本发明涉及岩土工程技术领域，特别涉及一种在现场改良含盐施工用水的反应装置及处理方法。
背景技术：
通常，在盐渍土地区修建路基时，必然会首选采用当地地下水作为施工用水，然而当地的土壤盐渍化和地下水咸化往往是同时发生的，地下水的矿化度也往往过高。若采用含盐量过高的地下水则可能会使得原本可用盐渍土变成不可用，从而提高了工程发生病害的可能性；若采用远运水则会直接增加工程造价。故对施工现场含盐地下水开展改良研究成为解决上述问题的最有效方式之一。而本发明主要针对含盐地下水化学改良所需的反应条件而专门设计的装置。
目前，涉及土木工程领域的生产正逐步向自动化、可控化迈进，为了使生产出的改良悬浊液性质均匀、稳定，可靠性好。故需要根据不同地区含盐的数量和种类提供与之相适应的反应条件，如改变改良剂的配比和总量以及其反应温度等。为了适应本领域大规模生产过程的需求，同时还需要保证反应装置中改良悬浊液的物质成分和温度的均匀，以确保每个施工路段的加入改良悬浊液的含盐量大致相当，以提高工程的安全性。容器温度的控制通常是采用在反应容器的外壁处设置加热装置的方式来实现的。然而，当容器从事大规模生产时，由于容器体型巨大，若仍旧采用在外壁处加热，往往不能确保容器内部温度的均匀性，从而影响改良悬浊液反应的均匀性，继而导致工程隐患。
在筑路和含盐地下水改良等试验设备技术领域，当前需迫切解决的技术问题是反应装置内温度和改良悬浊液的均匀性问题，并能适应现场施工条件、操作方便、简单实用的含盐施工用水改良试验装置。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种在现场改良含盐施工用水的反应装置，以有效提高悬浊液反应的均匀性，确保了粗颗粒盐渍土路用含盐量不超标，降低高速铁路路基施工成本。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
本发明的一种在现场改良含盐施工用水的反应装置，其特征是它包括：反应罐，顶部设置透气孔和与自动投料机相连接的投料管，上部侧壁上设置带有第一阀门的进水管，内腔底部设置搅拌器和带有第二阀门的卸料管；加热装置，由在反应罐内腔竖向间隔设置的蛇形加热管构成；密度计，通过支架安装于密度计保护管内，密度计保护管竖立安装于反应罐内腔中，其上端口与反应罐顶壁连接且通向反应罐外；温度传感器和水位传感器，温度传感器设置于反应罐内腔下部侧壁上，水位传感器设置于反应罐内腔侧壁上，由进水管端口延伸至内腔下部。
所述温度传感器、水位传感器检测的信号传送至控制器，自动投料机、加热装置、第一阀门、第二阀门和搅拌器受该控制器控制。
本发明所要解决的另一技术问题是提供一种采用上述在现场改良含盐施工用水的反应装置的处理方法，该处理方法包括如下步骤：
①关闭第一阀门，进水管连接需改良的当地含盐地下水，向自动投料机的储料箱内加入足量的改良剂；
②向控制器输入接入地下水进水量信息和预控制反应的温度参数，加热装置开始加热工作，待升至预定温度后保持稳定加热方式；
③通过自动投料机向反应罐内加注预定种类和数量的改良剂；
④搅拌器启动并正向旋转，充分搅拌改良剂3min，使其混合均匀；
⑤打开第一阀门，向反应罐内注入现场含盐地下水，达到设定值后关闭第一阀门停止进水；
⑥搅拌器正向旋转搅动3min，使改良悬浊液充分混合均匀后暂停搅拌，当密度计触及密度计保护管最低点3小时后，启动搅拌器正向旋转搅拌3min；
⑦待反应时间达到8小时后，启动搅拌器正向旋转搅拌，使改良剂在悬浊液中分布均匀；
⑧卸料，搅拌器反向旋转，并打开第二阀门，当改良悬浊液的压强不足时，备用加压泵开机；
⑨卸料完成，关闭第二阀门。
本发明的有益效果是，能够有效克服反应装置内温度和改良悬浊液的均匀性及不同地区地下含盐水自动配制改良剂的问题，提供一种适应现场施工条件、操作方便、简单实用的含盐施工用水改良试验装置，解决了盐渍荒漠地区缺乏合格施工用水是问题，确保了粗颗粒盐渍土路用含盐量不超标，降低高速铁路路基施工成本。
附图说明
本说明书包括如下两幅附图：
图1是本发明一种在现场改良含盐施工用水的反应装置的纵剖面结构示意图；
图2是本发明一种在现场改良含盐施工用水的反应装置的蛇形加热管平剖面结构示意图。
图中示出构件名称及所对应的标记：进水管1，第一阀门2，密度计保护管3，透气孔4，投料管5，自动投料机6，水位传感器7，密度计8，支架9，蛇形加热管10，温度传感器11，车架12，搅拌器13，第二阀门14，反应罐15，备用加压泵16，控制器17，车轮18，卸料管19。
具体实施方式
参照图1和图2，本发明的一种在现场改良含盐施工用水的反应装置包括：反应罐15，顶部设置透气孔4和与自动投料机6相连接的投料管5，上部侧壁上设置带有第一阀门2的进水管1，内腔底部设置搅拌器13和带有第二阀门14的卸料管19；加热装置，由在反应罐15内腔竖向间隔设置的蛇形加热管10构成；密度计8，通过支架9安装于密度计保护管3内，密度计保护管3竖立安装于反应罐15内腔中，其上端口与反应罐15顶壁连接且通向反应罐15外；温度传感器11和水位传感器7，温度传感器11设置于反应罐15内腔下部侧壁上，水位传感器7设置于反应罐15内腔侧壁上，由进水管1端口延伸至内腔下部。
参照图1，所述反应罐15固定设置在带有车轮18的车架12上，便于反应装置在施工现场移动。第一阀门2的作用是控制含盐施工用水进水量，透气孔4的作用是排除改良反应过程中所产生的气体，自动投料机管道5的作用是向反应罐15加注相适应的改良剂种类和数量。密度计8及时跟踪测试容器内部温度，确保容器内部温度的均匀性。加热装置设置于反应罐15内腔中，可快速提高反应罐15内部温度，温度传感器11用于及时跟踪测试改良悬浊液温度，水位传感器7跟踪测试含盐施工用水进水量。所述卸料管19管路上设置备用加压泵16，备用加压泵16，的作用是于排除改良废料。
参照图1，所述温度传感器11、水位传感器7检测的信号传送至控制器17，自动投料机6、加热装置、第一阀门2、第二阀门14和搅拌器13受该控制器17控制。控制器17采用可编程控制器，通过显示面板可输入接入地下水具体信息(进水量和所处位置)和预控制反应时间、温度等参数。
参照图1，采用以上一种在现场改良含盐施工用水的反应装置的处理方法，包括如下步骤：
①关闭第一阀门2，进水管1连接需改良的当地含盐地下水，向自动投料机6的储料箱内加入足量的改良剂；
②向控制器17输入接入地下水进水量信息和预控制反应的温度参数，加热装置开始加热工作，待升至预定温度后保持稳定加热方式；
③通过自动投料机6向反应罐15内加注预定种类和数量的改良剂；
④搅拌器13启动并正向旋转，充分搅拌改良剂3min，使其混合均匀；
⑤打开第一阀门2，向反应罐15内注入现场含盐地下水，达到设定值后关闭第一阀门2停止进水；
⑥搅拌器13正向旋转搅动3min，使改良悬浊液充分混合均匀后暂停搅拌，当密度计8触及密度计保护管3最低点3小时后，启动搅拌器13正向旋转搅拌3min；
⑦待反应时间达到8小时后，启动搅拌器13正向旋转搅拌，使改良剂在悬浊液中分布均匀；
⑧卸料，搅拌器13反向旋转，并打开第二阀门14，当改良悬浊液的压强不足时，备用加压泵16开机，提供相对应的压力，确保出料时悬浊液的状态相差无几，；
⑨卸料完成，关闭第二阀门14。
本发明能够有效克服反应装置内温度和改良悬浊液的均匀性及不同地区地下含盐水自动配制改良剂的问题，提供一种适应现场施工条件、操作方便、简单实用的含盐施工用水改良试验装置，解决了盐渍荒漠地区缺乏合格施工用水是问题，确保了粗颗粒盐渍土路用含盐量不超标，降低高速铁路路基施工成本。