专利名称：一种防淤积排水体装置以及其方法
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往复锥式防淤积排水体装置以及其方法，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：
目前，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，则固结沉降将是ー个漫长的过程。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莖残洛，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，甚至是ー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，但是对于ー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歩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，増加承载カ是关键的问题，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。故急需开发出ー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，本发明提出ー种防淤积排水体装置以及其方法，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，本发明的ー种防淤积排水体装置，包括圆筒排水体系统、往复锥和往复绞索系统，所述的圆筒排水体系统包括框架式的圆筒排水体和提供真空吸力的硬质真空管道支架，所述的圆筒排水体的外侧壁包裹着过滤材料层，圆筒排水体的内部以塑料盲沟作为支撑，圆筒排水体两端端部分别连接一个硬质真空管道支架，所述的圆筒排水体两端端部与硬质真空管道支架连接处密封连接。所述的往复锥是将两个相同锥台体的下底面连接在一起，往复锥的整体形状为中间的大圆截面直径大于两端的小圆截面直径，往复锥两端端部直径略大于圆筒排水体的外直径，往复锥沿锥体中心线设有贯通两端端部的圆柱体空洞，圆柱体空洞直径与圆筒排水体外径相等，往复锥的中间大圆直径方向两端对称开有贯通往复锥的ー对绞索孔；所述的往复绞索系统包括往复绞索支架和往复锥拉索,所述的圆筒排水体两个端面各分别与ー个往复绞索支架连接,每个往复绞索支架设有两个定滑轮，所述的往复锥拉索一端与往复锥绞索孔连接，往复锥拉索的另ー端通过定滑轮与外部绞盘电机连接。为了使得往复锥能够更稳定的在圆筒排水体上滑动，所述的往复锥拉索为4根。为了能够把圆筒排水体外壁上的泥层刮走，所述的往复锥与圆筒排水体间隙配
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ロ ο—种基于权利要求I所述的防淤积排水体装置的排水方法，包括以下步骤I)将往复锥套于外壁包装有过滤材料层的圆筒排水体上，连接上硬质真空 管道支架并进行接ロ密封；2)将往复锥拉索连接到往复锥的绞索孔上，每个绞索孔连接通向不同端面往复绞索支架的往复锥拉索的一端，每个往复锥拉索另一端通过往复绞索支架定滑轮后连接于外部绞盘电机；3)将外壁包装有过滤材料层的圆筒排水体向下压入淤泥中直到预定的深度，固定硬质真空管道支架；4)启动外部绞盘电机，同时拉动一端的两根往复锥拉索，这时候往复锥向着该端面移动；往复锥到达圆筒排水体端面后，转换电机转动方向，拉动另一端两根往复锥拉索，使得往复锥向着圆筒排水体的另一端面移动，到达另一端后再回头，如此循环往复；5)打开外部真空抽气装置，通过硬质真空管道支架将真空吸カ传递到圆筒排水体中，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ー种防淤积排水体装置以及其方法，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；以往复锥削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；排水体结构简単，轻质，操作简便，效率高，可靠性好。
图I为本发明的结构示意图；图2为往复锥结构示意图；图3为往复锥绞索系统的结构示意图；图4为图I的侧视结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作更进ー步的说明。如图I至图4所示，本发明的ー种防淤积排水体装置，包括圆筒排水体系统、往复锥3和往复绞索系统，圆筒排水体系统包括框架式的圆筒排水体2和提供真空吸力的硬质真空管道支架1，圆筒排水体2的两端端部分别连接一个硬质真空管道支架1，圆筒排水体2的外侧壁包裹着过滤材料层，圆筒排水体2的内部以塑料盲沟作为支撑，圆筒排水体2两端端部与硬质真空管道支架I连接处密封连接；往复锥3是将两个相同锥台体的下底面连接在一起，往复锥3的整体形状为中间的大圆截面直径大于两端的小圆截面直径，往复锥3锥台小圆直径略大于圆筒排水体2外直径，往复锥3沿锥体中心线设有贯通两端端部的圆柱体空洞，圆柱体空洞直径与圆筒排水体2外径直径相等，往复锥3的中间大圆直径方向两端对称开有贯通往复锥3的ー对绞索孔6，往复锥3位于圆筒排水体2表面；往复绞索系统包括往复绞索支架4和往复锥拉索5，圆筒排水体2两端端部分别与ー个往复绞索支架4连接，每个往复绞索支架4设有两个定滑轮，往复锥拉索5 —端与往复锥3绞索孔6连接，往复锥拉索5另一端通过定滑轮与外部绞盘电机连接。在本实施例中，往复锥拉索5为4根，每个绞索孔6各连接两根通向不同端面往复绞索支架4的拉索，可以使得往复锥3在圆筒排水体2上更稳定的滑动，在圆筒排水体2外侧壁设有过滤材料，防止淤泥吸入到真空管中。作为优选方案，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真空管道支架I上，同时用喉箍箍紧圆筒排水体2的外包过滤材料层，保证圆筒排水体2的端部不漏气。ー种防淤积排水体装置的排水方法，步骤如下首先将往复锥3套于外壁包有过 滤材料层的圆筒排水体2上，连接上硬质真空管道支架1，并将圆筒排水体2两端端部与硬质真空管道支架I连接处密封；然后将往复锥拉索5连接到往复锥3绞索孔6上，每个绞索孔6各连接两根通向不同端面往复绞索支架4的往复锥拉索5，每个往复锥拉索5另一端通过往复绞索支架4滑轮后连接于外部绞盘电机；将外包过滤材料的圆筒排水体2向下压入淤泥中直到预定的深度，适用深度通常为10米以内，固定硬质真空管道支架I ;启动外部绞盘电机，同时拉动一端的两根往复锥拉索5，这时候往复锥3向着该端面移动，到达圆筒排水体2端面后，转换电机转动方向，拉动另一端两根往复锥拉索5，使得往复锥3向着另一端面移动，到达另一端后再回头，如此循环往复，打开外部真空抽气装置，通过硬质真空管道支架I将真空吸カ传递到圆筒排水体2中，将淤泥堆场中的水分逐步抽吸出来。在本发明中，通过往复锥3往返循环运动，往复锥3及时的清除了圆筒排水体2表面的泥层，使得圆筒排水体装置保持一个比较高的吸水率。工作过程中，往复锥间断开启，可以节省能源。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.ー种防淤积排水体装置，其特征在于包括圆筒排水体系统、往复锥(3)和往复绞索系统， 所述的圆筒排水体系统包括框架式的圆筒排水体(2)和提供真空吸力的硬质真空管道支架(1)，所述圆筒排水体(2)的外侧壁包裹着过滤材料层，圆筒排水体(2)的内部以塑料盲沟作为支撑，圆筒排水体(2)两端端部分别连接一个硬质真空管道支架(I)，圆筒排水体(2)两端端部与硬质真空管道支架(I)连接处密封连接； 所述的往复锥(3)是将两个相同锥台体的下底面连接在一起，往复锥(3)的整体形状为中间的大圆截面直径大于两端的小圆截面直径，往复锥(3)沿锥体中心线设有贯通两端端部的圆柱体空洞，圆柱体空洞直径与圆筒排水体(2)外直径相等，往复锥(3)的中间大圆直径方向两端对称开有贯通往复锥的ー对绞索孔(6)； 所述的往复绞索系统包括往复绞索支架(4)和往复锥拉索(5)，所述圆筒排水体(2)的两个端面分别与ー个往复绞索支架(4)连接，每个往复绞索支架(4)设有两个定滑轮，所述的往复锥拉索(5)—端与往复锥(3)的绞索孔(6)连接，往复锥拉索(5)的另一端通过定滑轮与外部绞盘电机连接。
2.根据权利要求I所述的防淤积排水体装置，其特征在于所述的往复锥拉索(5)为4根。
3.根据权利要求I所述的防淤积排水体装置，其特征在于所述的往复锥(3)与圆筒排水体(2)间隙配合。
4.ー种基于权利要求I所述的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)将往复锥(3)套于外壁包装有过滤材料层的圆筒排水体(2)上，连接上硬质真空管道支架(I)并进行接ロ密封； 2)将往复锥拉索(5)连接到往复锥(3)的绞索孔(6)上，每个绞索孔(6)连接通向不同端面往复绞索支架(4)的往复锥拉索(5)的一端，每个往复锥拉索(5)另一端通过往复绞索支架(4)定滑轮后连接于外部绞盘电机； 3)将外壁包装有过滤材料层的圆筒排水体(2)向下压入淤泥中直到预定的深度，固定硬质真空管道支架(I); 4)启动外部绞盘电机，同时拉动一端的两根往复锥拉索(5)，这时候往复锥(3)向着该端面移动；往复锥(3)到达圆筒排水体(2)端面后，转换电机转动方向，拉动另一端的两根往复锥拉索(5)，使得往复锥(3)向着圆筒排水体(2)的另一端面移动，到达另一端后再回头，如此循环往复； 5)打开外部真空抽气装置，通过硬质真空管道支架(I)将真空吸カ传递到圆筒排水体(2)中，将淤泥堆场中的水分逐步抽吸出来。
全文摘要
本发明公开了一种防淤积排水体装置以及其方法，该装置包括圆筒排水体系统、往复锥和往复绞索系统，圆筒排水体系统包括圆筒排水体和提供真空吸力的硬质真空管道支架，圆筒排水体两端端部分别连接一个硬质真空管道支架；往复锥沿锥体中心线设有贯通两端端部的圆柱体空洞，往复锥设有一对绞索孔；往复绞索系统包括往复绞索支架和往复锥拉索，圆筒排水体两端端部分别与一个往复绞索支架连接，往复锥拉索的一端与往复锥绞索孔连接，另一端通过定滑轮与外部绞盘电机连接。本发明中的防淤积排水体装置通过绞盘电机带动往复锥运动，达到清除圆筒排水体表面泥层的目的，时刻保证排水体的高效性；并且安装简单，操作简便，效率高。
文档编号E02D3/10GK102691290SQ20121019911
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, 吴勇信, 周源, 唐译, 宋文智, 张莹, 杨尚川, 陆志浩 申请人:河海大学