓，如后面將更詳細(xì)地闡述的那樣。
[0022]礫石可能與一些液體一起從可加壓罐111通過重力饋送到振動(dòng)探頭跟隨管道114旁邊的出口管道115 (下文稱為礫石管道115)，或直接通過第二閥401進(jìn)入振動(dòng)探頭跟隨管道114中，第二閥401位于可加壓罐111的底部處(參見圖4a和4b)。例如如果使用“閘門”型閥，則第二閥也可為在可加壓罐111下面不遠(yuǎn)處，如針對(duì)第一閥113所顯示的閥。在示出的示例中，在其遠(yuǎn)端(遠(yuǎn)離可加壓罐111的端部)處具有振動(dòng)探頭的管道114不同于礫石管道115，礫石管道115用于將礫石饋送到土壤中。這兩個(gè)管道彼此平行而延伸到土壤。在其它構(gòu)造中，礫石可直接沿著振動(dòng)探頭跟隨管道114落下，然后在振蕩探頭旁邊、SP僅在組件的遠(yuǎn)側(cè)(底部)區(qū)段處轉(zhuǎn)向。
[0023]在圖1中，也顯示了壓縮機(jī)117，其用于制造壓縮空氣，壓縮空氣可通過壓力管道119引導(dǎo)到礫石管道115。可加壓入口設(shè)置在礫石管道115的頂部處，在第二閥401下面?？杉訅航橘|(zhì)可為壓縮空氣或液體，例如水。在液體的情況下，并且取決于應(yīng)用，可使用流量控制，代替壓力控制。
[0024]如果其中要建立礫石柱的土壤的狀況使得土壤的吸入和在礫石管道的底部末端處的阻塞不是問題，則將不需要可加壓罐111和第二閥401。在這種情況下，礫石管道115可直接連接在第一閥113下面，或如果不使用第一閥113，則礫石管道115將直接連接到分離料斗107上。
[0025]圖2和3示出貯存器101，圖2為透視圖，而圖3為俯視圖。如可從這些圖中看到的那樣，在這個(gè)示例中的貯存器101包括兩個(gè)隔室:用于礫石的第一隔室201，以及用于液體的第二隔室202。這些隔室通過壁203分開。壁203的目的是使出口 207沒有礫石且使得僅當(dāng)螺桿饋送系統(tǒng)205停止時(shí)，液體能夠自由流動(dòng)。因?yàn)楸?03中的用于螺桿饋送系統(tǒng)205的開口不阻止液體進(jìn)入第一隔室201，所以第一隔室201中的礫石可部分地被浸沒。但是，這不是問題。
[0026]馬達(dá)103布置成驅(qū)動(dòng)螺桿饋送系統(tǒng)205，螺桿饋送系統(tǒng)205布置成通過壁203中的第一開口將礫石從第一隔室201饋送到第二隔室202中，且更具體而言饋送到位于第二隔室202的底部處的出口 207 (第二開口 207)，如圖3中顯示。進(jìn)料管道105在運(yùn)行狀態(tài)中連接到這個(gè)第二開口 207上。因而，礫石以及作為轉(zhuǎn)移介質(zhì)的液體布置成通過貯存器101的底部處的出口 207離開貯存器。
[0027]可確定螺桿的每一轉(zhuǎn)將多少礫石轉(zhuǎn)移到進(jìn)料管道105。因而，通過計(jì)算螺桿的旋轉(zhuǎn)數(shù)，可精確地確定碌石量。從質(zhì)量控制觀點(diǎn)看，與現(xiàn)有技術(shù)的解決方案相比，這一點(diǎn)實(shí)際上是本方法的顯著優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)有技術(shù)的解決方案中，礫石量由料斗或反鏟鏟土機(jī)鏟斗填補(bǔ)數(shù)控制，它們可能不是始終裝滿或均等地填充的。通過相對(duì)于通過底部開口 207的液體流來調(diào)節(jié)螺桿的旋轉(zhuǎn)速度，可控制“液體和礫石”混合物的密度。
[0028]現(xiàn)在參照?qǐng)D1至4a和4b和參照?qǐng)D5的流程圖更詳細(xì)地闡述建立石頭柱的方法的一個(gè)示例。在步驟501中，關(guān)閉第一閥113和第二閥401。一旦進(jìn)行了這個(gè)，則在步驟503中，可對(duì)礫石管道115加壓。如果第二閥401打開，則這也表示可加壓罐111也被加壓?，F(xiàn)在在步驟505中，開啟泵106以將液體(在這個(gè)示例中為水)饋送到分離料斗107中。在步驟507中，開啟馬達(dá)103，以便轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿205且從而將礫石饋送到分離料斗107中。換句話說，礫石與水一起泵送到分離料斗107中。現(xiàn)在分離料斗107填充有礫石。
[0029]在步驟509中，在分離料斗107中使礫石與水分離。這個(gè)分離可通過使用一個(gè)或多個(gè)濾篩來進(jìn)行，濾篩可為簡單的網(wǎng)。在圖4a和4b的示例中，顯示了分離料斗107內(nèi)部的兩個(gè)傾斜的濾篩403。礫石布置成在篩的表面上行進(jìn)，而水通過篩下落，以饋送出分離料斗107。如果需要的話，可調(diào)節(jié)濾篩403的傾斜度。如圖4a和4b中顯示，進(jìn)一步提供了液體導(dǎo)引件405，其可僅為板，以將水引導(dǎo)到返回管道109中，以便饋送回到貯存器101 (步驟511)。這些板405的目的也在于阻止礫石由于礫石和水在分離料斗107內(nèi)部的可能的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而在分離料斗107內(nèi)部向上運(yùn)動(dòng)。將也可行的是通過重力沉降來使礫石與水分離，在該情況下，用于返回管道109的返回出口將位于分離料斗107的上部部分中。在步驟511中，不是將水饋送回到貯存器101，而是可丟棄水。
[0030]在步驟513中，確定是否已經(jīng)將需要的量的礫石從貯存器101發(fā)送到分離料斗107。如果還未發(fā)送需要的量，則工藝在步驟509中繼續(xù)。另一方面，如果發(fā)送需要的量，則在步驟515中關(guān)閉馬達(dá)103，以停止將礫石饋送到分離料斗107中。在步驟517中，確定發(fā)送的所有礫石是否被接收在分離料斗107處。由于進(jìn)料管道105可能較長，在最后一個(gè)批次從貯存器101發(fā)送的時(shí)刻和這個(gè)批次由分離料斗107接收的時(shí)刻之間可能存在一些延遲。如果未接收所有礫石，則重復(fù)這個(gè)步驟直到所有礫石被接收。一旦所有礫石接收在分離料斗107處，則工藝在步驟519中繼續(xù):打開第一閥113以通過重力將礫石從分離料斗107饋送到可加壓罐ill中。
[0031]在步驟521中，確定可加壓罐111是否為滿的。如果可加壓罐111不滿，則重復(fù)這個(gè)步驟。如果另一方面，可加壓罐111是滿的，則工藝在步驟523中繼續(xù)，關(guān)閉第一閥113。在此之后，在步驟525中，打開第二閥401。在圖4b中顯示處于打開狀態(tài)的第二閥401，其中，第二閥401處于下部位置?，F(xiàn)在，礫石可通過重力從可加壓罐111饋送到礫石管道115中，以饋送到土壤中。
[0032]在步驟527中，確定可加壓罐111是否是空的。如果可加壓罐不是空的，則重復(fù)這個(gè)步驟。如果這個(gè)罐是空的，則在步驟529中，關(guān)閉第二閥401。在圖4a中，顯示第二閥401處于其關(guān)閉狀況。在所有時(shí)間，兩個(gè)閥中的至少一個(gè)保持關(guān)閉。這使得能夠使跟隨管道115始終處于加壓。這具有的作用是促進(jìn)將礫石饋送到土壤中的操作。在這個(gè)示例中，第二閥401為錐形閥，其布置成向上和向下移動(dòng)。當(dāng)如圖4a中顯示處于上部位置時(shí)，閥關(guān)閉。從步驟529，工藝在步驟519中繼續(xù)。
[0033]從步驟523，工藝也在步驟531中繼續(xù)。在這個(gè)步驟中，確定是否需要更多的礫石來完成礫石柱。如果需要更多的礫石，則工藝在步驟507中繼續(xù)。如果另一方面，在步驟531中，確定不需要更多的礫石，則在步驟533中，關(guān)閉泵106和對(duì)礫石管道115的加壓。在這個(gè)步驟之后，方法結(jié)束。要注意，步驟531與步驟525并行運(yùn)行。
[0034]上面的工藝可以多種方式修改。例如，在分離料斗107中，可存在傳感器，以測量在那個(gè)罐中的礫石量。一旦分離料斗107容納期望的量的礫石，則這個(gè)傳感器可將信號(hào)發(fā)送到馬達(dá)103，以便關(guān)閉它。而且，來自貯存器101的礫石饋送可在關(guān)閉第一閥113之后立即重新開始，或在一些實(shí)施方式中，礫石可在打開第一閥113的同時(shí)饋送到分離料斗107中。
[0035]如上面所闡述，第一閥113和第二閥401的目的是使得能夠使礫石管道115始終保持加壓，同時(shí)使得礫石能夠連續(xù)從分離料斗107傳送到可加壓罐111 (第一閥113打開，這時(shí)第二閥401關(guān)閉)，然后從可加壓罐111傳送到礫石管道115(第一閥113被關(guān)閉，第二閥401打開)。因而，在礫石管道115中始終保持相對(duì)于周圍環(huán)境的過壓。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，壓力入口(壓力管道119在該處連接到礫石管道115上)位于第二閥401下面。連續(xù)打開和關(guān)閉閥的工藝以循環(huán)的方式重復(fù)，使得在示出的示例中，以批次的方式饋送礫石。而且，閥113、401的操作和貯存器101處的螺桿饋送系統(tǒng)205的操作是同步的。但是，還可行的是，具有這樣的解決方案:其中，礫石連續(xù)地從貯存器101饋送到分離料斗107中。但是，在這個(gè)情況下，礫石饋送速率應(yīng)當(dāng)足夠慢，以避免由于太快地填充分離料斗107而浪費(fèi)礫石。
[0036]在上面的描述中，描述了系統(tǒng)包括一個(gè)分離料斗107和一個(gè)可加壓罐111。在與第二實(shí)施例相關(guān)的圖6中，顯示了雙重組件的一些部件，其中除了別的之外，組件包括兩個(gè)分離料斗107和兩個(gè)可加壓罐111。在這個(gè)圖中，還顯示了懸掛器件601，諸如滑輪，以通過例如使用起重機(jī)來升起或降下組件。如顯示的那樣，懸掛器件601位于分離料斗107的高度處，但是遠(yuǎn)低于分離料斗107的上表面603。這個(gè)布置具有特定的優(yōu)點(diǎn):與其中懸掛器件601位于分離料斗107上方的解決方案相比，組件的總高度變得較小。由于雙重組件的原因，布置即使在將懸掛器件601插入分離料斗107之間之后仍然保持平衡。
[0037]在雙重組件中，兩側(cè)(一側(cè)包括一個(gè)分離料斗107和一個(gè)可加壓罐111)是獨(dú)立的。兩側(cè)可同步運(yùn)行或可不同步運(yùn)行。例如，當(dāng)在一側(cè)填充分離料斗107時(shí)，可在另一側(cè)清空可加壓罐111。但是，在雙重組件中，還可行的是，一側(cè)僅在另一側(cè)有缺陷時(shí)使用。來自可加壓罐111的礫石管道115可合并成單個(gè)管道，或兩個(gè)分離管道115可并行地延伸到土壤。而且，對(duì)于各側(cè)可存在一個(gè)單獨(dú)的進(jìn)料管道105，或者備選地，對(duì)于兩側(cè)可存在僅一個(gè)公共進(jìn)料管道105。在后一種情況下，兩側(cè)的循環(huán)是同步的或進(jìn)料管道105配備有閥，以在相關(guān)時(shí)間將流引導(dǎo)到相關(guān)罐。在公共進(jìn)料管道105的情況下，還可行的是，進(jìn)料管道105的位置可從一側(cè)切換到另一側(cè)，以在必要時(shí)對(duì)兩側(cè)進(jìn)行進(jìn)料。在這個(gè)情況下，來自貯存器101的礫石流實(shí)際上可為連續(xù)的。
[0038]如上面所描述，提出的根據(jù)第一和第二實(shí)施例的方法基本上包括使用液體(大體為水)來將礫石從地面高度向上運(yùn)送到分離料斗107，然后從礫石中分離出大部分液體，以及丟棄液體或使液體再循環(huán)，這取決于現(xiàn)場狀況。保留在分離料斗107中的礫石然后可饋送到中間罐111，中間罐111可與下面的礫石管道115 —起加壓，以便防止吸入土壤材料和在礫石管道115的底部末端處的阻塞。取決于現(xiàn)有的土壤狀況，這種加壓可能不是必要的，在該情況下，可能不需要這個(gè)中間可加壓罐111。
[0039]圖7是礫石饋送系統(tǒng)的示意性側(cè)視圖，其示出本發(fā)明的第三實(shí)施例。根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)實(shí)際上是第一實(shí)施例的簡化方案。與第一實(shí)施例相比，在這個(gè)第三實(shí)施例中，可省略以下元件:分離料斗107、在這個(gè)料斗107內(nèi)部的所有元件、返回管道109、可加壓罐111、第一閥113、第二閥401、壓縮機(jī)117和壓力管道119。因此進(jìn)料管道105直接連接到礫石管道115上。換句話說，在第三實(shí)施例中，礫石饋送系統(tǒng)在貯存器101和土壤之間免除了任何罐或料斗。其余元件是一樣的，并且它們可以與在之前的實(shí)施例中相同的方式運(yùn)行。在第三實(shí)施例中，不存在特定步驟來使水和礫石彼此分離。當(dāng)將礫石饋送到土壤時(shí)，過量的水將從礫石管道115的遠(yuǎn)端行進(jìn)到一方面的土壤和另一方面的兩個(gè)管道114和115之間的空間中的表面。
[0040]根據(jù)第三實(shí)施例的示例性方法在下面簡單地參照?qǐng)D7和圖8的流程圖來描述。在步驟801中，液體從貯存器101饋送通過進(jìn)料管道105而進(jìn)入礫石管道115中。一旦液體(諸如水)在進(jìn)料管道中運(yùn)行，則在步驟803中，礫石從貯存器101饋送通過進(jìn)料管道而進(jìn)入礫石管道115中。這里，液體再次用作轉(zhuǎn)移介質(zhì)，以轉(zhuǎn)移礫石。
[0041]在步驟805中，確定是否對(duì)一個(gè)特定礫石柱發(fā)送了需要的量的礫石。如果答復(fù)是肯定的，則工藝在步驟807中繼續(xù)，其中，馬達(dá)103關(guān)閉，以停止礫石的饋送。但是，如果確定沒有發(fā)送足夠的礫石，則在步驟803中饋送更多的礫石。在步驟807之后，在步驟809中關(guān)閉泵106，并且工藝結(jié)束?？赏ㄟ^將跟隨管道114和礫石管道115移動(dòng)到另一個(gè)位置且再次開始工藝來建立更多的礫石柱。
[0042]在上面示出的示例中，礫石轉(zhuǎn)移器件包括進(jìn)料管道105和礫石管道115，在示出的示例中，它們?yōu)閮蓚€(gè)單獨(dú)的管道。但是，礫石轉(zhuǎn)移器件也可為單個(gè)管道。在第一和第二實(shí)施例中，礫石轉(zhuǎn)移器件被解釋為除了進(jìn)料管道105和礫石管道115之外還包括其它元件，諸如分離料斗107且還可能包括可加壓罐111等。
[0043]雖然在附圖中和前述描述中詳細(xì)地示出和描述了本發(fā)明，但是這樣的示出和描述要看作說明性或示例性的而不是限制性的，本發(fā)明不限于公開的實(shí)施例。理解到有其它實(shí)施例和變型，并且當(dāng)基于對(duì)附圖、公開和所附權(quán)利要求的研究而執(zhí)行要求保護(hù)的發(fā)明時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可實(shí)現(xiàn)其它實(shí)施例和變型。例如，代替在分離料斗107中具有傾斜的濾篩，可行的是取消這些篩且僅將網(wǎng)放在液體出口前面，以阻擋任何礫石進(jìn)入返回管道109。而且，三重組件(包括三個(gè)分離料斗107和三個(gè)可加壓罐111)、四重組件(包括四個(gè)分離料斗107和四個(gè)可加壓罐111)等也是可行的。在這個(gè)情況下，在貯存器101中的螺桿饋送系統(tǒng)的數(shù)量可等于組件中的側(cè)部的數(shù)量。還要注意，本發(fā)明不限于螺桿饋送系統(tǒng)的使用，而是還可使用其它饋送系統(tǒng)。
[0044]在本發(fā)明中，不同的管道，諸如進(jìn)料管道105、返回管道109、礫石管道115、跟隨管道114和/或壓力管道119可由金屬或塑料或一些其它材料或復(fù)合材料(諸如增強(qiáng)橡膠)制成，從而提供期望的屬性。例如，進(jìn)料管道105和礫石管道115由足夠堅(jiān)固且足夠硬的材料制成，以在這些管道中維持礫石的轉(zhuǎn)移。管道可布置成使得管道的位置可改變，并且也可變型到某個(gè)程度。特別有利的是，進(jìn)料管道105、返回管道109和壓力管道119在它們的長度的至少一部分上可變型和/或變形，因?yàn)榘ǚ蛛x料斗107、可加壓罐111、相關(guān)閥、跟隨管道114和礫石管道115 (在第三實(shí)施例中，不是需要所有這些元件)的組件布置成與貯存器101、馬達(dá)103、泵106和壓縮機(jī)117相比可合理地移動(dòng)。不同的管道的直徑優(yōu)選介于Icm和2cm之間。根據(jù)非限制性示例，對(duì)于進(jìn)料管道105和返回管道109，直徑介于6cm和25cm之間，對(duì)于跟隨管道114，介于1cm和120cm之間，對(duì)于礫石管道115，介于6cm和30cm之間，以及對(duì)于壓力管道119，至少為1cm。在管道的直徑不是圓形的情況下，則這些管道優(yōu)選具有與可通過使用上面的數(shù)量獲得面積相對(duì)應(yīng)的橫截面積。
[0045]根據(jù)第一實(shí)施例(單個(gè)組件)和第三實(shí)施例(是第二實(shí)施例的雙重組件的兩倍)，本發(fā)明的礫石饋送系統(tǒng)布置成在正常情況下在200公斤每分鐘和4000公斤每分鐘之間進(jìn)行進(jìn)料。換句話說，每分鐘這么多礫石布置成饋送通過礫石轉(zhuǎn)移器件或通過進(jìn)料管道105和/或礫石管道115。每分鐘饋送的礫石的量取決于泵106的大小、螺桿大小、節(jié)距和每分鐘的旋轉(zhuǎn)數(shù)和/或設(shè)計(jì)成與需要的礫石流量和礫石大小范圍相一致的管道大小。
[0046]在權(quán)利要求中，詞語“包括”不排除其它元件或步驟，并且不定冠詞“一個(gè)”或“一種”不排除復(fù)數(shù)。在相互不同的從屬權(quán)利要求中闡述的不同的特征不表示不可有利地使用這些特征的組合。在權(quán)利要求中的任何參考標(biāo)號(hào)不應(yīng)當(dāng)理解為限制本發(fā)明的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種通過使用土壤改進(jìn)系統(tǒng)來在土壤中建立礫石柱以強(qiáng)化土壤的方法，所述土壤改進(jìn)系統(tǒng)包括貯存器(101)，所述貯存器(101)連接到通到土壤的礫石轉(zhuǎn)移器件(105，107)上，所述方法包括:通過使用液體作為轉(zhuǎn)移介質(zhì)，通過所述礫石轉(zhuǎn)移器件(105，107)將礫石從所述貯存器(101)轉(zhuǎn)移(507，519，525，803)到土壤，以建立所述礫石柱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述礫石轉(zhuǎn)移器件(105，107)包括第一管道(105)，所述第一管道(105)連接到通到土壤的第二管道(115)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述土壤改進(jìn)系統(tǒng)中，所述第一管道(105)通過分離料斗(107)連接到所述第二管道上，其中，所述方法進(jìn)一步包括在所述分離料斗(107)中使至少一些液體與礫石分離(509)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述分離料斗(107)通過第一閥(113)連接到可加壓罐(111)上，所述可加壓罐(111)通過第二閥(401)連接到通到土壤的所述第二管道(115)上，所述第二管道(115)是可加壓的，其中，礫石從所述分離料斗107通過所述可加壓罐(111)且通過所述可加壓的第二管道(115)被引導(dǎo)到土壤，并且其中，在任何時(shí)刻，所述閥(113，401)中的至少一個(gè)被關(guān)閉。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括: 關(guān)閉(501)所述第一閥(113)和所述第二閥(401)； 打開(519)所述第一閥(113)，以允許礫石從所述分離料斗(107)移動(dòng)到所述可加壓罐(111)中； 關(guān)閉(523)所述第一閥(113);以及 打開(525)所述第二閥(401)，以允許礫石從所述可加壓罐(111)移動(dòng)到通到土壤的所述可加壓的第二管道(115)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括在所述第一閥(113)和/或所述第二閥(401)關(guān)閉之后，對(duì)所述可加壓的第二管道(115)進(jìn)行加壓(503)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，借助于處于受控制壓力的壓縮空氣或通過受控制的液體流來進(jìn)行所述加壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括將所述液體轉(zhuǎn)移介質(zhì)從所述分離料斗(107)饋送(511)回到所述貯存器(101)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述液體轉(zhuǎn)移介質(zhì)連續(xù)地從所述貯存器(101)饋送到所述礫石轉(zhuǎn)移器件(105，115)，而通過停止(515)礫石的轉(zhuǎn)移和再次重新開始礫石的轉(zhuǎn)移，礫石以批次的方式從所述貯存器(101)饋送到所述礫石轉(zhuǎn)移器件(105,115)中。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述液體轉(zhuǎn)移介質(zhì)為水。
11.一種用于在土壤中建立礫石柱以強(qiáng)化土壤的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 貯存器(101)； 用于將礫石從所述貯存器轉(zhuǎn)移(105，115)到土壤的器件；以及 用于將礫石轉(zhuǎn)移到所述礫石轉(zhuǎn)移器件(105，115)的器件(103)， 其中，礫石布置成通過將液體用作轉(zhuǎn)移介質(zhì)而從所述貯存器(101)轉(zhuǎn)移到土壤。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括礫石和液體饋送器件(106)，其連接到所述礫石轉(zhuǎn)移器件(105，115)上。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述貯存器(101)包括容納至少礫石的第一隔室(201)，以及容納所述液體轉(zhuǎn)移介質(zhì)的第二隔室(202)，并且其中，所述第二隔室(202)具有開口(207)，以便礫石和液體饋送到所述礫石轉(zhuǎn)移器件(105，115)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11或13中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述貯存器(101)包括螺桿饋送系統(tǒng)(205)，以將礫石從所述貯存器(101)饋送到所述礫石轉(zhuǎn)移器件(105，115)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至14中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述礫石轉(zhuǎn)移器件(105,115)包括至少兩個(gè)分離料斗(107)，以及至少兩個(gè)可加壓罐(111)，其中所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括懸掛器件￠01)，其中所述懸掛器件￠01)以平衡的方式布置在所述分離料斗(107)的頂表面(603)下面且布置在所述分離料斗(107)之間。
【文檔編號(hào)】E02D3/08GK104334801SQ201280071485
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月16日
【發(fā)明者】O.哈耶 申請(qǐng)人:Vsl國際股份公司