专利名称：一种多联传动带式防淤积排水体装置及其方法
技术领域：
本发明涉及一种在淤泥堆场和吹填造陆场地中使用的多联传动带式防淤积排水体装置及其方法，是特别针对于淤泥堆场和吹填场地在真空排水条件下，排水体容易被淤泥层淤积的情况而设计的防淤积真空抽水排水体结构，属于岩土工程及环境工程等相关技术领域。
背景技术：
在河道疏浚清淤工程和围海造田工程中，都会遇到高含水率土体的吹填固结问题。对于吹填了高含水率淤泥的场地来说，若是场地的排水不畅或是吹填土体粘粒含量较 高，则固结沉降将是一个漫长的过程。在这个漫长的过程当中，经过长时间的风吹日晒表面蒸发，在吹填土层表面会形成一层较厚的硬壳层，夹杂着草本植物的根茎残渣，使得表层土具有一定的表观强度，但是大多数工程监测结果表明，在地下一定深度处土体仍然保持着很高的含水率，甚至是一种接近初始状态的半流体形态；虽然表层土体具有一定的强度并且可以行人，但是对于一些小型的钻探机械都很难进入场地，更不用提大型机械了。对于急于用地开展进一步工程的项目和尽快复耕的征地工程来说，如何快速地降低堆场中高含水率淤泥的含水率，提高固结度，增加承载力是关键的问题，因此需要采用人为手段加快排水过程。现行排水措施中，以真空抽水的效率最高，但是在稀软的高含水率淤泥堆场中进行真空抽水一段时间后，排水体的周围会出现厚厚一层包裹泥层，阻碍了排水体与外部淤泥的接触，降低了排水的速度。故急需开发出一种新型的在淤泥堆场和吹填场地中既能够在稀软流动的淤泥层中真空抽取水分，又能够防止泥层在排水体周围聚积的排水体形式，以解决工程中实际的问题。
发明内容
发明目的为了克服现有技术中存在的不足，本发明提出一种多联传动带式防淤积排水体装置及其方法，可以在淤泥堆场和吹填场地中既能够在稀软流动的淤泥层中真空抽取水分，又能够防止泥层在排水体周围聚积。技术方案为解决上述技术问题，一种多联传动带式防淤积排水体装置，包括并联旋转圆筒排水体、硬质并联真空管道支架、传动凸齿皮带和高强度透水布，所述的并联旋转圆筒排水体包括一组单元旋转圆筒排水体，单元旋转圆筒排水体为一个框架式的圆筒结构，单元旋转圆筒排水体的外侧壁包裹着过滤材料层，内部以塑料盲沟作为支撑，单元旋转圆筒排水体侧壁接近一侧端部留有凹状齿孔，单元旋转圆筒排水体两端面与硬质并联真空管道支架连接，单元旋转圆筒排水体两端面上的接口处密封，单元旋转圆筒排水体以硬质并联真空管道支架连接点为旋转中心自由旋转，所述的圆筒排水体外包裹高强度透水布；所述的硬质并联真空管道支架包括两根连接外部真空负压源和单元旋转圆筒排水体并带有多个并联接头的支架管道，硬质并联真空管道支架连接多个并列的单元旋转圆筒排水体的端面中心，所述的单元旋转圆筒排水体并联成一个队列，每两个相邻的单元圆筒排水体侧壁紧密接触；所述的传动凸齿皮带为设有与单元旋转圆筒排水体的凹状齿孔相配合的凸状齿橡胶皮带，传动凸齿皮带与外部电机连接；作为优选，所述的单元旋转圆筒排水体为3 10个。在本发明中，一种多联传动带式防淤积排水体装置的排水方法，包括以下步骤I)将单元旋转圆筒排水体安装在硬质并联真空管道支架上，使得每两个相邻的单元旋转圆筒排水体侧壁紧密接触，将单元旋转圆筒排水体两个端面的接口处做好密封；2)在并联好的单元旋转圆筒排水体外包裹上高强度透水布，将所有单元旋转圆筒排水体结合成一个整体传动带形式；3)将传动凸齿皮带安装于单元旋转圆筒排水体的一端，使得凸齿与凹状齿孔紧密 配合；4)将安装完毕的多联传动带式防淤积排水体装置向下压入淤泥中直到预定的深度，固定硬质并联真空管道支架；5)启动外部电机，通过传动凸齿皮带带动所有的单元旋转圆筒排水体；6)打开外部真空抽气装置，通过硬质并联真空管道支架将真空吸力传递到单元旋转圆筒排水体中，将淤泥堆场中的水分逐步抽吸出来。有益效果本发明提出的用于在淤泥场地或吹填场地中的多联传动带式防淤积排水体装置及其方法，可以克服在存在有高含水率稀软流态淤泥层的吹填堆场真空排水时排水体易于被泥层淤积导致排水效率降低的缺点；以旋转挤压去除的方式及时清除排水体外部的泥层，时刻保证排水体的高效性；而且该排水体结构可以通过外部电机和真空抽气装置进行控制；排水体结构采用模块化设计，可以方便地安装拆卸维修；排水体结构简单，轻质，操作简便，效率高，可靠性好。
图I为本发明的单元旋转圆筒排水体结构示意图；图2为本发明的传动凸齿皮带结构示意图；图3为本发明的多联传动带式防淤积排水体装置示意图；图4为图3的侧视图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作更进一步的说明。如图I至图4所示，一种多联传动带式防淤积排水体装置，包括并联旋转圆筒排水体、硬质并联真空管道支架I、传动凸齿皮带4和高强度透水布5，所述的并联旋转圆筒排水体包括多个并联连接的单元旋转圆筒排水体2，单元旋转圆筒排水体2为一个框架式的圆筒结构，单元旋转圆筒排水体2的外侧壁包裹着过滤材料层，内部以塑料盲沟作为支撑，单元旋转圆筒排水体2侧壁接近一侧端部留有凹状齿孔3，单元旋转圆筒排水体2两端面与硬质并联真空管道支架I连接，单元旋转圆筒排水体2两端面上的接口处密封，单元旋转圆筒排水体2以硬质并联真空管道支架I连接点为旋转中心自由旋转，所述的圆筒排水体外包裹高强度透水布5 ;所述的硬质并联真空管道支架I包括两根连接外部真空负压源和单元旋转圆筒排水体2并带有多个并联接头的支架管道，硬质并联真空管道支架I分别连接多个并列的单元旋转圆筒排水体2的端面中心，所述的单元旋转圆筒排水体2并联成一个队列，每两个相邻的单元旋转圆筒排水体2的侧壁紧密接触；所述的传动凸齿皮带4为带有凸状齿的橡胶皮带，传动凸齿皮带4设有与单元旋转圆筒排水体2的凹状齿孔3相配合的凸状齿，传动凸齿皮带4与外部电机连接；所述的高强度透水布5是包裹在并联旋转圆筒排水体外部的软质透水结构，随着单元旋转圆筒排水体2的转动，像传动带一样滚动，将所有单元旋转圆筒排水体结合成一个整体传动带形式。其中，所述的单元旋转圆筒排水体2为3 10个，本实施例中为5个。作为进一步的优选方案，在圆筒排水体2的中间设置硬质打孔管，硬质打孔管外部套塑料盲沟，再外层为过滤材料层。将硬质打孔管两端连接到硬质并联真空管道支架I上，硬质打孔管的一端未打孔处设有凹状齿槽。在硬质打孔管包有塑料盲沟的一段两端用喉箍箍紧圆筒排水体2的外包过滤材料层，保证端部不漏气。硬质并联真空管道支架I和硬质打孔管之间用旋转接头连接，真空管道支架I和硬质打孔管的两接口分别与旋转接头两接口配套。旋转接头的作用是使圆筒排水体2以硬质打孔管为轴旋转而硬质并联真空管道支架I可以固定不动；硬质并联真空管道支架I和硬质打孔管之间是相通的，所以真空吸力可以通过硬质并联真空管道支架I传递到硬质打孔管并进一步传递到整个圆筒排水体2中。一种多联传动带式防淤积排水体装置的排水方法，包括以下步骤首先将单元旋转圆筒排水体2安装在硬质并联真空管道支架I上，使得每两个相邻的单元旋转圆筒排水体2侧壁紧密接触，将单元旋转圆筒排水体2两个端面的接口处做好密封；在并联好的单元旋转圆筒排水体2外包裹上高强度透水布5，将所有单元旋转圆筒排水体2结合成一个整体传动带形式；将传动凸齿皮带4安装于单元旋转圆筒排水体2的一端，使得凸状齿与凹状齿孔3紧密配合；将安装完毕的多联传动带式防淤积排水体装置向下压入淤泥中直到预定的深度，通常适用深度为10米以内，固定硬质并联真空管道支架I ;启动外部电机，通过传动凸齿皮带4带动所有的单元旋转圆筒排水体2 ;打开外部真空抽气装置，通过硬质并联真空管道支架I将真空吸力传递到单元旋转圆筒排水体2中，将淤泥堆场中的水分逐步抽吸出来。排水过程中，圆筒排水体2间断开启旋转，可以节省能源。在本发明中，通过传动凸齿皮带4带动各个单元旋转圆筒排水体2，圆筒排水体以 旋转挤压去除的方式及时清除圆筒排水体外部的泥层，时刻保证排水体的吸水高效性。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种多联传动带式防淤积排水体装置，其特征在于包括并联旋转圆筒排水体、硬质并联真空管道支架(I )、传动凸齿皮带(4)和高强度透水布(5)， 所述的并联旋转圆筒排水体包括一组并列连接的单元旋转圆筒排水体(2)，单元旋转圆筒排水体(2)为一个框架式的圆筒结构，单元旋转圆筒排水体(2)的外侧壁包裹着过滤材料层，内部以塑料盲沟作为支撑，单元旋转圆筒排水体(2)侧壁接近一侧端部留有凹状齿孔(3)，单元旋转圆筒排水体(2)两端面与硬质并联真空管道支架(I)连接，单元旋转圆筒排水体(2)两端面上的接口处密封，单元旋转圆筒排水体(2)以硬质并联真空管道支架(I)连接点为旋转中心自由旋转； 所述的硬质并联真空管道支架(I)包括两根连接外部真空负压源和单元旋转圆筒排水体(2)并带有一组并联接头的支架管道，硬质并联真空管道支架(I)连接并列的单元旋转圆筒排水体(2)的端面中心，所述的单元旋转圆筒排水体(2)并联成一个队列，每两个相邻的单元旋转圆筒排水体(2)的侧壁紧密接触； 所述的传动凸齿皮带(4)为带有凸状齿的橡胶皮带，传动凸齿皮带(4)设有与单元旋转圆筒排水体(2)的凹状齿孔(3)相配合的凸状齿，传动凸齿皮带(4)与外部电机连接； 所述的高强度透水布(5)是包裹在并联旋转圆筒排水体外部的软质透水结构，随着单元旋转圆筒排水体(2)的转动，像传动带一样滚动，将所有单元旋转圆筒排水体结合成一个整体传动带形式。
2.根据权利要求I所述的多联传动带式防淤积排水体装置，其特征在于所述的单元旋转圆筒排水体(2)为:TlO个。
3.一种基于权利要求I所述的多联传动带式防淤积排水体装置的排水方法，其特征在于包括以下步骤 1)将单元旋转圆筒排水体(2)安装在硬质并联真空管道支架(I)上，使得每两个相邻的单元旋转圆筒排水体(2)侧壁紧密接触，将单元旋转圆筒排水体(2)两个端面的接口处做好密封； 2)在并联好的单元旋转圆筒排水体(2)外包裹上高强度透水布(5)，将所有单元旋转圆筒排水体(2)结合成一个整体传动带形式； 3)将传动凸齿皮带(4)安装于单元旋转圆筒排水体(2)的一端，使得凸状齿与凹状齿孔(3)紧密配合； 4)将安装完毕的多联传动带式防淤积排水体装置向下压入淤泥中直到预定的深度，固定硬质并联真空管道支架(I); 5)启动外部电机，通过传动凸齿皮带(4)带动所有的单元旋转圆筒排水体(2)； 6)打开外部真空抽气装置，通过硬质并联真空管道支架(I)将真空吸力传递到单元旋转圆筒排水体(2)中，将淤泥堆场中的水分逐步抽吸出来。
全文摘要
本发明公开了一种多联传动带式防淤积排水体装置及其方法，该装置包括圆筒排水体 、硬质并联真空管道支架、传动凸齿皮带和高强度透水布，圆筒排水体包括多个单元旋转圆筒排水体，单元旋转圆筒排水体两端面与硬质并联真空管道支架，单元旋转圆筒排水体以硬质并联真空管道支架为旋转中心自由旋转，传动凸齿皮带为设有与单元旋转圆筒排水体的凹状齿孔相配合的凸状齿橡胶皮带。本发明的多联传动带式防淤积排水体装置，通过传动凸齿皮带带动圆筒排水体转动，圆筒排水体以旋转挤压与淤泥摩擦，及时清除排水体外部的泥层，时刻保证排水体的高效性，解决了泥层在圆筒排水体周围聚集的问题。
文档编号E02D3/10GK102691289SQ20121019892
公开日2012年9月26日 申请日期2012年6月15日 优先权日2012年6月15日
发明者叶茂, 周源, 宋文智, 左殿军, 张宇亭, 张莹, 朱德胜, 陆志浩 申请人:河海大学