专利名称：一种对称辊轴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对称辊轴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装置，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，本发明提出一种对称辊轴式防淤积排水体装置及其方法，通过皮带带动圆筒排水体运动，解决了圆柱体表面周围聚集泥层的问题，提闻了抽水效率。技术方案为解决上述技术问题，本发明的一种对称辊轴式防淤积排水体装置，包括旋转对称辊轴圆筒排水体、硬质Y形真空管道支架和传动双面凸齿皮带，所述的旋转对称辊轴圆筒排水体包括两个并列排列的框架式圆筒排水体，圆筒排水体外侧壁设有过滤材料层，圆筒排水体内部为塑料盲沟，圆筒排水体一端侧壁上设有凹状齿槽；所述的硬质Y形真空管道支架包括两根支架管道，支架管道将外部真空负压源和圆筒排水体连接，每一根的一端呈Y形开叉结构，Y形开叉的叉头分别连接两个并列圆筒排水体的端面中心，硬质Y形真空管道支架与圆筒排水体端面连接处密封，圆筒排水体以硬质Y形真空管道支架连接点为旋转中心自由旋转；所述的传动双面凸齿皮带正反面都设有与圆筒排水体侧壁的凹状齿槽配合的凸状齿，传动双面凸齿皮带套设于旋转对称辊轴圆筒排水体中的一个圆筒排水体上，传动双面凸齿皮带两面的凸状齿分别与两个圆筒排水体表面的凹状齿槽配合，传动双面凸齿皮带由外部电机驱动。一种基于对称辊轴式防淤积排水体装置的排水方法，包括以下步骤I)将外包过滤材料层的单个圆筒排水体安装于硬质Y形真空管道支架叉头上，保证端面接口的密封性，使两个外包过滤材料层的单个圆筒排水体的侧壁紧密接触；2)将传动双面凸齿皮带安装于旋转圆筒排水体的一端，使得凸状齿与对称辊轴圆筒排水体上的凹状齿槽紧密配合；3)将对称辊轴圆筒排水体向下压入淤泥中直到预定的深度，固定硬质Y形真空管道支架；4)启动外部电机，通过传动双面凸齿皮带带动对称辊轴圆筒排水体；5)打开外部真空抽气装置，通过硬质Y形真空管道支架将真空吸力传递到对称辊轴圆筒排水体中，将淤泥堆场中的水分逐步抽吸出来。本发明的对称辊轴式防淤积排水体装置，通过传动双面凸齿皮带带动圆筒排水体转动，两个对称圆筒排水体表面相互摩擦及与淤泥之间的摩擦，解决了泥层在圆筒排水体周围聚集的问题。有益效果本发明用于在淤泥场地或吹填场地中的对称辊轴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；以旋转对称辊轴挤压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；而且该排水体装置可以通过外部电机和真空抽气装置进行控制；排水体装置采用模块化设计，可以方便地安装拆卸维修；排水体装置的结构简单，轻质，操作简便，效率高，可靠性好。
图I为本发明的对称辊轴圆筒排水体中的单个圆筒排水体结构示意图；图2为传动双面凸齿皮带结构示意图；图3为本发明的对称辊轴式防淤积排水体装置示意图；图4为本发明的对称辊轴式防淤积排水体装置的立体结构示意图
具体实施例方式下面结合附图对本发明作更进一步的说明。如图I至图4所示，本发明的一种对称辊轴式防淤积排水体装置，包括旋转对称辊轴圆筒排水体、硬质Y形真空管道支架5和传动双面凸齿皮带4，旋转对称辊轴圆筒排水体包括两个并列排列的框架式圆筒结构，即圆筒排水体2，圆筒排水体2外侧壁设有过滤材料层，内部以塑料盲沟作为支撑，圆筒排水体2 —端的侧壁上设有凹状齿槽3 ;硬质Y形真空管道支架5包括两根支架管道I，支架管道I将外部真空负压源和旋转对称辊轴圆筒排水体2连通，每一根支架管道I的一端呈Y形开叉结构，Y形开叉结构的叉头分别连接两个并列圆筒排水体的端面中心，硬质Y形真空管道支架5与圆筒排水体2端面连接处密封，圆筒排水体2以硬质Y形真空管道支架5连接点为旋转中心自由旋转；传动双面凸齿皮带4正反面都设有与圆筒排水体2侧壁的凹状齿槽3配合的凸状齿，传动双面凸齿皮带4套设于旋转对称辊轴圆筒排水体中的一个圆筒排水体2上，传动双面凸齿皮带4两面的凸状齿分别、与两个圆筒排水体2表面的凹状齿槽3配合，传动双面凸齿皮带4由外部电机驱动。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真空管道支架5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的外包过滤材料，保证端部不漏气。真空管道支架5和硬质打孔管之间用旋转接头连接，真空管道支架5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真空管道支架5可以固定不动；真空管道支架5和硬质打孔管之间是相通的，所以真空吸力可以通过真空管道支架5传递到硬质打孔管并进一步传递到整个圆筒排水体2中。一种基于对称辊轴式防淤积排水体装置的排水方法，包括以下步骤I)将外包过滤材料层的单个圆筒排水体2安装于硬质Y形真空管道支架5叉头上，保证端面接口的密封性，使辊轴中的两个外包过滤材料的单个圆筒排水体2的侧壁紧密接触；2)将传动双面凸齿皮带4安装于圆筒排水体2的一端，使得凸状齿与对称辊轴圆筒排水体2上的凹状齿槽3紧密配合；3)将对称辊轴圆筒排水体2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Y形真空管道支架5 ；4)启动外部电机，通过传动双面凸齿皮带4带动对称辊轴圆筒排水体2 ；5)打开外部真空抽气装置，通过硬质Y形真空管道支架5将真空吸力传递到对称辊轴圆筒排水体2中，将淤泥堆场中的水分逐步抽吸出来。在使用过程中，两个圆筒排水体2间断开启旋转，可以节省能源。本发明的对称辊轴式防淤积排水体装置，通过传动双面凸齿皮带4带动圆筒排水体2转动，两个对称圆筒排水体2表面相互摩擦及与淤泥之间的摩擦，解决了泥层在圆筒排水体2周围聚集的问题。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
1.一种对称辊轴式防淤积排水体装置，包括旋转对称辊轴圆筒排水体、硬质Y形真空管道支架(5)和传动双面凸齿皮带(4)，其特征在于 所述的旋转对称辊轴圆筒排水体包括两个并列排列的框架式圆筒排水体(2)，圆筒排水体(2)外侧壁设有过滤材料层，圆筒排水体(2)内部以塑料盲沟作为支撑，圆筒排水体(2)的一端的侧壁上设有凹状齿槽(3)； 所述的硬质Y形真空管道支架(5 )包括两根支架管道(I)，支架管道(I)将外部真空负压源和圆筒排水体(2 )连通，每一根支架管道(I)的一端呈Y形开叉结构，Y形开叉结构的叉头分别连接两个并列圆筒排水体的端面中心，硬质Y形真空管道支架(5)与圆筒排水体(2)端面连接处密封，圆筒排水体(2)以硬质Y形真空管道支架(5)连接点为旋转中心自由旋转； 所述的传动双面凸齿皮带(4)正反面都设有与圆筒排水体(2)侧壁的凹状齿槽(3)配合的凸状齿，传动双面凸齿皮带(4)套设于旋转对称辊轴圆筒排水体中的一个圆筒排水体(2)上，传动双面凸齿皮带(4)两面的凸状齿分别与两个圆筒排水体(2)表面的凹状齿槽(3)配合，传动双面凸齿皮带(4)由外部电机驱动。
2.一种基于权利要求I所述的对称辊轴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)将外包过滤材料层的单个圆筒排水体(2)安装于硬质Y形真空管道支架(5 )叉头上，保证端面接口的密封性，使两个外包过滤材料层的单个圆筒排水体(2)的侧壁紧密接触； 2)将传动双面凸齿皮带(4)安装于圆筒排水体(2)的一端，使得凸状齿与对称辊轴圆筒排水体(2)上的凹状齿槽(3)紧密配合； 3)将对称辊轴圆筒排水体(2)向下压入淤泥中直到预定的深度，固定硬质Y形真空管道支架(5)； 4)启动外部电机，通过传动双面凸齿皮带(4)带动对称辊轴圆筒排水体(2)； 5)打开外部真空抽气装置，通过硬质Y形真空管道支架(5)将真空吸力传递到圆筒排水体(2)中，将淤泥堆场中的水分逐步抽吸出来。
全文摘要
本发明公开了一种对称辊轴式防淤积排水体装置及其方法，该装置包括旋转对称辊轴圆筒排水体、硬质Y形真空管道支架和传动双面凸齿皮带，旋转对称辊轴圆筒排水体包括两个并列排列的框架式圆筒排水体，圆筒排水体一端的侧壁上设有凹状齿槽；硬质Y形真空管道支架包括两根支架管道，每一根支架管道的一端呈Y形开叉结构， Y形开叉结构的叉头分别连接两个圆筒排水体的端面中心，圆筒排水体以硬质Y形真空管道支架连接点为旋转中心自由旋转，传动双面凸齿皮带正反面都设有与圆筒排水体侧壁的凹状齿槽配合的凸状齿。本发明通过传动双面凸齿皮带带动圆筒排水体转动，圆筒排水体表面与淤泥摩擦，解决了泥层在圆筒排水体周围聚集的问题。
文档编号E02D3/10GK102691292SQ20121019956
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
发明者吴勇信, 周源, 宋文智, 左殿军, 张宇亭, 张莹, 杨尚川, 郑翔, 陆志浩 申请人:河海大学