专利名称：节能型分体式真空预压射流装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于软土地基加固施工中的一种抽真空技术，特别是一种的节能型分
体式真空预压射流装置。
背景技术：
软土地基加固施工中的抽真空技术是相当重要。目前使用的真空预压射流装置在 结构上泵体与射流箱为整体，该射流装置的潜水泵体为内置式，其直接竖直放置于射流箱 内。潜水泵体与射流器的连接方式是通过过桥U型钢管两端的法兰盘，实现潜水泵体的出 水口与射流器上端口的进水口连接。止回密闭系统中的闸阀和蝶阀，其入水、汽端安装闸阀 和蝶阀，目的是阻止射流装置的潜水泵体或射流器因故障而产生的倒吸现象。 因此带来不便于运输、安装及维修；在材料选用上，射流系统均采用钢材制作，耐 腐蚀性能差且体重较大。目前使用的真空预压射流装置综合能耗突出表现在潜水泵耗能较 大，直接影响企业的整体经济效益。 因此有必要对上述真空预压射流装置进行针对性的技术研发，使其各项经济技术 指标既满足设计要求的预压荷载工效，又要结构简单、工况稳定、轻便节能、经济适用。
发明内容为解决上述技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种节能型分体式真空 预压射流装置，以利于施工中的工况更具稳定、耗能更低、结构更简单且耐腐蚀，免维护保养。 为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种节能型分体式真空预压 射流装置，该装置包括有潜水泵、内置射流器的射流箱体，其中所述潜水泵一端的自身外 接法兰接口通过管路与焊接于箱体的双面法兰外接口相连接；所述射流器自身的进水法兰 接口与连接于箱体的双面法兰内接口相连通；所述射流器的后腔法兰接口与柔性管的一端 连接，柔性管的另 一端与出膜装置连接。 所述射流器包括有喷嘴，喷嘴依次水平连接有喷射管和扩散管；喷嘴的上端连接 有进水法兰接口 ，喷嘴的侧面通过后腔喉管连接有后腔法兰接口 。所述柔性管为软性钢丝 橡胶管。 本实用新型的效果是该射流装置采取泵体与射流箱分离的形式替代原一体式射
流装置，其优点是结构更简单合理，更便于运输和安装及维修。射流系统的部件全部以玻璃
钢替代钢材，其优点是重量轻，耐腐蚀，可免维护保养，设备的周转利用次数增加。该射流装
置节能改进及其优点 (1)射流泵的设计与改进 射流泵即潜水泵，是射流系统的动力源，首先对射流泵进行了改造。改造前使用的 射流泵的型号为JQ8-7. 5，其主要技术参数为功率7. 5KW、2级、流量50m3/h、单级扬程13 米、转速2850r/min。[0011] 为保证射流泵能形成0. 096Mpa以上真空能力，在对射流泵进行改造时，考虑必须 保证在射流泵的电机转速不变的前提下，保证扬程在20米以上，进行射流泵的设计研发， 在经过多次研究、调试后，根据技术要求，研制出65Q20-22-4型射流泵，其主要技术参数 为功率4KW、1级、流量20m3/h、单级扬程22米、转速2850r/min，出口直径为65mm。 (2)射流系统的射流枪、喷嘴、止回阀的改进 在射流泵的功率变小，出口半径减小，流量变小的前提下，为保证泵压的有效传 递，首先对喷嘴进行改进。经过经验公式验算，将喷嘴出口直径由28mm改为20mm，以保证喷 嘴出口流速；其次对射流枪进行改造。根据喷嘴与射流枪喉管之间的配合关系确定喉管直 径由原来的50mm改为32mm，其它尺寸根据喉管直径按相应比例进行相应改进；再次为减少 泵压在过程中的损耗，新设计的止回阀取代闸阀和蝶阀的功能，减少了流程和压力损失。 改进后的节能型分体式真空预压射流装置的效果及技术参数 (1)射流系统自身能形成0. 096Mpa以上负压值； (2)作用于膜下恒载真空度，90天内持续保证在0. 086MPa以上负压值 (3)恒载45天后，在对地基恒载作用下，沉降速率仍保持在18 23mm/d，孔隙水压
力累积消散在4Kpa以上，经第三方检测各项技术指标均符合设计要求； (4)在真空预压抽真空时，可使射流出的水、气混合体彻底分离，从而使潜水泵在
试抽气阶段效率提高42.9%，极大的提高了工效比； (5)恒载90天内，可节约能耗40%以上。 该射流装置具有结构简单、综合能耗低的优点，是替代第三代真空预压射流装置 新一代产品。该射流装置主要应用于欠固结的软土地基加固工程，对于采用大面积软土地 基加固的港口堆场、机场场道、公路地基、工业与民用建筑地基处理工程，具有更经济、更高 效、更广泛的适用性。
图1为本实用新型的节能型分体式真空预压射流装置结构示意图； 图2为本实用新型的节能型分体式真空预压射流装置射流器结构示意图。 1.潜水泵 2.射流箱体 3.射流器 4.喷嘴 5.出膜装置 6.柔性管 7.后腔喉管 8.后腔法兰接口 9.进水法兰接口 10.双面法兰接口 11.喷射管 12.扩散管
具体实施方式结合附图及实例对本实用新型的节能型分体式真空预压射流装置结构加以说明。 本实用新型的节能型分体式真空预压射流装置，该装置结构包括有潜水泵1、内置 射流器3的射流箱体2，潜水泵1 一端的自身外接法兰接口通过管路与焊接于箱体2的双 面法兰10外接口相连接；所述射流器3自身的进水法兰接口 9与连接于箱体2的双面法兰 10内接口相连通；所述射流器3的后腔法兰接口 8连接有柔性管6的一端，柔性管6的另 一端连接有出膜装置5。 所述射流器3包括有喷嘴4，喷嘴4依次水平连接有喷射管11和扩散管12，喷嘴 4的一侧连接有进水法兰接口 9，喷嘴4的上侧通过后腔喉管7连接有后腔法兰接口 8。所述柔性管6为软性钢丝橡胶管。
本实用新型的节能型分体式真空预压射流装置安装包括以下步骤 1.安装前，须在软土地基加固地表按照设计要求，铺设一层厚40cm的砂垫层；打
设塑料排水板，布设水平排水通道，布设膜下真空测头及出膜装置，开挖压膜沟，铺设三层
密封膜等。 2.待密封膜铺设完成后，即可实施真空预压射流装置安装 (1)分别将射流泵，即潜水泵1及射流箱体2安置于事先挖设的泵窝内，泵窝内蓄 水，以保证射流泵循环用水； (2)潜水泵1与射流箱体2连接，以及射流器3与出膜装置5连接，均采用软性钢 丝橡胶管连接； (3)射流系统安装包括射流器3以及止回阀、真空压力表，安装于射流箱2内； (4)接通电源调试、紧固泄漏源，正式开始抽真空。 3.本实用新型的节能型分体式真空预压射流装置的工作原理 (1)利用射流泵作为持续动力源，射流泵抽取水体后，流经射流器前腔，经由喷嘴、
扩散管，将水体喷出，完成一个循环过程。
(2)在循环过程中，由于水体流经射流器前腔，通过喷嘴产生高流速的水体，致使
射流器后腔产生负压，在负压的作用下，土体地表以下的水、汽沿着出膜装置与射流器连接
软性钢丝橡胶管，进入高流速的水体，形成水、汽混合体，经由扩散管排出。
(3)通过真空预压抽真空射流装置如此反复循环工作，使土体与排水通道、垫层之
间形成压差。在此压差作用下，土体中的孔隙水不断由排水通道排出，孔隙水压力随之降
低、有效应力增长，从而使土体固结压密，获得足够的强度。 本实用新型的节能型分体式真空预压射流装置，於2005年首次应用于天津港北 港池三期地基处理I标段，总地基加固处理面积约802071m2。 在实施过程中，该射流装置工况稳定，达到预期目标值，在地基加固处理后，经第 三方对加固处理后的地基进行土工试验，其地基固结度达到90%，其它各项技术指标均满 足设计要求。 通过试验鉴定，说明该射流装置各项技术性能均优于其他同类产品。 此后又陆续在天津临港工业区华能热电、津能热电、蓝星化工、安玖石油等地基处
理工程中进行推广使用，再一次验证了本射流装置的优越性，并取得了较好的效果。
权利要求一种节能型分体式真空预压射流装置，该装置包括有潜水泵、内置射流器的射流箱体，其特征是所述潜水泵(1)一端的自身外接法兰接口通过管路与焊接于箱体(2)的双面法兰(10)外接口相连接；所述射流器(3)自身的进水法兰接口(9)与连接于箱体(2)的双面法兰(10)内接口相连通；所述射流器(3)的后腔法兰接口(8)与柔性管(6)的一端连接，柔性管(6)的另一端与出膜装置(5)连接。
2. 根据权利要求l所述的节能型分体式真空预压射流装置，其特征是所述射流器(3)包括有喷嘴(4)，喷嘴(4)依次水平连接有喷射管(11)和扩散管(12);喷嘴(4)的上端连 接有进水法兰接口 (9)，喷嘴(4)的侧面通过后腔喉管(7)连接有后腔法兰接口 (8)。
3. 根据权利要求l所述的节能型分体式真空预压射流装置，其特征是所述柔性管(6) 为软性钢丝橡胶管。
专利摘要本实用新型提供一种节能型分体式真空预压射流装置，该装置包括有潜水泵、内置射流器的射流箱体，潜水泵一端的自身外接法兰接口通过管路与焊接于箱体的双面法兰外接口相连接；射流器自身的进水法兰接口与连接于箱体的双面法兰内接口相连通；射流器的后腔法兰接口与柔性管的一端连接，柔性管的另一端与出膜装置连接。本实用新型的效果是该射流装置采取泵体与射流箱分离的形式替代原一体式射流装置，结构简单、综合能耗低，便于运输和安装及维修。射流系统的部件全部以玻璃钢替代钢材，重量轻，耐腐蚀，可免维护保养，设备的周转利用次数增加。该射流装置适用于欠固结的软土地基加固工程及对于采用大面积软土地基加固的港口堆场、机场场道、公路地基、工业与民用建筑地基处理工程。
文档编号E02D3/10GK201531019SQ20092022084
公开日2010年7月21日 申请日期2009年9月24日 优先权日2009年9月24日
发明者吕东升, 杨振平, 王西平, 董志凌, 邓明 申请人:中交一航局第四工程有限公司