CN109537571A - 一种软土地基处理用的强排泵 - Google Patents

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    • E02D3/02—Improving by compacting
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Abstract

本发明公开了一种软土地基处理用的强排泵，包括前后具有流体入口和流体出口的射流管体，所述射流管体内部中空形成前后分别与流体入口、流体出口相连的射流内腔，所述射流内腔具有一段圆锥收缩段，在所述射流管体内位于圆锥收缩段外侧具有与射流内腔相连通的环形内腔，所述射流管体侧壁具有与环形内腔连通的吸水端口，将软土地基中的集水管与吸水端口相连接，当集水管内水位较高使得水压力差减小时，通过流体入口通入高压流体，高压流体高速流动并经过圆锥收缩段，使得环形内腔处产生低压，从而通过吸水端口不断将集水管内积聚的孔隙水吸进射流内腔，孔隙水随着流体共同经流体出口向外排出，如此使得集水管内水位降低，恢复水压力差。

Description

一种软土地基处理用的强排泵
技术领域
本发明涉及软土地基处理技术领域，特别涉及一种软土地基处理用的强排泵。
背景技术
现有技术中软土地基加固通常都是采用预压排水固结方法，预压排水固结方法主要有真空预压和堆载预压两种方法，当采用真空预压或堆载预压等方法进行软基加固处理时，一般在软土地基中设置竖向砂井或排水板作为排水通道，在堆载料自重荷载或真空荷载预压下发生排水固结，使得软土地基中孔隙水通过排水通道向外排出。
现有技术还披露公开有利用地下水水头压力差进行软土地基排水固结，如专利CN207376608U公开了一种软土地基加固处理集水强排水装置，利用集水管内腔与周围软土之间存在的水压力差，使得软土中孔隙水透过透水滤管，再经单向阀进入集水管内，通过定时将集聚在集水管内腔的水向外排出，使得水压力差持续保持，进而不断地将软土地基中孔隙水引入集水管并排出，达到强排水固结。
如何能够高效、快速地将集水管内腔集聚的水向外排出是利用水头压力差进行强排水固结的关键，也是业内研究的技术难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、实现快速排水的软土地基处理用的强排泵。
为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种软土地基处理用的强排泵，包括前后具有流体入口和流体出口的射流管体，所述射流管体内部中空形成前后分别与流体入口、流体出口相连的射流内腔，所述射流内腔具有一段圆锥收缩段，在所述射流管体内位于圆锥收缩段外侧具有与射流内腔相连通的环形内腔，所述射流管体侧壁具有与环形内腔连通的吸水端口。
优选地，所述流体入口和流体出口处于同一轴向方位前后布置，所述射流内腔沿轴向依次间隔具有圆锥收缩段和平直段，所述圆锥收缩段与流体入口相接，所述平直段与流体出口相接，所述圆锥收缩段与平直段的交界处形成与环形内腔相接的环形端口。
优选地，所述圆锥收缩段的结束位置的直径小于平直段的直径。
优选地，所述平直段的起始位置与圆锥收缩段的结束位置之间的距离定义为L，所述圆锥收缩段的结束位置的直径定位为D1，所述平直段的直径定义为D2，满足以下关系：σ＝(D2-D1)/L＝0.55～0.85。
优选地，D1：D2＝1：3～1：4。
优选地，所述圆锥收缩段的锥度为1：3～1：5。
优选地，所述流体入口和流体出口均连接有流体导管。
有益效果：此软土地基处理用的强排泵中，将软土地基中的集水管与吸水端口相连接，当集水管内水位较高使得水压力差减小时，通过流体入口通入高压流体，高压流体高速流动并经过圆锥收缩段，使得环形内腔处产生低压，从而通过吸水端口不断将集水管内积聚的孔隙水吸进射流内腔，孔隙水随着流体共同经流体出口向外排出，如此使得集水管内水位降低，恢复水压力差。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明；
图1为本发明实施例的剖面结构示意图；
图2为本发明实施例的分开剖面结构示意图；
图3为本发明实施例中(D2-D1)/L数值与吸水量大小的关系曲线图。
具体实施方式
参照图1至图3，本发明一种软土地基处理用的强排泵，包括射流管体20，射流管体20分别具有流体入口21、流体出口22及吸水端口23，射流管体20由前后两段通过密封连接构成，射流管体20内部中空形成前后分别与流体入口21、流体出口22相连的射流内腔，流体入口21和流体出口22处于同一轴向方位前后布置，射流内腔沿轴向依次间隔划分为圆锥收缩段24和平直段25，即圆锥收缩段24和平直段25之间间隔一定距离分布并在两者之间形成环形端口26，在射流管体10内位于圆锥收缩段外侧设置与环形端口26相通的环形内腔27，环形内腔27与吸水端口23相连通。其中，圆锥收缩段24为圆锥内腔，与流体入口21相连；平直段25为圆柱内腔，与流体出口22相，圆锥收缩段24的结束位置的直径小于平直段25的直径。
作为优选，流体入口21和流体出口22均设置连接端口，能够方便地与流体导管(未画出)进行可拆卸式连接，两侧的流体导管均伸出软土地基，通过流体入口21连接的流体导管，可以向射流管体20的射流内腔射入高压气体或者高压水体。
通过本发明强排泵进行排水的过程如下：当集水管或排水板打入软土地基后，在水压力差作用下，软土中孔隙水渗流进入集水管或排水板，当水位升高使得水压力差减少时，通过流体入口21通入高压气体，高压气体经过射流内腔，从流体出口22向外排出，在经过圆锥收缩段24时，产生文丘里效应，流速增快使得环形内腔27处产生低压，从而通过吸水端口23不断将集水管或排水板内积聚的孔隙水经过吸水端口23吸进射流内腔内，并与高压气体混合形成高压水气经流体出口22向外排出，如此使得集水管或排水板内水位降低，再次恢复集水管或排水板与周围软土之间形成水压力差，使得孔隙水能够再次从软土中渗流进入集水管或排水板内，如此重复，从而使软土地基达到快速排水固结的效果。
将平直段25的起始位置与圆锥收缩段24的结束位置之间的距离定义为L，即环形端口26的大小，将圆锥收缩段24的结束位置的直径定位为D1，将平直段25的直径定义为D2，满足以下关系：σ＝(D2-D1)/L＝0.55～0.85，当σ在0.55到0.85这个区间范围内时候，通过吸水端口23吸走孔隙水的吸水量较大，当σ小于0.55或大于0.85，吸水量都较小，其中，D1：D2优选为1：3～1：4，圆锥收缩段的锥度优选为1：3～1：5。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种软土地基处理用的强排泵，其特征在于：包括前后具有流体入口和流体出口的射流管体，所述射流管体内部中空形成前后分别与流体入口、流体出口相连的射流内腔，所述射流内腔具有一段圆锥收缩段，在所述射流管体内位于圆锥收缩段外侧具有与射流内腔相连通的环形内腔，所述射流管体侧壁具有与环形内腔连通的吸水端口。
2.根据权利要求1所述的软土地基处理用的强排泵，其特征在于：所述流体入口和流体出口处于同一轴向方位前后布置，所述射流内腔沿轴向依次间隔具有圆锥收缩段和平直段，所述圆锥收缩段与流体入口相接，所述平直段与流体出口相接，所述圆锥收缩段与平直段的交界处形成与环形内腔相接的环形端口。
3.根据权利要求2所述的软土地基处理用的强排泵，其特征在于：所述圆锥收缩段的结束位置的直径小于平直段的直径。
4.根据权利要求3所述的软土地基处理用的强排泵，其特征在于：所述平直段的起始位置与圆锥收缩段的结束位置之间的距离定义为L，所述圆锥收缩段的结束位置的直径定位为D1，所述平直段的直径定义为D2，满足以下关系：σ＝(D2-D1)/L＝0.55～0.85。
5.根据权利要求3所述的软土地基处理用的强排泵，其特征在于：D1：D2＝1：3～1：4。
6.根据权利要求3所述的软土地基处理用的强排泵，其特征在于：所述圆锥收缩段的锥度为1：3～1：5。
7.根据权利要求1所述的软土地基处理用的强排泵，其特征在于：所述流体入口和流体出口均连接有流体导管。
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