水氣分離真空預(yù)壓法及裝置制造方法
【專利摘要】水氣分離真空預(yù)壓法及裝置，在真空密封膜外安裝水氣分離管路、水氣分離罐、抽真空裝置和抽水裝置，使從軟地基處理區(qū)域土體中抽出的水和空氣在水氣分離管路內(nèi)進(jìn)行水氣分離，水氣分離管路的上部成為真空負(fù)壓和空氣的傳遞通道，使水沿水氣分離管路的下部自流進(jìn)入水氣分離罐并分別通過(guò)抽真空裝置提真空和抽水裝置抽水。實(shí)施水氣分離真空預(yù)壓法的一種塑料排水板和水氣分離管路的三體式連接裝置包括塑料排水板接頭、連接管和異徑多通接頭，一種分倉(cāng)式水氣分離罐設(shè)有上密封倉(cāng)和下密封倉(cāng)，一種重力排水水氣分離罐包括管狀罐體和鉆頭，罐體下端安裝潛水泵。本發(fā)明的有益效果是能減少真空預(yù)壓施工成本、提高施工質(zhì)量和縮短工期。
【專利說(shuō)明】水氣分離真空預(yù)壓法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開(kāi)一種真空預(yù)壓軟地基處理的工法及裝置，尤其是一種水氣分離真空預(yù)壓法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]真空預(yù)壓軟地基處理工法是一種方泛應(yīng)用的大面積軟地基處理工法。
[0003]現(xiàn)有的真空預(yù)壓軟地基處理工法的主要施工步驟是:
[0004]I)、建立垂直向排水通道:即在軟地基處理區(qū)域內(nèi)垂直向插設(shè)塑料排水板；
[0005]2)、建立水平向排水通道:即在軟地基處理區(qū)域內(nèi)水平向鋪設(shè)中粗砂，濾管、真空管，或僅水平向鋪設(shè)真空管并將真空管和塑料排水板相連接或搭接；
[0006]3)、建立真空預(yù)壓密封系統(tǒng):即在軟地基處理區(qū)域的四周進(jìn)行泥漿攪拌樁密封墻或開(kāi)挖密封溝施工，并在軟地基處理區(qū)域的水平向排水通道上方鋪設(shè)真空密封膜，將真空密封膜的四周埋入軟地基處理區(qū)域四周的密封墻或密封溝；
[0007]4)、安裝抽真空裝置:將軟地基處理區(qū)域劃分為若干個(gè)面積為800至1200平方米的小分區(qū)，為每個(gè)小分區(qū)各安裝一套射流式真空泵，并將射流式真空泵與所在分區(qū)內(nèi)的水平向排水通道相連接；
[0008]5)、在上述步驟完成后，開(kāi)始抽真空和排水固結(jié)施工作業(yè):啟動(dòng)射流式真空泵，射流式真空泵的噴射器內(nèi)產(chǎn)生真空負(fù)壓，真空負(fù)壓通過(guò)水平向排水通道、塑料排水板傳遞到軟地基處理區(qū)域內(nèi)的土體中，土體中的水和空氣在真空負(fù)壓的作用下通過(guò)塑料排水板、水平向排水通道進(jìn)入射流式真空泵的噴射器后排出，從而達(dá)到對(duì)軟地基處理區(qū)域內(nèi)的土體進(jìn)行排水固結(jié)的目的。
[0009]現(xiàn)有的真空預(yù)壓軟地基處理工法目前存在以下不足:
[0010]I)、水和空氣進(jìn)入真空泵前不進(jìn)行水氣分離，因此無(wú)法使用不能同時(shí)抽取水和空氣的容積式真空泵機(jī)組，只能使用真空度、抽氣速率、能源效率均較低的射流式真空泵。在真空預(yù)壓施工作業(yè)時(shí)只能將軟地基處理區(qū)域劃分為若干個(gè)面積為800至1200平方米的分區(qū)，并在每個(gè)分區(qū)各安裝一套功率為5.5千瓦至7.5千瓦的射流式真空泵，真空預(yù)壓施工作業(yè)的單位面積能耗達(dá)到每平方米4.58至9.38瓦時(shí)，施工能耗高；
[0011]2)、在一個(gè)大面積的軟地基處理區(qū)域，平均每800至1200平方米就要安裝使用一臺(tái)射流式真空泵,施工作業(yè)的設(shè)備成本高；
[0012]3)、水平向排水通道設(shè)于真空密封膜內(nèi)，在真空預(yù)壓軟地基處理的過(guò)程中因地基沉降不均的原因，水平向排水通道的濾管、真空管易發(fā)生變形甚至斷裂，在對(duì)濾管、真空管進(jìn)行修復(fù)時(shí)必須破壞真空密封膜，損失膜下真空度，同時(shí)發(fā)生變形或斷裂的濾管、真空管不能在下一個(gè)工程中重復(fù)使用，不利于通過(guò)工程材料的重復(fù)使用節(jié)約施工成本；
[0013]4)、由于地基的沉降不均，水和空氣在通過(guò)水平向排水通道時(shí)遇到的阻力會(huì)顯著增大，真空負(fù)壓傳遞通道不暢，影響抽真空效果；
[0014]5)、在地基沉降不均時(shí)，不能調(diào)整真空管的高度以使真空管保持水平，水和空氣都是完全靠真空負(fù)壓的作用抽出，不能利用重力作用使水沿水平向自流從而減少能耗；
[0015]6)、一個(gè)分區(qū)只有只有一個(gè)入膜抽真空點(diǎn)，當(dāng)部分處理區(qū)域的真空預(yù)壓處理效果不良時(shí)，不能通過(guò)增加入膜抽真空點(diǎn)來(lái)改善真空預(yù)壓處理效果；
[0016]7)、沒(méi)有備用增壓泵，當(dāng)因?yàn)檎婵彰芊饽?nèi)的水平向排水通道或抽真空裝置的原因?qū)е抡麄€(gè)處理區(qū)域的真空預(yù)壓質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)，往往只能通過(guò)加強(qiáng)密封系統(tǒng)和延長(zhǎng)真空預(yù)壓工期來(lái)彌補(bǔ)，不能通過(guò)啟用備用增壓泵來(lái)提高膜下真空度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]本發(fā)明的主要目的是解決真空預(yù)壓施工過(guò)程中的水氣分離、水氣傳遞、水氣抽取的問(wèn)題，利用密封膜外的水氣分離管路和水氣分離罐進(jìn)行水氣分離，并在水氣分離的情況下使水能夠沿水氣分離管路的下部空間自流，使水氣分離管路的上部空間成為傳遞空氣和真空負(fù)壓的暢通通道，并分別使用抽真空裝置在水氣分離罐內(nèi)抽出空氣產(chǎn)生真空負(fù)壓和使用抽水裝置排出水氣分離罐內(nèi)的水，以提高真空預(yù)壓軟地基處理效果、降低施工成本和縮短施工工期?，F(xiàn)有的真空預(yù)壓工法由于將全部真空預(yù)壓的管路埋設(shè)在真空密封膜內(nèi)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)上述目的，為此本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有的真空預(yù)壓工法進(jìn)行了技術(shù)創(chuàng)新，提出水氣分離真空預(yù)壓法的新技術(shù)方案。
[0018]本發(fā)明還在水氣分離真空預(yù)壓這一總體發(fā)明思路下，針對(duì)水氣分離管路的支管道和塑料排水板的連接以及從真空負(fù)壓狀態(tài)下的水氣分離罐中抽水這兩個(gè)技術(shù)問(wèn)題，提出了三件式連接裝置、分倉(cāng)式水氣分離罐和重力排水水氣分離罐三個(gè)實(shí)施水氣分離真空預(yù)壓法的裝置的技術(shù)方案。
[0019]實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的具體技術(shù)方案如下:
[0020]水氣分離真空預(yù)壓工法，其特征在于包括以下實(shí)施步驟:
[0021]I)、在真空預(yù)壓軟地基處理區(qū)域的真空密封膜外水平向安裝一個(gè)或若干個(gè)水氣分離管路，每個(gè)水氣分離管路均由一條主管道組成或由一條主管道連接若干條支管道組成，主管道和支管道均由若干條圓形管相連接組成，將水氣分離管路的支管道與真空密封膜內(nèi)的塑料排水板相連接，或者將水氣分離管路的主管道或支管道與真空密封膜內(nèi)的濾管或真空管相連接；
[0022]2)、在真空預(yù)壓軟地基處理區(qū)域內(nèi)安裝一個(gè)或若干個(gè)水氣分離罐，將水氣分離罐與水氣分離管路的主管道相連接；
[0023]3)、在真空預(yù)壓軟地基處理區(qū)域內(nèi)安裝一臺(tái)或若干臺(tái)抽真空裝置和一臺(tái)或若干臺(tái)抽水裝置，并將抽真空裝置和抽水裝置與水氣分離罐相連接；
[0024]4)、進(jìn)行抽真空和排水固結(jié)的施工作業(yè):先啟動(dòng)抽真空裝置抽出水氣分離罐內(nèi)的空氣，在水氣分離罐內(nèi)產(chǎn)生真空負(fù)壓，使真空負(fù)壓先后通過(guò)水氣分離罐、水氣分離管路、塑料排水板或?yàn)V管或真空管傳遞到真空密封膜內(nèi)的土體中，當(dāng)真空真空密封膜內(nèi)土體中的水和空氣在真空負(fù)壓的作用下先后通過(guò)塑料排水板或?yàn)V管或真空管、水氣分離管路進(jìn)入水氣分離罐內(nèi)時(shí)，啟動(dòng)抽水裝置將水氣分離罐內(nèi)的水排出，并繼續(xù)使用抽真空裝置對(duì)水氣分離罐內(nèi)抽真空。
[0025]根據(jù)上述的水氣分離真空預(yù)壓法，一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案是:所述的水氣分離管路和所述的水氣分離罐的材質(zhì)均為金屬材料或塑料或復(fù)合材料。[0026]根據(jù)上述的水氣分離真空預(yù)壓法，一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案是:所述的主管道或支管道通過(guò)連接管與真空密封膜內(nèi)的濾管或真空管相連接。
[0027]根據(jù)上述的水氣分離真空預(yù)壓法，一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案是:所述的抽真空裝置為容積式真空泵或真空泵機(jī)組。
[0028]根據(jù)上述的水氣分離真空預(yù)壓法，一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案是:所述的抽水裝置為負(fù)壓水泵。
[0029]一種實(shí)施上述的水氣分離真空預(yù)壓法的三件式連接裝置，用于連接塑料排水板和水氣分離管路的支管道，其特征是:
[0030]I)、所述的三件式連接裝置包括異徑多通接頭、塑料排水板連接管和塑料排水板接頭;
[0031 ] 2)、所述的異徑多通接頭設(shè)有兩個(gè)主管口、一個(gè)或若干個(gè)支管口，主管口位于異徑多通接頭的兩端，支管口位于異徑多通接頭的外壁，主管口的內(nèi)徑〉支管口的內(nèi)徑；
[0032]3)、所述的塑料排水板接頭為異形接頭，其一端為設(shè)有矩形端口的矩形管，另一端為設(shè)有圓形端口的圓形管，塑料排水板接頭的矩形管和圓形管通過(guò)中空的過(guò)渡部連接，過(guò)渡部的中空部分的一端為矩形，與塑料排水板接頭的矩形管的中空部分通連，另一端為圓形，與塑料排水板接頭的圓形管的中空部分通連；
[0033]4)、所述的三件式連接裝置的連接方式:在塑料排水板插設(shè)施工完成后將塑料排水板的地面端的板頭插入塑料排水板接頭的矩形管端口，在真空密封膜鋪設(shè)完成后將塑料排水板接頭的圓形管端穿過(guò)真空密封膜露出真空密封膜外，將三件式連接裝置的塑料排水板連接管的一端連接塑料排水板接頭，將三件式連接裝置的塑料排水板連接管的另一端連接異徑多通接頭的支管口，將異徑多通接頭的主管口連接組成水氣分離管路的支管道的圓形管；
[0034]根據(jù)上述的三件式連接裝置，一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案是:所述的塑料排水板接頭連接塑料排水板的地面端時(shí)塑料排水板接頭的矩形管和塑料排水板之間設(shè)有濾布。
[0035]一種實(shí)施上述的水氣分離真空預(yù)壓法的分倉(cāng)式水氣分離罐，其特征是:
[0036]I)、所述的分倉(cāng)式水氣分離罐為密封罐體，其頂部或上部設(shè)有用于與抽真空裝置相連接的抽真空口，其底部或下部設(shè)有用于與抽水裝置相連接的抽水口，其中部設(shè)有用于與水氣分離管路的主管道相連接的水氣進(jìn)口；
[0037]2)、所述的分倉(cāng)式水氣分離罐內(nèi)設(shè)有上密封倉(cāng)和下密封倉(cāng)兩個(gè)密封倉(cāng)，上下兩個(gè)密封倉(cāng)之間設(shè)有隔離板，該隔離板位于分倉(cāng)式水氣分離罐的水氣進(jìn)口的下方；
[0038]3)、所述的分倉(cāng)式水氣分離罐上設(shè)有進(jìn)水管道，進(jìn)水管道的一端與上密封倉(cāng)的下部通連，另一端與下密封倉(cāng)通連；
[0039]4)、所述的分倉(cāng)式水氣分離罐上設(shè)有排氣管道，排氣管道的一端與上密封倉(cāng)的上部通連，另一端與下密封倉(cāng)通連；
[0040]5)、所述的分倉(cāng)式水氣分離罐的進(jìn)水管道上設(shè)有進(jìn)水管道截?cái)嚅y，排氣管道上設(shè)有排氣管道截?cái)嚅y；
[0041]6)、所述的分倉(cāng)式水氣分離罐的下密封倉(cāng)的上部設(shè)有與分倉(cāng)式水氣分離罐外部相通連的進(jìn)氣口，該進(jìn)氣口上設(shè)有進(jìn)氣口截?cái)嚅y；
[0042]7)、所述的分倉(cāng)式水氣分離罐的抽水口與抽水裝置通過(guò)抽水連接管相連接，抽水口或抽水連接管上設(shè)有抽水截?cái)嚅y；
[0043]8)、當(dāng)分倉(cāng)式水氣分離罐連接的抽水裝置啟動(dòng)抽水時(shí)，進(jìn)水管道截?cái)嚅y和排氣管道截?cái)嚅y關(guān)閉，進(jìn)氣口截?cái)嚅y和抽水截?cái)嚅y打開(kāi)；當(dāng)抽水裝置停止抽水時(shí)，進(jìn)水管道截?cái)嚅y和排氣管道截?cái)嚅y打開(kāi)，進(jìn)氣口截?cái)嚅y和抽水截?cái)嚅y關(guān)閉。
[0044]根據(jù)上述的分倉(cāng)式水氣分離罐，一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案是:所述的分倉(cāng)式水氣分離罐的外壁設(shè)有與罐內(nèi)通連的液位計(jì)，所述的分倉(cāng)式水氣分離罐的上密封倉(cāng)內(nèi)位于抽真空口的下方設(shè)有擋水板。
[0045]一種實(shí)施上述的水氣分離真空預(yù)壓法的重力排水水氣分離罐，其特征是:
[0046]I)、所述重力排水水氣分離罐包括管狀罐體和設(shè)于管狀罐體下端端部的錐體或子彈頭體的鉆頭；
[0047]2)、所述的管狀罐體的上端端部設(shè)有罐蓋，在罐蓋上或管狀罐體上端的罐壁上設(shè)有抽真空口，在抽真空口下方的管狀罐體的罐壁上設(shè)有水氣進(jìn)口，在罐蓋板上或管狀罐體的罐壁上設(shè)有排水口和通孔；
[0048]3)、使用所述的重力排水水氣分離罐進(jìn)行水氣分離真空預(yù)壓法施工作業(yè)時(shí)按鉆頭朝下的方向?qū)⒅亓ε潘畾夥蛛x罐豎向插設(shè)于真空預(yù)壓軟地基處理區(qū)域內(nèi)，將重力排水水氣分離罐的水氣進(jìn)口與水氣分離管路的主管道相連接，將重力排水水氣分離罐的抽真空口與抽真空裝置相連接；
[0049]4)、使用所述的重力排水水氣分離罐進(jìn)行水氣分離真空預(yù)壓法施工作業(yè)時(shí)在重力排水水氣分離罐的下端罐體內(nèi)安裝潛水泵作為抽水裝置，潛水泵的排水管連接排水口或穿過(guò)排水口向重力排水水氣分離罐外排水，潛水泵的電纜穿過(guò)通孔連接外部電源或?qū)⑼獠侩娫赐ㄟ^(guò)通孔接入重力排水罐內(nèi)并連接潛水泵的電纜
[0050]10、上述的重力排水水氣分離罐，一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案是:所述的管狀罐體的上下兩端之間的長(zhǎng)度為5-12米，管狀罐體的直徑為30-150cm，管狀罐體的壁厚為1-1Ocm ；
[0051]11、上述的重力排水水氣分離罐，一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案是:所述的重力排水水氣分離罐的管狀罐體的外壁上設(shè)有與罐內(nèi)通連的液位計(jì)，所述的抽真空口下方的重力排水水氣分離罐的內(nèi)壁上設(shè)有擋水板。
[0052]本發(fā)明公開(kāi)的水氣分離真空預(yù)壓法的核心特征是在軟地基處理區(qū)域的真空密封膜外水平向鋪設(shè)水氣分離管路以實(shí)現(xiàn)水氣分離傳輸，而安裝水氣分離罐和抽真空裝置、抽水裝置都是為達(dá)成水氣分離傳輸目的而需要采取的必要措施。本發(fā)明公開(kāi)的水氣分離真空預(yù)壓法的技術(shù)方案的與現(xiàn)有的真空預(yù)壓施工工法有顯著的改進(jìn)。
[0053]本發(fā)明公開(kāi)的水氣分離真空預(yù)壓法的技術(shù)方案與現(xiàn)有的真空預(yù)壓施工工法相比，具有以下有益效果:
[0054]I)、水氣分離真空預(yù)壓法的水氣分離管路安裝于真空密封膜外，通過(guò)對(duì)水氣分離管路使用支承物能調(diào)整水氣分離管路各部分的高度，使水氣分離管路不受地基沉降不均的影響而保持直線、水平狀態(tài)或使水氣分離管路在呈直線狀態(tài)下其連接水氣分離罐一端的垂直高度略低于其遠(yuǎn)端的垂直高度，使進(jìn)入水氣分離管路的水和空氣在重力的作用下能進(jìn)行有效的水氣分離。水氣分離后水氣分離管路管體內(nèi)的上部空間成為真空度和空氣雙向傳遞的暢通通道，顯著提高了抽真空效果，水氣分離管路管體內(nèi)的下部空間成為水流向水氣分離罐的自流通道，能節(jié)約施工能耗。[0055]2)、由于實(shí)現(xiàn)了水氣分離，分別使用抽真空裝置抽真空和使用抽水裝置抽水，尤其是可以使用高真空度、抽氣速率、能源效率的容積式真空泵機(jī)組抽真空，水氣分離真空預(yù)壓法在施工時(shí)單臺(tái)抽真空設(shè)備可以處理比現(xiàn)有的真空預(yù)壓工法更大面積的區(qū)域，施工能耗顯著低于現(xiàn)有的真空預(yù)壓工法。
[0056]3)、在施工設(shè)備成本方面，盡管水氣分離真空預(yù)壓法使用容積式真空泵機(jī)組作為抽真空裝置時(shí)一次性投入成本高于現(xiàn)有的真空預(yù)壓工法使用的射流式真空泵，但由于容積式真空泵機(jī)組的使用壽命遠(yuǎn)高于射流式真空泵，從長(zhǎng)期看水氣分離真空預(yù)壓法的施工設(shè)備成本也比現(xiàn)有的真空預(yù)壓工法的施工設(shè)備成本低很多。
[0057]4)、由于水氣分離管路能夠不受地基沉降不均的影響，不會(huì)因地基沉降而發(fā)生變形或斷裂，在工程完工后可以回收，能多次重復(fù)使用，因此水氣分離真空預(yù)壓法比現(xiàn)有的真空預(yù)壓法更加節(jié)約施工材料成本。
[0058]5)、由于水氣分離管路安裝于真空密封膜外，在進(jìn)行水氣分離真空預(yù)壓法施工時(shí)可以在真空密封膜下預(yù)留備用的濾管或真空管接口，當(dāng)部分區(qū)域處理效果不良時(shí)，可以通過(guò)增加水氣分離管路的支管道并連接處理效果不良區(qū)域的濾管或真空管接口來(lái)加強(qiáng)處理效果；
[0059]6)、水氣分離真空預(yù)壓法能夠使用多臺(tái)單級(jí)真空泵或多級(jí)真空泵機(jī)組來(lái)并聯(lián)連接水氣分離罐，其中一部分單級(jí)真空泵或多級(jí)真空泵機(jī)組作為主工作真空泵，其余的單級(jí)真空泵或多級(jí)真空泵機(jī)組作為備用增壓泵，在主工作泵維護(hù)、維修時(shí)使用或在需要進(jìn)一步提高整個(gè)處理區(qū)域的真空度時(shí)作為增壓泵投入使用，對(duì)施工質(zhì)量的控制效果優(yōu)于現(xiàn)有的真空預(yù)壓工法；
[0060]7)、由于水氣分離真空預(yù)壓法在抽真空效果和施工控制方面要顯著優(yōu)于現(xiàn)有的真空預(yù)壓工法，水氣分離真空預(yù)壓法與現(xiàn)有的真空預(yù)壓工法相比也能縮短施工工期。
[0061]8)、水氣分離真空預(yù)壓法還能夠通過(guò)不同的使用水氣分離真空預(yù)壓法的施工區(qū)域的水氣分離主管相連接來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)施工區(qū)域的抽真空裝置和抽水裝置對(duì)另一個(gè)施工區(qū)域進(jìn)行跨區(qū)域的抽真空和排水固結(jié)施工作業(yè)，另一個(gè)施工區(qū)域的抽真空裝置和抽水裝置停止使用，在處理效果接近設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)而又要在一段時(shí)間內(nèi)維持膜下真空度的大面積軟地基處理區(qū)域?qū)嵤┻@種方式時(shí)，更能顯著降低施工成本。
[0062]從長(zhǎng)期看，由于水氣分離真空預(yù)壓法將水氣分離管路全部安裝于真空密封膜外，并且集中使用抽真空和抽水裝置，就為今后通過(guò)在水氣分離管路上安裝節(jié)流閥、止回閥、分配閥等控制閥門以及通過(guò)使用真空度、液位、孔隙水壓力等傳感器甚至通過(guò)編制計(jì)算機(jī)控制程序和使用自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)真空預(yù)壓軟地基處理的自動(dòng)控制甚至智能化控制打下了基礎(chǔ)，因此，水氣分離真空預(yù)壓法比現(xiàn)有的真空預(yù)壓工法具有更廣闊的發(fā)展前景。
[0063]本發(fā)明公開(kāi)的水氣分離真空預(yù)壓法的水氣分離管路的主管道或支管道與真空密封膜下的塑料排水板或?yàn)V管或真空管有多種不同的連接組合形式，可以只使用主管道而不使用支管道，可以只將主管道與濾管連接也可以只將主管道與真空管連接，支管道可以連接塑料排水板也可以連接濾管或真空管，根據(jù)不同的施工設(shè)計(jì)要求可以選擇合適的連接組合，但在所有的組合形式中，將水氣分離管路的主管道連接支管道并將支管道連接塑料排水板的組合形式具有最佳的節(jié)約成本、提高效率和縮短工期的施工效果。
[0064]塑料排水板和真空預(yù)壓管道的連接在現(xiàn)有的真空預(yù)壓施工工法中是采取塑料排水板纏繞管道或塑料排水板插入管道接頭或直接用連接管連接塑料排水板和管道的方式，現(xiàn)有的連接方式存在連接效果不良、密封性不好、地基沉降不均時(shí)易發(fā)生脫落等不足，本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有連接方式的不足以及水氣分離真空預(yù)壓法需在真空密封膜外鋪設(shè)水氣分離管路的情形提出了支管道連接塑料排水板的三件式連接裝置的技術(shù)方案。
[0065]實(shí)施水氣分離真空預(yù)壓法的技術(shù)難點(diǎn)在于在水氣分離罐內(nèi)的真空負(fù)壓下排水，如果只是從水泵的性能和技術(shù)上解決就必須使用性能優(yōu)良的負(fù)壓水泵，目前國(guó)產(chǎn)的負(fù)壓水泵在克服真空負(fù)壓的能力上與歐美產(chǎn)品尚有較大差距，而使用高性能的進(jìn)口產(chǎn)品又會(huì)增加較大的設(shè)備成本。本發(fā)明從改進(jìn)水氣分離罐技術(shù)的角度公開(kāi)了兩種實(shí)施水氣分離真空預(yù)壓法的水氣分離罐裝置，其中的分倉(cāng)式水氣分離罐吸收了真空過(guò)濾行業(yè)中氣液分離罐的技術(shù)特點(diǎn)但又針對(duì)水氣分離真空預(yù)壓法的施工技術(shù)要求在結(jié)構(gòu)和管道、閥門的配置上進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整，使之更適合水氣分離真空預(yù)壓施工；而重力排水水氣分離罐則是吸收了重力排液技術(shù)中重力罐的優(yōu)點(diǎn)并結(jié)合了潛水泵可以用揚(yáng)程克服吸程的特點(diǎn)，利用重力罐的水的重力作用和潛水泵自身的吸力的共同作用有效克服真空負(fù)壓，實(shí)現(xiàn)了真空負(fù)壓下低成本不間斷排水的目的。
[0066]下面根據(jù)三件式連接裝置和分倉(cāng)式水氣分離罐的技術(shù)方案進(jìn)一步說(shuō)明二者的工作原理和有益效果:
[0067]I)、本發(fā)明公開(kāi)的實(shí)施水氣分離真空預(yù)壓法的三件式連接裝置采用三部件組合結(jié)構(gòu)，便于分步驟施工；異徑多通接頭設(shè)一個(gè)或若干個(gè)支管口，便于靈活安排連接的塑料排水板的數(shù)量，提高施工效率和節(jié)約施工成本；塑料排水板接頭的兩端分別設(shè)為矩形管和圓形管，便于連接扁體的塑料排水板和圓形的連接管；塑料排水板接頭的矩形管和圓形管兩端之間設(shè)中空的過(guò)渡部，便于水和空氣從塑料排水板進(jìn)入連接管。
[0068]三件式連接裝置的組成部件在施工過(guò)程中損耗少，在施工完工后能夠回收并長(zhǎng)期使用，從而節(jié)省施工材料成本。
[0069]3)、本發(fā)明公開(kāi)的實(shí)施水氣分離真空預(yù)壓法的分倉(cāng)式水氣分離罐通過(guò)設(shè)置上下兩個(gè)密封倉(cāng)及連接管道和閥門，使下密封倉(cāng)能夠在抽真空和抽水兩個(gè)工作狀態(tài)中進(jìn)行切換，以間歇抽水的方式使用普通離心泵克服真空負(fù)抽出水氣分離罐內(nèi)的水。
[0070]所述分倉(cāng)式水氣分離罐在啟動(dòng)抽真空裝置時(shí)關(guān)閉抽水截?cái)嚅y和進(jìn)氣口截?cái)嚅y能保持真空度不致流失，開(kāi)啟進(jìn)水管道截?cái)嚅y和排氣管道截?cái)嚅y能使真空負(fù)壓從上密封倉(cāng)進(jìn)入下密封倉(cāng)，使上密封倉(cāng)和下密封倉(cāng)保持相同的真空度；進(jìn)水管道的一端與上密封倉(cāng)的下部通連，另一端與下密封倉(cāng)通連，有利于于上密封倉(cāng)與下密封倉(cāng)的真空度相同時(shí)上密封倉(cāng)內(nèi)的水在重力的作用下通過(guò)進(jìn)水管道進(jìn)入下密封倉(cāng)；排氣管道的一端與上密封倉(cāng)的上部通連，另一端與下密封倉(cāng)通連，有利于上密封倉(cāng)內(nèi)的水通過(guò)進(jìn)水管道進(jìn)入下密封倉(cāng)時(shí)真空負(fù)壓能從上密封倉(cāng)進(jìn)入下密封倉(cāng)以使上密封倉(cāng)和下密封倉(cāng)保持相同的真空度；當(dāng)下密封倉(cāng)內(nèi)的水注滿時(shí)，關(guān)閉進(jìn)水管道截?cái)嚅y和排氣管道截?cái)嚅y能夠切斷上密封倉(cāng)和下密封倉(cāng)的通連，開(kāi)啟進(jìn)氣口截?cái)嚅y能夠使水氣分離罐外的空氣進(jìn)入下密封倉(cāng)以降低下密封倉(cāng)的真空度，通過(guò)開(kāi)啟抽水截?cái)嚅y能夠啟動(dòng)抽水裝置抽出下密封倉(cāng)內(nèi)的水；當(dāng)下密封倉(cāng)內(nèi)的水抽空時(shí)，關(guān)閉進(jìn)氣口截?cái)嚅y和抽水截?cái)嚅y能夠切斷下密封倉(cāng)通過(guò)進(jìn)氣口和抽水裝置與外部的通連，通過(guò)開(kāi)啟排氣管道截?cái)嚅y能夠抽出下密封倉(cāng)內(nèi)的空氣使真空負(fù)壓迅速?gòu)纳厦芊鈧}(cāng)進(jìn)入下密封倉(cāng)，通過(guò)開(kāi)啟進(jìn)水管道截?cái)嚅y能夠使上密封倉(cāng)內(nèi)的水通過(guò)進(jìn)水管道再次進(jìn)入下密封倉(cāng)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0071]圖1為水氣分離管路的支管道連接塑料排水板的水氣分離真空預(yù)壓法的施工俯視圖
[0072]圖2為三件式連接裝置的連接方式的示意圖
[0073]圖3為分倉(cāng)式水氣分離罐沿從頂部到底部的垂直截面切除部分罐體后的剖視圖
[0074]圖4為水氣分離管路的支管道連接真空管的水氣分離真空預(yù)壓法的施工側(cè)向俯視圖
[0075]圖5為水氣分離管路的支管道連接真空管的水氣分離真空預(yù)壓法的施工側(cè)向仰視圖
[0076]圖6為水氣分離管路的支管道連接濾管的水氣分離真空預(yù)壓法的施工側(cè)向俯視圖
[0077]圖7為水氣分離管路的支管道連接濾管的水氣分離真空預(yù)壓法的施工側(cè)向仰視圖
[0078]圖8為水氣分離重力排水罐沿從頂部到底部的垂直截面切除部分罐體后的剖視圖
【具體實(shí)施方式】
[0079]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明
[0080]實(shí)施例1
[0081]本實(shí)施例結(jié)合【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】水氣分離管路連接塑料排水板的水氣分離真空預(yù)壓法、三件式連接裝置以及分倉(cāng)式水氣分離罐的技術(shù)方案。
[0082]如圖1或圖2或圖3所示，對(duì)一塊面積為200mX 200m共40000m2的矩形軟地基處理區(qū)域進(jìn)行水氣分離真空預(yù)壓，要求真空密封膜下真空度達(dá)到80Kpa。
[0083]在按傳統(tǒng)真空預(yù)壓的施工工法對(duì)軟地基處理區(qū)進(jìn)行塑料排水板(5)施工時(shí)，沿矩形場(chǎng)地的一邊按ImX Im的間距呈正方形平行插設(shè)塑料排水板(5)。
[0084]塑料排水板(5)與水氣分離管路(2)的支管道⑷的連接采用三件式連接裝置進(jìn)行連接，塑料排水板(5)插設(shè)完成后即將塑料排水板(5)的地面端插入塑料排水板接頭
(49)的矩形管(13)端口，在塑料排水板接頭的圓形管(14)端口使用封頭或堵頭進(jìn)行封堵以防止泥砂堵塞塑料排水板(5)或塑料排水板接頭(49)。塑料排水板接頭(49)連接塑料排水板(5)地面端后進(jìn)行密封系統(tǒng)施工，鋪設(shè)真空密封膜(I)時(shí)將塑料排水板接頭(49)的圓形管(14)端口穿出真空密封膜(I)，并在出膜位置進(jìn)行密封處理。而后開(kāi)始以下的水氣分離真空預(yù)壓法的施工:
[0085]1、安裝水氣分離管路(2)的支管道(4)。
[0086]根據(jù)場(chǎng)地情況，在矩形場(chǎng)地其中一條中線的兩側(cè)與該中線的垂直方向各平行、水平向安裝一列水氣分離管路(2)的支管道(4)，上述中線同側(cè)的每條支管道(4)均位于一行塑料排水板(5)的上方并保持間隔兩行塑料排水板(5)的等距離，即支管道(4)的間距為3m ο[0087]每條水氣分離管路⑵的支管道⑷均由內(nèi)徑為IOcm外徑為10.5cm長(zhǎng)度為96cm的塑料材質(zhì)的圓形管通過(guò)異徑五通接頭(9)的主管口(10)相連接組成。
[0088]連接塑料排水板(5)和支管道(4)的三體式連接裝置的異徑多通接頭采用異徑五通接頭(9)。異徑五通接頭(9)設(shè)3個(gè)支管口(11)，將異徑五通接頭(9)的3個(gè)支管口分別與支管道(4)下方與兩側(cè)距離最近的塑料排水板接頭(49)的圓形管(14)端口相連接。
[0089]2、安裝水氣分離管路(2)的主管道(3)。
[0090]沿上述場(chǎng)地中線在真空密封膜(I)外直線、水平向安裝兩條等長(zhǎng)的水氣分離管路
(2)的主管道(3)，兩條主管道(3)的兩個(gè)接近端的距離為1.6m，每條主管道(3)均由內(nèi)徑為30cm外徑為31cm的玻璃鋼復(fù)合材料圓形管相連接組成，每條主管道(3)的總長(zhǎng)度為99.2m，水氣分離管路(2)的主管道(3)的外側(cè)在與水氣分離管路(2)的支管道(4)相交的位置設(shè)有接口，將主管道外側(cè)的接口與距離最近的支管道(4)的端口相連接。主管道(3)靠近場(chǎng)地邊線一端的端口作密封處理。
[0091]2、安裝水氣分離罐(6)。
[0092]在兩條水氣分離管路(2)的主管道(3)的中間位置安裝水氣分離罐(6)。
[0093]水氣分離罐(6)采用分倉(cāng)式水氣分離罐。
[0094]分倉(cāng)式水氣分離罐為密封罐體，其上部設(shè)有用于與抽真空裝置(7)相連接的抽真空口(20)，下部設(shè)有用于與抽水裝置(8)相連接的抽水口(22)，其中部設(shè)有用于與水氣分離管路(2)的主管道(3)相連接的水氣進(jìn)口(21)。
[0095]分倉(cāng)式水氣分離罐內(nèi)設(shè)有上密封倉(cāng)(17)和下密封倉(cāng)(18)兩個(gè)密封倉(cāng)，上下兩個(gè)密封倉(cāng)之間設(shè)有隔離板(19)，該隔離板(19)位于分倉(cāng)式水氣分離罐的水氣進(jìn)口(21)的下方。
[0096]分倉(cāng)式水氣分離罐上設(shè)有進(jìn)水管道(24)，進(jìn)水管道(24)的一端與上密封倉(cāng)(17)的下部通連，另一端與下密封倉(cāng)(18)通連；
[0097]分倉(cāng)式水氣分離罐上設(shè)有排氣管道(23)，排氣管道(23)的一端與上密封倉(cāng)(17)的上部通連，另一端與下密封倉(cāng)(18)通連；
[0098]分倉(cāng)式水氣分離罐的進(jìn)水管道(24)上設(shè)有進(jìn)水管道截?cái)嚅y(28)，排氣管道上
(23)設(shè)有排氣管道截?cái)嚅y(26)；
[0099]分倉(cāng)式水氣分離罐的下密封倉(cāng)(18)的上部設(shè)有用于與分倉(cāng)式水氣分離罐外部相通連的進(jìn)氣口(25)，該進(jìn)氣口(25)上設(shè)有進(jìn)氣口截?cái)嚅y(27)；
[0100]分倉(cāng)式水氣分離罐的抽水口(22)與抽水裝置(8)通過(guò)抽水連接管相連接，抽水口上設(shè)有抽水截?cái)嚅y(29)；
[0101]分倉(cāng)式水氣分離罐的外壁設(shè)有與罐內(nèi)通連的液位計(jì)(31)，上密封倉(cāng)(17)內(nèi)位于抽真空口(20)的下方設(shè)有擋水板(30)。
[0102]3、安裝抽真空裝置。
[0103]在水氣分離罐(6)外安裝抽真空裝置(7)。
[0104]抽真空裝置(7)采用四臺(tái)JZJX系列羅茨旋片二級(jí)真空泵機(jī)組，主泵為羅茨泵，前級(jí)泵為旋片泵，四臺(tái)二級(jí)真空泵機(jī)組的單臺(tái)功率為22Kw，單臺(tái)抽氣速率為1200L / S，單臺(tái)極限壓力≤5X10_2Pa。四臺(tái)二級(jí)真空泵機(jī)組中，其中二臺(tái)作為主工作真空泵，另二臺(tái)作為備用真空泵在主工作真空泵維修時(shí)使用或在需要提高真空度時(shí)作為增壓泵與主工作真空泵同時(shí)使用。
[0105]備用真空泵與主工作真空泵均通過(guò)五通接頭和連接管并聯(lián)連接，在連接主工作真空泵和備用真空泵的連接管上均設(shè)有截?cái)嚅y，使用主工作真空泵停用備用真空泵時(shí)主工作真空泵連接管上的截?cái)嚅y開(kāi)啟而備用真空泵連接管上的截?cái)嚅y關(guān)閉，使用備用真空泵停用主工作真空泵時(shí)備用真空泵連接管上的截?cái)嚅y開(kāi)啟而主工作真空泵連接管上的截?cái)嚅y關(guān)閉，使用備用抽水泵作為增壓泵與主工作真空泵同時(shí)使用時(shí)主工作真空泵連接管上的截?cái)嚅y和備用真空泵連接管上的截?cái)嚅y均處于開(kāi)啟狀態(tài)。
[0106]使用帶截?cái)嚅y的連接管將連接四臺(tái)二級(jí)真空泵的五通接頭與水氣分離罐(6)的抽真空口相連接。
[0107]4、安裝抽水裝置
[0108]在水氣分離罐(6)外安裝抽水裝置(8)。
[0109]抽水裝置(8)采用兩臺(tái)離心式水泵，每臺(tái)率為5.5千瓦，其中一臺(tái)為主工作抽水泵，一臺(tái)為備用抽水泵。在主工作抽水泵和備用抽水泵的排水管上均設(shè)有截?cái)嚅y，使用主工作抽水泵停用備用抽水泵時(shí)主工作抽水泵排水管上的截?cái)嚅y開(kāi)啟而備用抽水泵排水管上的截?cái)嚅y關(guān)閉，使用備用抽水泵停用主工作抽水泵時(shí)備用抽水泵排水管上的截?cái)嚅y開(kāi)啟而主工作抽水泵排水管上的截?cái)嚅y關(guān)閉，使用備用抽水泵作為輔助抽水泵與主抽水泵同時(shí)使用時(shí)主工作抽水泵排水管上的截?cái)嚅y和備用抽水泵排水管上的截?cái)嚅y均處于開(kāi)啟狀態(tài)。
[0110]5、進(jìn)行水氣分離真空預(yù)壓的抽真空和排水固結(jié)施工作業(yè)。
[0111]首先關(guān)閉抽水裝置的排水管上的截?cái)嚅y、分倉(cāng)式水氣分離罐的進(jìn)氣口截?cái)嚅y
(27)、抽水截?cái)嚅y(29)，并將分倉(cāng)式水氣分離罐的進(jìn)水管道截?cái)嚅y(28)和排氣管道截?cái)嚅y
(26)打開(kāi)，同時(shí)啟動(dòng)四臺(tái)二級(jí)真空泵機(jī)組對(duì)分倉(cāng)式水氣分離罐內(nèi)的上下密封倉(cāng)抽真空，真空負(fù)壓分別從分倉(cāng)式水氣分離罐、水氣分離管路(2)、塑料排水板(5)傳遞到軟地基處理區(qū)域的土體中。當(dāng)真空密封膜(I)內(nèi)的真空度達(dá)到80Kpa時(shí)，關(guān)閉備用真空泵，使用主工作真空泵來(lái)維持真空度。
[0112]當(dāng)軟地基處理區(qū)域的土體中的水和空氣在真空負(fù)壓的作用下，分別從塑料排水板
(5)、水氣分離管路(2)傳遞到分倉(cāng)式水氣分離罐的上密封倉(cāng)(17)內(nèi)時(shí)，水在重力的作用下從分倉(cāng)式水氣分離罐的上密封倉(cāng)(17)的下部沿進(jìn)水管道(24)進(jìn)入下密封倉(cāng)(18)，當(dāng)下密封倉(cāng)(18)內(nèi)的水注滿時(shí)，關(guān)閉進(jìn)水管道截?cái)嚅y(28)和排氣管道截?cái)嚅y(26)，打開(kāi)進(jìn)氣口截?cái)嚅y(27)、抽水截?cái)嚅y(29)、主工作抽水泵的排水管上的截?cái)嚅y并開(kāi)啟主工作抽水泵將分倉(cāng)式水氣分離罐的下密封倉(cāng)(18)內(nèi)的水排出分倉(cāng)式水氣分離罐外。
[0113]水氣分離真空預(yù)壓法的施工作業(yè)時(shí)，通過(guò)在設(shè)在分倉(cāng)式水氣分離罐外壁上的液位計(jì)(31)來(lái)觀測(cè)分倉(cāng)式水氣分離罐的下密封倉(cāng)(18)內(nèi)的水位，以控制抽水裝置和各截?cái)嚅y的開(kāi)啟和關(guān)閉。
[0114]實(shí)施例2
[0115]本實(shí)施例結(jié)合【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】水氣分離管路(2)的真空支管(4)連接真空密封膜(I)下的真空管(46)的水氣分離真空預(yù)壓法施工的安裝水氣分離管路(2)的技術(shù)方案。本實(shí)施例中安裝水氣分離罐(6)、抽真空裝置(7)和抽水裝置(8)以及進(jìn)行抽真空和排水固結(jié)施工作業(yè)的施工參照實(shí)施例1的技術(shù)方案進(jìn)行。
[0116]如圖4或圖5所示，對(duì)一塊面積為IOOmX 200m共20000m2的矩形軟地基處理區(qū)域進(jìn)行水氣分離真空預(yù)壓，要求真空密封膜(I)下真空度達(dá)到80Kpa。
[0117]根據(jù)場(chǎng)地情況和設(shè)計(jì)要求，在真空密封膜(I)內(nèi)需要鋪設(shè)水平向排水通道，水平向排水通道在插設(shè)塑料排水板(5)后按現(xiàn)有的真空預(yù)壓工法施工，于地面鋪設(shè)50cm厚的中粗砂墊層(48)，在中粗砂墊層(48)中沿場(chǎng)地的IOOm邊長(zhǎng)方向按4米間距平行埋設(shè)內(nèi)徑5cm的濾管(44)，與濾管(44)垂直相交方向按10米間距平行埋設(shè)內(nèi)徑7cm的真空管(46)，將真空管(46)與濾管(44)相交位置的濾管(44)截?cái)嗖⒄婵展?46)與其兩側(cè)的濾管(44)端口相連接。
[0118]在按傳統(tǒng)真空預(yù)壓的施工工法對(duì)軟地基處理區(qū)進(jìn)行塑料排水板(5)、水平向排水通道、直空預(yù)壓密封系統(tǒng)施工后，開(kāi)始水氣分離真空預(yù)壓法的安裝水氣分離管路的施工作業(yè):
[0119]沿場(chǎng)地中部與場(chǎng)地200m邊長(zhǎng)方向平行的中線在真空密封膜(I)外直線、水平向安裝兩條等長(zhǎng)的水氣分離管路(2)的主管道(3)，主管道(3)由內(nèi)徑20cm外徑20.5cm的玻璃鋼復(fù)合材料管體連接組成。
[0120]沿水氣分離管路(2)的主管道(3)的兩側(cè)與主管道(3)垂直方向按20米間距在真空密封膜(I)外平行、水平向安裝兩列水氣分離管路(2)的支管道(4)，將主管道(3)與兩側(cè)的支管道⑷的端口相連接，將支管道⑷與真空密封膜⑴內(nèi)的真空管(46)相交位置的真空管(36)截?cái)嗖⒅Ч艿?4)與支管道(4)兩側(cè)的真空管(46)端口通過(guò)真空管連接管(47)相連接。
[0121]每條水氣分離管路⑵的支管道(4)均由內(nèi)徑為IOcm外徑為10.5cm的塑料材質(zhì)的圓形管相連接組成。
[0122]實(shí)施例3
[0123]本實(shí)施例結(jié)合【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】水氣分離管路(2)的真空支管(4)連接真空密封膜(I)下的濾管(44)的水氣分離真空預(yù)壓法施工的安裝水氣分離管路(2)的技術(shù)方案。本實(shí)施例中安裝水氣分離罐(6)、抽真空裝置(7)和抽水裝置(8)以及進(jìn)行抽真空和排水固結(jié)施工作業(yè)的施工參照實(shí)施例1的技術(shù)方案進(jìn)行。
[0124]如圖6或圖7所示，對(duì)一塊面積為50mX IOOm共5000m2的矩形軟地基處理區(qū)域進(jìn)
行水氣分離真空預(yù)壓，要求真空密封膜(I)下真空度達(dá)到80Kpa。
[0125]根據(jù)場(chǎng)地情況和設(shè)計(jì)要求，在真空密封膜(I)內(nèi)需要鋪設(shè)水平向排水通道，由于本場(chǎng)地面積較小，水平排水通道選擇鋪設(shè)中粗砂和濾管(44)，不鋪設(shè)真空管。插設(shè)塑料排水板(5)后先按現(xiàn)有的真空預(yù)壓工法施工，在地面鋪設(shè)50cm厚的中粗砂，在中粗砂中沿場(chǎng)地的100米邊長(zhǎng)方向按4米間距平行埋設(shè)內(nèi)徑5cm的濾管(44)。
[0126]在按傳統(tǒng)真空預(yù)壓的施工工法對(duì)軟地基處理區(qū)進(jìn)行塑料排水板(5)、水平向排水通道、直空預(yù)壓密封系統(tǒng)施工后，開(kāi)始水氣分離真空預(yù)壓法的安裝水氣分離管路的施工作業(yè):
[0127]沿場(chǎng)地中部與場(chǎng)地IOOm邊長(zhǎng)方向平行的中線在真空密封膜(I)外直線、水平向安裝兩條等長(zhǎng)的水氣分離管路(2)的主管道(3)，主管道(3)由內(nèi)徑20cm外徑20.5cm的玻璃鋼復(fù)合材料管體連接組成。
[0128]沿水氣分離管路(2)的主管道(3)的兩側(cè)與主管道(3)垂直方向按10米間距在真空密封膜(I)外平行、水平向安裝兩列水氣分離管路(2)的支管道(4)，將主管道(3)與兩側(cè)的支管道⑷的端口相連接，將支管道⑷與真空密封膜⑴內(nèi)的濾管(44)相交位置的濾管(44)截?cái)嗖⒅Ч艿?4)與支管道(4)兩側(cè)的濾管(44)端口通過(guò)濾管連接管(45)相連接。
[0129]每條水氣分離管路(2)的支管道(4)均由內(nèi)徑為IOcm外徑為10.5cm的塑料材質(zhì)的圓形管相連接組成。
[0130]實(shí)施例4
[0131]本實(shí)施例結(jié)合【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】實(shí)施水氣分離真空預(yù)壓法的重力排水水氣分離罐的技術(shù)方案。
[0132]如圖8所示，
[0133]重力排水水氣分離罐包括管狀罐體(50)和設(shè)于管狀罐體(50)下端端部的錐體或子彈頭體的鉆頭(32)；
[0134]管狀罐體(50)上端端部設(shè)有罐蓋(34)，在管狀罐體(50)上端的罐壁上設(shè)有抽真空口(35)，在抽真空口(35)下方的管狀罐體的罐壁上設(shè)有水氣進(jìn)口(36)，在罐蓋(34)上設(shè)通孔(40)，在管狀罐體(50)的罐壁上設(shè)有排水口(39)；
[0135]重力排水水氣分離罐進(jìn)行水氣分離真空預(yù)壓法施工作業(yè)時(shí)按鉆頭(32)朝下的方向?qū)⒅亓ε潘畾夥蛛x罐豎向插設(shè)于真空預(yù)壓軟地基處理區(qū)域內(nèi)，將重力排水水氣分離罐的水氣進(jìn)口(36)與水氣分離管路的主管道相連接，將重力排水水氣分離罐的抽真空口
(35)與抽真空裝置相連接；
[0136]重力排水水氣分離罐進(jìn)行水氣分離真空預(yù)壓法施工作業(yè)時(shí)在重力排水水氣分離罐的下端罐體內(nèi)安裝潛水泵(33)作為抽水裝置，潛水泵(33)的排水管(37)連接排水口
(39)向重力排水水氣分離罐外排水，潛水泵(33)的電纜(38)穿過(guò)通孔(40)連接外部電源。
[0137]水氣分離重力排水罐的一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案是:所述的重力排水水氣分離罐的管狀罐體(50)的上下兩端之間的長(zhǎng)度為5-12米，管狀罐體(50)的直徑為30-150cm，管狀罐體(50)的壁厚為l-10cm。
[0138]水氣分離重力排水罐的另一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案是:重力排水水氣分離罐的管狀罐體(50)的外壁上設(shè)有與罐內(nèi)通連的液位計(jì)(42)，所述的抽真空口(35)下方的管狀罐體
(50)的內(nèi)壁上設(shè)有擋水板(35)，所述的排水口上設(shè)有截?cái)嚅y(43)。
[0139]通過(guò)實(shí)施水氣分離真空預(yù)壓法，在實(shí)施例1中，處理40000m2面積使用的施工動(dòng)力設(shè)備的總功率不超過(guò)99Kw，單位面積施工能耗不超過(guò)每平方米2.475瓦時(shí)，而使用傳統(tǒng)真空預(yù)壓施工工法處理同樣面積的軟地基區(qū)域，按每IOOOm2使用一臺(tái)7.5Kw的射流式真空泵的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，施工動(dòng)力設(shè)備的總功率需要300Kw，單位面積施工能耗達(dá)到7.5瓦時(shí)，水氣分離真空預(yù)壓法的節(jié)能效果十分顯著。
[0140]由于軟地基處理區(qū)域的幾何形狀、地質(zhì)狀況和軟地基處理設(shè)計(jì)要求的差異，在水氣分離真空預(yù)壓法的實(shí)施過(guò)程中，水氣分離管路的主管道和支管道、水氣分離罐、抽真空裝置、抽水裝置、連接管、閥門可以有不同的設(shè)備類型、設(shè)備數(shù)量、作業(yè)順序、位置關(guān)系和連接關(guān)系的組合，上述的實(shí)施例僅是示例性的，并不是限制性的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的啟示，在未脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求保護(hù)的范圍的情況下還可以有許多不同的實(shí)施形式，這些實(shí)施形式均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.水氣分離真空預(yù)壓工法，其特征在于包括以下實(shí)施步驟: 1)、在真空預(yù)壓軟地基處理區(qū)域的真空密封膜外水平向安裝一個(gè)或若干個(gè)水氣分離管路，每個(gè)水氣分離管路均由一條主管道組成或由一條主管道連接若干條支管道組成，主管道和支管道均由若干條圓形管相連接組成，將水氣分離管路的支管道與真空密封膜內(nèi)的塑料排水板相連接，或者將水氣分離管路的主管道或支管道與真空密封膜內(nèi)的濾管或真空管相連接； 2)、在真空預(yù)壓軟地基處理區(qū)域內(nèi)安裝一個(gè)或若干個(gè)水氣分離罐，將水氣分離罐與水氣分離管路的主管道相連接； 3)、在真空預(yù)壓軟地基處理區(qū)域內(nèi)安裝一臺(tái)或若干臺(tái)抽真空裝置和一臺(tái)或若干臺(tái)抽水裝置，并將抽真空裝置和抽水裝置與水氣分離罐相連接； 4)、進(jìn)行抽真空和排水固結(jié)的施工作業(yè):先啟動(dòng)抽真空裝置抽出水氣分離罐內(nèi)的空氣，在水氣分離罐內(nèi)產(chǎn)生真空負(fù)壓，使真空負(fù)壓先后通過(guò)水氣分離罐、水氣分離管路、塑料排水板或?yàn)V管或真空管傳遞到真空密封膜內(nèi)的土體中，當(dāng)真空真空密封膜內(nèi)土體中的水和空氣在真空負(fù)壓的作用下先后通過(guò)塑料排水板或?yàn)V管或真空管、水氣分離管路進(jìn)入水氣分離罐內(nèi)時(shí)，啟動(dòng)抽水裝置將水氣分離罐內(nèi)的水排出，并繼續(xù)使用抽真空裝置對(duì)水氣分離罐內(nèi)抽真空。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水氣分離真空預(yù)壓法，其特征是:所述的水氣分離管路和所述的水氣分離罐的材質(zhì)均為金屬材料或塑料或復(fù)合材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水氣分離真空預(yù)壓法，其特征是:所述的主管道或支管道通過(guò)連接管與真空密封膜內(nèi)的濾管或真空管相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水氣分離真空預(yù)壓法，其特征是:所述的抽真空裝置為容積式真空泵或真空泵機(jī)組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水氣分離真空預(yù)壓法，其特征是:所述的抽水裝置為負(fù)壓水栗。
6.一種實(shí)施權(quán)利要求1所述的水氣分離真空預(yù)壓法的三件式連接裝置，用于連接塑料排水板和水氣分離管路的支管道，其特征是: 1)、所述的三件式連接裝置包括異徑多通接頭、塑料排水板連接管和塑料排水板接頭; 2)、所述的異徑多通接頭設(shè)有兩個(gè)主管口、一個(gè)或若干個(gè)支管口，主管口位于異徑多通接頭的兩端，支管口位于異徑多通接頭的外壁，主管口的內(nèi)徑〉支管口的內(nèi)徑； 3)、所述的塑料排水板接頭為異形接頭，其一端為設(shè)有矩形端口的矩形管，另一端為設(shè)有圓形端口的圓形管，塑料排水板接頭的矩形管和圓形管通過(guò)中空的過(guò)渡部連接，過(guò)渡部的中空部分的一端為矩形，與塑料排水板接頭的矩形管的中空部分通連，另一端為圓形，與塑料排水板接頭的圓形管的中空部分通連； 4)、所述的三件式連接裝置的連接方式:在塑料排水板插設(shè)施工完成后將塑料排水板的地面端的板頭插入塑料排水板接頭的矩形管端口，在真空密封膜鋪設(shè)完成后將塑料排水板接頭的圓形管端穿過(guò)真空密封膜露出真空密封膜外，將三件式連接裝置的塑料排水板連接管的一端連接塑料排水板接頭，將三件式連接裝置的塑料排水板連接管的另一端連接異徑多通接頭的支管口，將異徑多通接頭的主管口連接組成水氣分離管路的支管道的圓形管；
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三件式連接裝置，其特征是:塑料排水板接頭連接塑料排水板的地面端時(shí)塑料排水板接頭的矩形管和塑料排水板之間設(shè)有濾布。
8.一種實(shí)施權(quán)利要求1所述的水氣分離真空預(yù)壓法的分倉(cāng)式水氣分離罐，其特征是: 1)、所述的分倉(cāng)式水氣分離罐為密封罐體，其頂部或上部設(shè)有用于與抽真空裝置相連接的抽真空口，其底部或下部設(shè)有用于與抽水裝置相連接的抽水口，其中部設(shè)有用于與水氣分離管路的主管道相連接的水氣進(jìn)口； 2)、所述的分倉(cāng)式水氣分離罐內(nèi)設(shè)有上密封倉(cāng)和下密封倉(cāng)兩個(gè)密封倉(cāng),上下兩個(gè)密封倉(cāng)之間設(shè)有隔離板，該隔離板位于分倉(cāng)式水氣分離罐的水氣進(jìn)口的下方； 3)、所述的分倉(cāng)式水氣分離罐上設(shè)有進(jìn)水管道，進(jìn)水管道的一端與上密封倉(cāng)的下部通連，另一端與下密封倉(cāng)通連； 4)、所述的分倉(cāng)式水氣分離罐上設(shè)有排氣管道，排氣管道的一端與上密封倉(cāng)的上部通連，另一端與下密封倉(cāng)通連； 5)、所述的分倉(cāng)式水氣分離罐的進(jìn)水管道上設(shè)有進(jìn)水管道截?cái)嚅y，排氣管道上設(shè)有排氣管道截?cái)嚅y； 6)、所述的分倉(cāng)式水氣分離罐的下密封倉(cāng)的上部設(shè)有與分倉(cāng)式水氣分離罐外部相通連的進(jìn)氣口，該進(jìn)氣口上設(shè)有進(jìn)氣口截?cái)嚅y； 7)、所述的分倉(cāng)式水氣分離罐的抽水口與抽水裝置通過(guò)抽水連接管相連接，抽水口或抽水連接管上設(shè)有抽水截?cái)嚅y； 8)、當(dāng)分倉(cāng)式水氣分離罐連接的抽水裝置啟動(dòng)抽水時(shí)，進(jìn)水管道截?cái)嚅y和排氣管道截?cái)嚅y關(guān)閉，進(jìn)氣口截?cái)嚅y和抽水截?cái)嚅y打開(kāi)；當(dāng)抽水裝置停止抽水時(shí)，進(jìn)水管道截?cái)嚅y和排氣管道截?cái)嚅y打開(kāi)，進(jìn)氣口截?cái)嚅y和抽水截?cái)嚅y關(guān)閉。
9.如權(quán)利要求8所述的分倉(cāng)式水氣分離罐，其特征是:所述的分倉(cāng)式水氣分離罐的外壁上設(shè)有與罐內(nèi)通連的液位計(jì)，所述的分倉(cāng)式水氣分離罐的上密封倉(cāng)內(nèi)位于抽真空口的下方設(shè)有擋水板。
10.一種實(shí)施權(quán)利要求1所述的水氣分離真空預(yù)壓法的重力排水水氣分離罐，其特征是: 1)、所述重力排水水氣分離罐包括管狀罐體和設(shè)于管狀罐體下端端部的錐體或子彈頭體的鉆頭； 2)、所述的管狀罐體的上端端部設(shè)有罐蓋，在罐蓋上或管狀罐體上端的罐壁上設(shè)有抽真空口，在抽真空口下方的管狀罐體的罐壁上設(shè)有水氣進(jìn)口，在罐蓋上或管狀罐體的罐壁上設(shè)有排水口和通孔； 3)、使用所述的重力排水水氣分離罐進(jìn)行水氣分離真空預(yù)壓法施工作業(yè)時(shí)按鉆頭朝下的方向?qū)⒅亓ε潘畾夥蛛x罐豎向插設(shè)于真空預(yù)壓軟地基處理區(qū)域內(nèi)，將重力排水水氣分離罐的水氣進(jìn)口與水氣分離管路的主管道相連接，將重力排水水氣分離罐的抽真空口與抽真空裝置相連接； 4)、使用所述的重力排水水氣分離罐進(jìn)行水氣分離真空預(yù)壓法施工作業(yè)時(shí)在重力排水水氣分離罐的下端罐體內(nèi)安裝潛水泵作為抽水裝置，潛水泵的排水管連接排水口或穿過(guò)排水口向重力排水水氣分離罐外排水，潛水泵的電纜穿過(guò)通孔連接外部電源或?qū)⑼獠侩娫赐ㄟ^(guò)通孔接入重力排水水氣分離罐內(nèi)并連接潛水泵的電纜。
11.如權(quán)利要求10所述的重力排水水氣分離罐，其特征是:所述的管狀罐體的上下兩端之間的長(zhǎng)度為5-12米，管狀罐體的直徑為30-150cm，管狀罐體的壁厚為1-lOcm。
12.如權(quán)利要求10所述的水氣分離重力排水罐，其特征是:所述的重力排水水氣分離罐的管狀罐體的外壁上設(shè)有與罐內(nèi)通連的液位計(jì)，所述的抽真空口下方的重力排水水氣分離罐的內(nèi)壁上設(shè) 有擋水板。
【文檔編號(hào)】E02D3/10GK103541345SQ201310481313
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】鄧立新 申請(qǐng)人:鄧立新