一种组合式真空抽水装置的制作方法

1.本实用新型涉及浅层软土固化技术领域，具体是一种组合式真空抽水装置。


背景技术：

2.目前浅层固化技术在迅速发展应用。在原有池塘、河、湖、海滩、等淤泥集中位置修筑道路、港口等建筑，常规做法是换填，即将表层一定厚度的淤泥清除、转运、寻找闲置场地堆放，再用填筑材料回填至设计标高。如此工艺不仅施工成本很高，且消耗大量土地等资源。用固化剂和浅层淤泥拌和均匀，固化剂和淤泥固结后达到一定强度，能够满足地基承载力要求，这样既大大降低了淤泥处理成本，同时节约了更多的填筑材料和土地资源，目前是政府大力支持和推广的项目。
3.在固化剂和淤泥拌和均匀后往往含水量很高，为了提高固结强度，大量实验表明在固化剂和淤泥拌和均匀后，立即用真空抽水技术对拌和均匀后的混合土体进行抽水，混合土体大量失水后固结强度大幅度提高，特别是早期强度很高，在一定的强度要求前提下可以大幅度节约固化剂掺入量，进一步降低施工成本。
4.但是常规的真空抽水技术施工步骤较多，成本很高，违背了降低造价的遵旨。
5.常规的真空抽水方式为：先用专用设备向待抽水土层按一定的行距和排距插入一定深度的塑料排水板，塑料排水板不能重复使用，土层固结后留在土层里面，长期分解后对土层还有一定的污染。塑料板上端分别连接到抽水管，抽水管接真空泵，抽水管上部覆盖密封膜，周围密封膜要埋设到地下一定深度，再进行真空抽水。上述步骤使用的所有材料很难做到重复使用，每一步骤都要花费很多的人力和时间，从而造成施工效率很低以及成本很高。


技术实现要素：

6.针对上述技术问题，本实用新型提出一种组合式真空抽水装置，该装置将常规的塑料排水技术所有结构单元集成在一起，变成可以重复使用的装置，具有工作效率高、成本低的特点。
7.为了实现上述技术目的，本实用新型采用如下的技术方案：
8.一种组合式真空抽水装置，用于对加入固化剂并拌和均匀后的浅层待固化软土进行抽水，包括：
9.水平集水管道，用于覆盖在待抽水的浅层待固化软土表面；
10.竖向排水管道，布置在所述水平集水管道下方，用于插入浅层待固化软土内部，包括多个，多个竖向排水通道在所述水平集水管道下方均匀间隔布置，其中，每个竖向排水管道的上端均与所述水平集水管道相连通，每个竖向排水管道的下端均通过封堵材料进行封堵，竖向排水管道的管壁上开设有透水小孔；
11.透水材料层，包裹在每个所述竖向排水管道的外壁；
12.密封罩，包括覆盖在水平集水管道上部的顶部密封膜、以及设置在顶部密封膜周
围且向所述浅层待固化软土内部延伸的侧部密封板；
13.所述水平集水管道上设有与抽水设备连接的抽水口。
14.所述竖向排水管道与所述水平集水管道之间通过法兰连接或快速锁扣连接。
15.所述水平集水管道包括多根相互连通的集水管道，多根集水管道在待抽水的浅层待固化软土表面呈矩阵式或网状排布。
16.所述顶部密封膜与浅层待固化软土表面之间设有网状骨架层，所述网状骨架层与所述顶部密封膜等面积。
17.还包括刚性支架，所述刚性支架设置在所述密封罩的上方，所述刚性支架上布置有振动器，所述振动器用于振击增加排水量、便于竖向排水管道完全插入待抽水土层以及抽水结束后轻松拔出土层。
18.所述水平集水管道和竖向排水管道均由刚性材料制造。
19.所述竖向排水管道为扁平状，扁平状竖向排水管道中间具有中心骨架板，所述中心骨架板的两面设有过水凹槽，通过透水材料层进入的水沿着中心骨架板上的过水凹槽自下而上流动。
20.所述透水材料层为透水布或透水膜。
21.有益效果：
22.本实用新型一种组合式真空抽水装置，用于对加入固化剂并拌和均匀后的浅层待固化软土进行抽水，相比于现有塑料排水板来说，具有可重复使用，节约了大量的材料摊销，节约大量人工成本的有益效果。
23.具体是：
24.1．淤泥加固化剂拌合均匀后在进行对混合土里进行抽水（吸水），混合土体失去部分水分后的固结强度大幅度提高，特别是早期强度的大幅度提高，在一定的强度要求下可以减小固化剂掺入量，具有很高的经济价值。
25.2．将常规的抽水方式改成集成模块化抽水，原来的消耗材料换成可重复使用的工具，大幅度降低了施工成本，装备的集成化大大提高了施工效率同时也大大降低了施工成本。
26.3．真空抽水一定时间后抽水效果会降低，通过振动器击震后会瞬时恢复抽水效果，从而大大缩短抽水时间。
27.4．由于模块化装置，相较于传统的排水板抽水，系统真空度维持更好，抽水效率更高。
附图说明
28.图1为本实用新型真空抽水装置的俯视示意图；
29.图2为图1的a-a’剖面示意图；
30.图3为管状的竖向排水管道结构示意图；
31.图4为扁平状的竖向排水管道横截面结构示意图；
32.图5为本实用新型真空抽水装置上部带有支架剖面示意图；
33.图中：1水平集水管道，2抽水管道，3竖向排水管道，4侧部密封板，5顶部密封膜，6侧壁带透水孔的管状竖向排水管道，7透水膜，8扁平状竖向排水管道中心骨架板，9过水凹
槽，10刚性支架，11振动器。
具体实施方式
34.下面结合说明书附图以及具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。
35.如图1~图5所示，组合式真空抽水装置包括：
36.一种真空抽水装置，用于对加入固化剂并拌和均匀后的浅层待固化软土进行抽水，包括：
37.水平集水管道1，用于覆盖在待抽水的浅层待固化软土表面；
38.竖向排水管道3，布置在所述水平集水管道1下方，用于插入浅层待固化软土内部，包括多个，多个竖向排水通道3在所述水平集水管道1下方均匀间隔布置，其中，每个竖向排水管道3的上端均与所述水平集水管道1相连通，每个竖向排水管道3的下端均通过封堵材料进行封堵，竖向排水管道3的管壁上开设有透水小孔；
39.透水材料层，包裹在每个所述竖向排水管道3的外壁；
40.密封罩，包括覆盖在水平集水管道上部的顶部密封膜5、以及设置在顶部密封膜5周围且向所述浅层待固化软土内部延伸的侧部密封板4；
41.所述水平集水管道1上设有与抽水设备连接的抽水口。
42.作为本实用新型的一个优选实施例，所述竖向排水管道3与所述水平集水管道1之间通过法兰连接或快速锁扣连接。
43.作为本实用新型的一个优选实施例，所述水平集水管道1包括多根相互连通的集水管道，多根集水管道在待抽水的浅层待固化软土表面呈矩阵式或网状排布。
44.作为本实用新型的一个优选实施例，所述顶部密封膜与浅层待固化软土表面之间设有网状骨架层，所述网状骨架层与所述顶部密封膜等面积。这样做的目的是防止抽水结束后，整个真空抽水装置在起吊时，由于网状骨架层的存在，顶部密封膜不会因为与土体表面紧贴而被拉坏。
45.作为本实用新型的一个优选实施例，还包括刚性支架，所述刚性支架设置在所述密封罩的上方，所述刚性支架上布置有振动器，所述振动器用于振击增加排水量。
46.作为本实用新型的一个优选实施例，所述水平集水管道和竖向排水管道均由刚性材料制造。
47.作为本实用新型的一个优选实施例，所述竖向排水管道为管状或扁平状，扁平状竖向排水管道中间是一定长度宽度和厚度的中心骨架板，中心骨架板两面设有过水凹槽，进入透水材料层的水沿着中心骨架板上的过水凹槽自下而上流动。
48.作为本实用新型的一个优选实施例，所述透水材料层为透水布或透水膜。
49.本实用新型一种真空抽水装置的抽水方法，包括以下步骤：
50.a.制作多组真空抽水装置：
51.根据设计要求抽水深度确定竖向排水管道长度，将浅层待固化软土分割为多块浅层待固化软土单元，根据设计要求确定竖向排水管道点位行距和排距，根据单块浅层待固化软土单元的平面几何面积确定真空抽水装置平面几何尺寸，根据竖向排水管道布置位置确定布置水平集水管道，根据设计要求确定侧部密封板高度，顶部密封膜和侧部密封板之
间完全密封连接，所述真空抽水装置的制作数量与分割的浅层待固化软土单元的数量相同；
52.b.对单块所述浅层待固化软土单元加固化剂进行拌和；
53.c.通过吊机将一个真空抽水装置整体吊装至拌和好后的浅层待固化软土单元位置；
54.d.将真空抽水装置插入拌和好后的浅层待固化软土单元内，水平集水管道接触拌和好后的浅层待固化软土单元顶面；
55.e.连接抽水管道和真空抽水泵，并开启真空抽水泵抽水；
56.g.抽水的同时，对下一块浅层待固化软土单元加固化剂进行拌和；
57.i.通过吊机将另一个真空抽水装置整体吊装至拌和好的下一块浅层待固化软土单元位置，并连接抽水管道和真空抽水泵进行抽水；
58.j.依次顺序往复往下施工，直至所有浅层待固化软土单元抽水完毕，通过吊机将所有真空抽水装置整体起吊。