一种真空灌浆设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种真空灌浆设备，其包括有压灌浆系统和真空排水系统，有压灌浆系统由固化剂搅拌桶、灌浆泵、水平灌浆管和多个竖直灌浆管单元组成，真空排水系统由多个竖直排水板单元、水平排水管和真空泵组成，利用真空排水系统中的真空泵使待处理土体形成真空状态，然后根据待处理土体中的真空度，在适当的时间通过有压灌浆系统中的灌浆泵向待处理土体中灌入浆液；特点是待处理土体的固化过程中，灌浆压力和土体的负压共同作用，使浆液沿空隙快速并均匀地扩散到待处理土体中，提高了待处理土体的固化效率及固化质量，且对固化剂等材料的利用率高，从而降低了施工成本。
【专利说明】一种真空灌浆设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种灌浆设备，尤其是涉及一种真空灌浆设备。
【背景技术】
[0002]目前，应用于软基固化施工的方法有很多，而真空灌浆技术是应用于软基固化施工中的一项新技术。真空灌浆技术与传统的软基处理方法相比，真空灌浆技术在处理软基之前，首先将软基中的孔隙水抽出，使软基中形成了一系列的真空空隙通道，然后灌入浆液，浆液进入土体后能沿真空空隙通道均匀地分布到土体中，这就提高了处理后的软基的固化质量。目前，由于缺乏真空灌浆技术在软基固化施工中的技术依据，真空灌浆技术在软基固化施工中的应用较少，因此，设计一套行之有效的真空灌浆设备显得尤为迫切。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能提高软基的固化效率、固化质量及材料利用率的真空灌浆设备。
[0004]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:包括有压灌浆系统和真空排水系统；所述的有压灌浆系统由固化剂搅拌桶、灌浆泵、水平灌浆管和多个竖直灌浆管单元组成，每个竖直灌浆管单元由多个竖直灌浆管以一排的形式排布组成，所述的固化剂搅拌桶的出口通过第一高压灌浆管与所述的灌浆泵的入口连接，所述的灌浆泵的出口通过第二高压灌浆管与所述的水平灌浆管的入浆口连接，所述的水平灌浆管与每个所述的竖直灌浆管的顶端连通；所述的真空排水系统由多个竖直排水板单元、水平排水管和真空泵组成，每个竖直排水板单元由多个竖直排水板以一排的形式排布组成，每个所述的竖直排水板的顶端与所述的水平排水管连接，所述的水平排水管的出口与所述的真空泵的入口连接。
[0005]所述的水平灌浆管包括多个呈U型的水平分支灌浆管，每个所述的水平分支灌浆管与两个所述的竖直灌浆管单元中的所有竖直灌浆管连通。
[0006]所述的第二高压灌浆管包括一个主高压灌浆管和多个分支高压灌浆管，所述的主高压灌浆管的一端通过阀门与所述的灌浆泵的出口连接，所述的主高压灌浆管分别与每个所述的分支高压灌浆管连接，每个所述的分支高压灌浆管通过控制阀与一个所述的水平分支灌浆管连接。
[0007]每个所述的竖直灌浆管单元位于相邻两个所述的竖直排水板单元之间。
[0008]所述的竖直灌浆管上设置有多个出浆口。
[0009]所述的水平排水管的出口通过高压软管与所述的真空泵的入口连接。
[0010]所述的真空泵上连接有一个引流管道和一个排水管道，所述的引流管道的一端通过所述的高压软管与所述的水平排水管的出口连接，所述的引流管道的另一端与所述的真空泵的入口连接，所述的排水管道的一端与所述的真空泵的出口连接，所述的排水管道的另一端连接有水箱。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:通过设置有压灌浆系统和真空排水系统，且有压灌浆系统由固化剂搅拌桶、灌浆泵、水平灌浆管和多个竖直灌浆管单元组成，真空排水系统由多个竖直排水板单元、水平排水管和真空泵组成，其中，每个竖直灌浆管单元由多个竖直灌浆管以一排的形式排布组成，每个竖直排水板单元由多个竖直排水板以一排的形式排布组成，水平灌浆管与每个竖直灌浆管单元中的所有竖直灌浆管的顶端连通，水平排水管与每个竖直排水板单元中所有竖直排水板的顶端连接，使用时利用真空排水系统中的真空泵使待处理土体形成真空状态，然后根据待处理土体中的真空度，在适当的时间通过有压灌浆系统中的灌浆泵向待处理土体中灌入浆液，因此在待处理土体的处理过程中，能够保证灌浆压力和土体的负压共同作用，这就使浆液能够沿空隙快速并均匀地扩散到待处理土体中，提高了待处理土体的固化效率及固化质量，且对固化剂等材料的利用率高，从而降低了施工成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型进行软基固化处理的俯视示意图；
[0013]图2为本实用新型进行软基固化处理时浆液流向和水流向的示意图。
【具体实施方式】
[0014]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0015]本实用新型提出了一种真空灌浆设备，图1给出了应用其进行软基固化处理的俯视示意图，本实用新型的真空灌浆设备包括有压灌浆系统和真空排水系统；有压灌浆系统由固化剂搅拌桶1、灌浆泵3、水平灌浆管和多个竖直灌浆管单元组成，每个竖直灌浆管单元由多个竖直灌浆管9以一排的形式排布组成，固化剂搅拌桶I的出口与灌浆泵3的入口之间连接有第一高压灌浆管2，灌浆泵3的出口通过第二高压灌浆管与水平灌浆管的入浆口连接，水平灌浆管与每个竖直灌浆管9的顶端连通。在本实施例中，水平灌浆管包括多个呈U型的水平分支灌浆管7，每个水平分支灌浆管7与两个竖直灌浆管单元中的所有竖直灌浆管9连通，第二高压灌浆管包括一个主高压灌浆管4和多个分支高压灌浆管5，主高压灌浆管4的一端通过阀门13与灌浆泵3的出口连接，主高压灌浆管4上与每个分支高压灌浆管5，每个分支高压灌浆管5通过控制阀14与一个水平分支灌浆管5连接。本实施例中采用的竖直灌浆管9上有多个出浆口，且竖直灌浆管9的底部密封，控制阀14采用压力控制阀；真空排水系统由多个竖直排水板单元、水平排水管8和真空泵10组成，每个竖直排水板单元由多个竖直排水板6以一排的形式组成，每个竖直排水板6的顶端与水平排水管8连通，水平排水管8的出口通过高压软管11与真空泵10的入口连接，且每相邻的两个竖直排水板单元之间设置有一个竖直灌浆单元。在本实施例中，真空泵10连接有一个引流管道和一个排水管道，引流管道的一端通过高压软管11与水平排水管8的出口连接，引流管道的另一端与真空泵10的入口连接，排水管道的一端与真空泵10的出口连接，排水管道的另一端连接有水箱12。本实施例中采用的固化剂搅拌桶I由上搅拌桶和下搅拌桶组成，上搅拌桶连接有固化剂输送管出口和清水输送管出口，下搅拌桶的出口与第一高压灌浆管2的入口连接。竖直排水板采用目前市场上常用的塑料排水板。
[0016]根据本实施例中的真空灌浆装置进行软基固化处理，处理过程中浆液流向和待处理土体内的水的流向如图2 (未覆盖沙层及密封膜)所示，软基固化处理的具体过程为:[0017]①使用排水板插打机在待处理土体形成的区域内插入多排竖直排水板，相邻的两排竖直排水板的间距为1.5m，竖直排水板插入待处理土体的深度为10m，在本实施例中，竖直排水板插入待处理土体的深度即竖直排水板的长度，竖直排水板在插入待处理土体之前，先对其进行人工装靴和剪板操作，并确保竖直排水板的外膜无破损。
[0018]②在每四个竖直排水板构成的区域的中心位置上，用排水板插打机插入一根底部密封的竖直灌浆管，竖直灌浆管插入到土体的深度为8m，由此得到多排竖直灌浆管，此设置就使每相邻两排竖直排水板之间有一排竖直灌浆管。在竖直灌浆管的上部安置多个呈U型的水平分支灌浆管，使得水平分支灌浆管与两排竖直灌浆管的顶部连接。本软基固化处理过程中，竖直灌浆管的底部密封，同时采用PPR三通或弯接或直通连接水平灌浆管与每个竖直灌浆管的顶部，从而形成一个密封管系统。然后在待处理土体的深度方向上每隔Im引出一根测试管，测试管与用于测试待处理土体的真空度的真空表连接。
[0019]③在连接好的竖直排水板、竖直灌浆管和水平灌浆管所形成的区域上覆盖一层沙层，使沙层淹没水平灌浆管和水平排水管，然后在沙层上覆盖上一层土工布，且土工布上覆盖有一层密封膜，同时在待处理土体形成的区域的四周挖出密封沟，并将密封膜的四条边埋入沟内，达到较高的密封效果。
[0020]④在水平灌浆管的入浆口处通过第二高压灌浆管连接灌浆泵，灌浆泵的入口通过高压灌浆管与固化剂搅拌桶的出口连接，固化剂搅拌桶为双桶型，较高的桶的入口连接有固化剂输送管的出口和清水输送管的出口，实验人员根据传送带的速率与清水泵的功率调节固化剂浆剂的水灰比，然后通过一根高压软管将水平排水管的出口与真空泵的入口连接
在一起。
[0021]⑤启动真空泵，真空泵抽出密封土体内的水和空气，土体中的孔隙水就会沿竖直排水板上升，然后被真空泵带出待处理土体，从而使待处理土体中存在一定的负压，且土体整体将产生沉降。实验人员采用水准仪每日观测密封土体的沉降量，同时根据各个真空表记录土下各高层的负压值。
[0022]⑥当每个真空表显示的值的范围在_40kPa?_30kPa时，启动灌浆泵，调节灌浆泵的压力使固化剂通过灌浆管道进入土体，在灌浆压力和土体中的负压的共同作用下，固化剂迅速沿土体中的空隙区域均匀地扩散到待处理土体中，凝固后使待处理土体的承载力增大，达到待处理土体固化的目的。在灌浆的同时，由各个控制阀控制对应区域内的灌浆量，保证灌浆的均匀性。
[0023]试验结果表明，本实用新型提出的真空灌浆设备能够连续、迅速地对软基进行处理，同时真空灌浆设备能将浆液均匀密实的灌入到所需固化的待处理土体中，提高施工质量以及固化剂等材料的利用率。
【权利要求】
1.一种真空灌浆设备，其特征在于:包括有压灌浆系统和真空排水系统；所述的有压灌浆系统由固化剂搅拌桶、灌浆泵、水平灌浆管和多个竖直灌浆管单元组成，每个竖直灌浆管单元由多个竖直灌浆管以一排的形式排布组成，所述的固化剂搅拌桶的出口通过第一高压灌浆管与所述的灌浆泵的入口连接，所述的灌浆泵的出口通过第二高压灌浆管与所述的水平灌浆管的入浆口连接，所述的水平灌浆管与每个所述的竖直灌浆管的顶端连通；所述的真空排水系统由多个竖直排水板单元、水平排水管和真空泵组成，每个竖直排水板单元由多个竖直排水板以一排的形式排布组成，每个所述的竖直排水板的顶端与所述的水平排水管连接，所述的水平排水管的出口与所述的真空泵的入口连接。
2.根据权利要求1所述的一种真空灌浆设备，其特征在于:所述的水平灌浆管包括多个呈U型的水平分支灌浆管，每个所述的水平分支灌浆管与两个所述的竖直灌浆管单元中的所有竖直灌浆管连通。
3.根据权利要求2所述的一种真空灌浆设备，其特征在于:所述的第二高压灌浆管包括一个主高压灌浆管和多个分支高压灌浆管，所述的主高压灌浆管的一端通过阀门与所述的灌浆泵的出口连接，所述的主高压灌浆管分别与每个所述的分支高压灌浆管连接，每个所述的分支高压灌浆管通过控制阀与一个所述的水平分支灌浆管连接。
4.根据权利要求3所述的一种真空灌浆设备，其特征在于:每个所述的竖直灌浆管单元位于相邻两个所述的竖直排水板单元之间。
5.根据权利要求4所述的一种真空灌浆设备，其特征在于:所述的竖直灌浆管上设置有多个出浆口。
6.根据权利要求5所述的一种真空灌浆设备，其特征在于:所述的水平排水管的出口通过高压软管与所述的真空泵的入口连接。
7.根据权利要求6所述的一种真空灌浆设备，其特征在于:所述的真空泵上连接有一个引流管道和一个排水管道，所述的引流管道的一端通过所述的高压软管与所述的水平排水管的出口连接，所述的引流管道的另一端与所述的真空泵的入口连接，所述的排水管道的一端与所述的真空泵的出口连接，所述的排水管道的另一端连接有水箱。
【文档编号】E02D3/10GK203462460SQ201320461931
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年7月30日 优先权日:2013年7月30日
【发明者】俞元洪, 杨俊杰, 陈富强, 姜欢悦, 余朝伟, 干焕军, 张威 申请人:宁波高新区围海工程技术开发有限公司