CN112227343B - 一种软地基处理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及软地基处理技术领域，尤其是涉及一种软地基处理装置及方法，包括集水管以及能够对集水管内部的水溶液进行排放的排水装置，集水管上设置有辅助装置，辅助装置包括套设在集水管外侧的辅助管，辅助管的周面上设置有多个能够插入到地面内部加热杆，辅助管上还设置能够有插入地面内部的排气管，排气管的两端头敞开，排气管靠近集水管的一端延伸到集水管内部，其具有能够将软地基内部更多的水排出，增强对软地基处理效果的优点。

Description

一种软地基处理装置及方法

技术领域

本申请涉及软地基处理技术领域，尤其是涉及一种软地基处理装置及方法。

背景技术

目前软土地基是一种指强度低、压缩量较高的软弱土层形成的特殊地基，一般具有承载力低、含水量高、软土地层深厚等特点，因而必须经过地基处理后方可使用。

现有的公告号为CN102425152B的中国发明专利公开了一种快速固结软基的装置，包括集水管和设置集水管下端的过滤装置，所述集水管中设有一外径小于集水管内径的排水管，所述集水管的上端管口设有用于密封集水管的管口装置，所述排水管的上端管口连接该管口装置，所述排水管的下端管口连接有潜水泵，所述管口装置上设有可将集水管内抽真空的真空孔和与外界单向导通的单向孔。

针对上述相关技术方案：发明人认为，快速固结软基装置仅仅能够将地面内部的自由水排出，无法实现对附着在地面内部沙土表面的结合水排出，对软土地基的处理过程效果欠佳。

发明内容

为了将软地基内部更多的水排出，增强对软地基的处理效果，本申请提供一种软地基处理装置及方法。

本申请提供的一种软地基处理装置采用如下的技术方案：

一种软地基处理装置，包括集水管以及能够对集水管内部的水溶液进行排放的排水装置，集水管上设置有辅助装置，辅助装置包括套设在集水管外侧的辅助管，辅助管的周面上设置有多个能够插入到地面内部加热杆，辅助管上还设置能够有插入地面内部的排气管，排气管的两端头敞开，排气管靠近集水管的一端延伸到集水管内部。

通过采用上述技术方案，将集水管安装到软地基内部之后，通过对集水管内部抽真空，地基内部的自由水能够进入到集水管内部，排水装置能够将集水管内部的自由水排放到地基外侧；同时，人们可以将加热杆插入到地面内部，加热杆能够对地基的沙土进行加热，经过一段时间之后，沙土上附着的或者粘结的结合水就会在高温下汽化，并且经过沿着排气管进入到集水管内部，最终可能会在低温下液化或者可能会随着空气一起被真空泵排放至集气管的外侧，这样就实现了将软地基内部更多的水排出的目的，增强了对软地基的处理效果。

优选的，辅助管包括至少两个沿着集水管的周向均匀分布的弧形板，每个弧形板还包括至少两个沿着集水管的轴线方向依次设置的弧形单板，每个弧形单板上均设置有一个加热杆和一个排气管。

通过采用上述技术方案，每个弧形单板上都对应一个加热杆以及一个排气管，这样能够加快将地基内部蒸汽排出的速度，这样就达到了缩短软地基处理周期的效果。

优选的，加热杆靠近集热管的一端贯穿弧形单板以及集水管的侧壁并且同时与集水管以及弧形单板滑动连接，集水管内部设置有带动加热杆向靠近或者远离集水管的方向移动的调节组件。

通过采用上述技术方案，将集水管安装到地基内部之前，可以通过调节组件带动加热杆向靠近集水管的方向移动，直到加热杆远离集水管的端面与弧形单板的外表面相抵接，这样能够方便人们对集水管进行安装；将集水管安装到地面内部之后，通过调节组件带动加热杆向远离集水管的方向移动，这样加热杆就能够对地基内部的结合水进行处理。

优选的，排水装置包括同轴设置在集水管内部的排水管，调节组件包括套设在排水管上并且与排水管螺纹连接的调节环，加热杆靠近集水管的端头与调节环之间设置有连接杆，连接杆的两端分别与加热杆和调节环围绕一水平轴铰接。

通过采用上述技术方案，需要对加热杆的位置进行调节时，在集水管内部旋转排水管，排水管与调节环螺纹连接，排水管会带动调节环沿竖直方向上下移动，调节环会通过连接杆带动加热杆向靠近或者远离集水管的方向移动，这样就完成了对加热杆的位置进行调节的过程。

优选的，排气管同时与弧形单板以及集水管的侧壁滑动连接，加热杆与排气管之间设置有同步杆，弧形单板内部开设有供同步杆随加热杆一起移动的让位槽。

通过采用上述技术方案，对加热杆的位置进行调节时，加热杆会通过同步杆带动排气管一起向靠近或者远离集水管的方向移动。

优选的，加热杆远离集水管的端头上设置有锥形的辅助头，辅助头的尖端背离集水管。

通过采用上述技术方案，加热杆上的第一辅助头能够方便加热杆插入到地面内部，方便对地面内部的沙土进行加热。

优选的，加热杆上套设有能够与弧形单板的内表面相抵接的卡环，集水管的侧壁上开设有供卡环穿过的过孔，辅助头靠近集水管的端面外径大于加热杆的外径。

通过采用上述技术方案，通过调节组件带动加热杆向远离集水管的方向移动时，加热杆上的卡环会穿过集水管上的过孔与弧形单板相抵接，带动弧形单板一起向远离集水管的方向移动，这样弧形单板就能够对地面内部的沙土进行挤压，进而加快地面内部结合水的汽化；通过调节组件带动加热杆向靠近集水管的方向移动时，加热杆上的辅助头能够带动弧形单板一起向靠近集水管的方向移动，这样就能够将弧形单板移动到初始的位置。

优选的，排气管远离集水管的端头上设置有与第一辅助头结构相同的第二辅助头，排气管的周面上开设有贯穿自身的辅助孔。

通过采用上述技术方案，排气管上的第二辅助头能够方便排气管随着加热杆一起插入到地面内部，排气管上的辅助孔能够方便将地面内部的蒸汽排放到地面外侧。

优选的，排气管上包覆有土工布。

通过采用上述技术方案，排气管上的土工布能够降低排气管上的辅助孔被堵塞的可能性。

本申请提供的一种软地基处理装置的施工方法采用如下的技术方案：

一种软地基处理方法，包括以下步骤：

S1、在地面的指定位置开挖深坑；

S2、将排水装置以及辅助装置安装到集水管上之后将其下方到深坑内部；

S3、旋转排水管，直到人们转动排水管所需要的力度突然变小；

S4、对集水管内部抽真空，并且开启排水装置以及加热杆。

通过采用上述技术方案，对集水管内部抽真空，能够使地面内部的自由水在外界大气压的作用下进入到集水管内部，然后在排水装置的作用下排放到地面外侧；插入到地面内部的加热杆能够对地面内部的沙土进行加热，沙土上附着的或者粘结的结合水能够在高温下汽化成气态，气态水会经过排气管进入到集水管内部，之后气态水在集水管内部液化成水溶液被排水装置排放到地面外侧，这样就能够对地面内部的自由水和结合水进行排放，增强对软地基的处理效果。

综上所述，本申请具有以下技术效果：

1.通过设置了能够对沙土上的结合水进行处理的辅助装置，提升对软地基进行处理的效果，而且加快了对软地基进行处理的速度；

2.通过设置了调节组件，调节组件能够对加热杆以及排气管的位置进行调节，这样能够方便将软地基处理装置安装到地面内部，方便人们使用软地基处理装置。

附图说明

图1是本申请实施例中软地基处理装置应用状态下的纵向剖视图；

图2是本申请实施例中软地基处理装置整体结构图；

图3是图1中A处局部放大图；

图4是本申请实施例中软地基处理装置应用到软地基内部时另一状态的局部图。

图中，1、集水管；2、排水装置；21、排水管；22、潜水泵；23、单向阀；3、辅助装置；31、辅助管；32、弧形板；33、弧形单板；34、加热杆；35、排气管；4、软地基；5、调节组件；51、调节环；52、连接杆；53、同步杆；6、卡环；61、过孔；62、第一辅助头；63、第二辅助头；64、辅助孔；65、土工布。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

参照图1，本申请提供了一种软地基处理装置，包括集水管1、排水装置2以及辅助装置3，集水管1竖直安装在软地基4内部，排水装置2以及辅助装置3设置在集水管1上。将集水管1安装到软地基4内部之后，通过对集水管1内部抽真空，软地基4内部的自由水会在外界大气压的作用下进入到集水管1内部，辅助装置3能够将软地基4内部附着在沙土表面的结合水输送至集水管1内部，排水装置2能够将集水管1内部的水溶液输送至外侧，这样就完成了对软地基4进行处理的过程。

参照图1，排水装置2包括排水管21、潜水泵22以及单向阀23，排水管21同轴设置在集水管1内部，排水管21的上端头延伸到集水管1的外侧，潜水泵22设置在排水管21的下端头，单向阀23设置在靠近排水管21上端头的位置。需要使用排水装置2对集水管1内部的水溶液进行排放时，在排水管21的上端头连接管道，然后开启潜水泵22，潜水泵22能够将集水管1内部的水溶液经过排水管21输送至指定的地方，排水管21上的单向阀23能够使排水管21内部的液体单向流动，而且能够方便对集水管1内部抽真空。

参照图2和图3，辅助装置3包括套设在集水管1外侧的辅助管31，辅助管31包括四个沿着集水管1的周向均匀分布的弧形板32，每个弧形板32包括三个由下到上依次设置的弧形单板33，每个弧形单板33上均设置有一个加热杆34，加热杆34的轴线方向与集水管1的径向方向相同，加热杆34同时贯穿弧形单板33以及集水管1的侧壁并且同时与弧形单板33以及集水管1的侧壁滑动连接，加热杆34远离集水管1的一端延伸到地基内部；加热杆34的上方设置有一个两端面敞开的排气管35，排气管35同时贯穿弧形单板33以及集水管1的侧壁并且同时与弧形单板33以及集水管1的侧壁滑动连接，排气管35远离集水管1的一端延伸到地基内部，另一端位于集水管1内部，集水管1上设置有带动加热杆34以及排气管35向靠近或者远离集水管1的方向移动的调节组件5。

需要使用辅助装置3对地基内部沙土上的结合水进行清理时，通过调节组件5带动加热杆34以及排气管35向远离集水管1的方向移动，直到加热杆34以及排气管35插入到地基内部；之后使加热杆34对地基内部的沙土进行加热，沙土上附着或者粘结的结合水能够在高温状态下转化成气态水，气态水能够经过排气管35进入到集水管1内部，集水管1内部温度较低，气态水会在集水管1内部转化成液态水，最后在排水装置2的作用下被排放到地基外侧。

参照图3，调节组件5包括套设在排水管21上的调节环51，调节环51沿着竖直方向共设置有三个，调节环51与排水管21螺纹连接，每个调节环51的周面上均匀设置有四个连接杆52，连接杆52与弧形单板33一一对应，连接杆52的一端与调节环51围绕一水平轴铰接，另一端与加热杆34靠近排水管21的端头围绕一水平轴铰接，加热杆34与排气管35之间设置有同步杆53，弧形单板33上开设有供同步杆53随着加热杆34一起向靠近或者远离集水管1的方向移动的让位槽。

需要通过调节组件5对加热杆34或者排气管35的位置进行调节时，带动排水管21在集水管1内部转动，排水管21与调节环51螺纹连接，排水管21会带动调节环51沿竖直方向上下移动，调节环51会通过连接杆52带动加热杆34向靠近或者远离集水管1的方向移动，这样就完成了对加热杆34的位置进行调节的过程。

参照图3，为了进一步加快对粘结在或者附着在沙土上的结合水进行排放，在加热杆34上设置有卡环6，集水管1的侧壁上开设有供卡环6穿过的过孔61，在加热杆34远离排水管21的端头上固定有锥形的第一辅助头62，第一辅助头62的尖端背离集水管1，并且第一辅助头62靠近集水管1的端面外径大于加热杆34的外径；排气管35远离排水管21的端头上固定有与第一辅助头62结构相同的第二辅助头63，在排气管35的侧壁上开设有贯穿自身的辅助孔64，在排气管35的外侧包覆有能够降低辅助孔64被堵塞的可能性的土工布65。

参照图4，通过调节组件5带动加热杆34朝着地基的方向移动时，卡环6穿过过孔61之后首先与弧形单板33的内侧面相抵接，之后会带动弧形单板33一起朝着地基的方向移动，弧形单板33能够对地基内部的沙土进行挤压，这样就能够加快对粘结在沙土上的结合水进行排放；而且加热杆34上的第一辅助头62以及排气管35上的第二辅助头63能够方便加热杆34以及排气管35插入到地基内部。

本申请提供了一种软地基处理方法，包括以下步骤：

S1、在地面的指定位置开挖深坑；

S2、将排水装置2以及辅助装置3安装到集水管1上之后将其下方到深坑内部；

S3、旋转排水管21，直到人们转动排水管21所需要的力度突然变小；

S4、对集水管1内部抽真空，并且开启排水装置2以及加热杆34。

对集水管1内部抽真空，能够使地面内部的自由水在外界大气压的作用下进入到集水管1内部，然后在排水装置2的作用下排放到地面外侧；插入到地面内部的加热杆34能够对地面内部的沙土进行加热，沙土上附着的或者粘结的结合水能够在高温下汽化成气态，气态水会经过排气管35进入到集水管1内部，之后气态水在集水管1内部液化成水溶液被排水装置2排放到地面外侧，这样就能够对地面内部的自由水和结合水进行排放，增强对软地基4的处理效果。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种软地基处理装置，包括集水管(1)以及能够对集水管(1)内部的水溶液进行排放的排水装置(2)，其特征在于：集水管(1)上设置有辅助装置(3)，辅助装置(3)包括套设在集水管(1)外侧的辅助管(31)，辅助管(31)的周面上设置有多个能够插入到地面内部加热杆(34)，辅助管(31)上还设置能够有插入地面内部的排气管(35)，排气管(35)的两端头敞开，排气管(35)靠近集水管(1)的一端延伸到集水管(1)内部；

辅助管(31)包括至少两个沿着集水管(1)的周向均匀分布的弧形板(32)，每个弧形板(32)还包括至少两个沿着集水管(1)的轴线方向依次设置的弧形单板(33)，每个弧形单板(33)上均设置有一个加热杆(34)和一个排气管(35)；

加热杆(34)靠近集热管的一端贯穿弧形单板(33)以及集水管(1)的侧壁并且同时与集水管(1)以及弧形单板(33)滑动连接，集水管(1)内部设置有带动加热杆(34)向靠近或者远离集水管(1)的方向移动的调节组件(5)；

排水装置(2)包括同轴设置在集水管(1)内部的排水管(21)，调节组件(5)包括套设在排水管(21)上并且与排水管(21)螺纹连接的调节环(51)，加热杆(34)靠近集水管(1)的端头与调节环(51)之间设置有连接杆(52)，连接杆(52)的两端分别与加热杆(34)和调节环(51)围绕一水平轴铰接；

排气管(35)同时与弧形单板(33)以及集水管(1)的侧壁滑动连接，加热杆(34)与排气管(35)之间设置有同步杆(53)，弧形单板(33)内部开设有供同步杆(53)随加热杆(34)一起移动的让位槽。

2.根据权利要求1所述的一种软地基处理装置，其特征在于：加热杆(34)远离集水管(1)的端头上设置有锥形的第一辅助头(62)，辅助头的尖端背离集水管(1)。

3.根据权利要求2所述的一种软地基处理装置，其特征在于：加热杆(34)上套设有能够与弧形单板(33)的内表面相抵接的卡环(6)，集水管(1)的侧壁上开设有供卡环(6)穿过的过孔(61)，辅助头靠近集水管(1)的端面外径大于加热杆(34)的外径。

4.根据权利要求2所述的一种软地基处理装置，其特征在于：排气管(35)远离集水管(1)的端头上设置有与第一辅助头(62)结构相同的第二辅助头(63)，排气管(35)的周面上开设有贯穿自身的辅助孔(64)。

5.根据权利要求4所述的一种软地基处理装置，其特征在于：排气管(35)上包覆有土工布(65)。

6.一种软地基处理方法，其特征在于：基于权利要求1-5任一所述的软地基处理装置进行施工，具体包括以下步骤：

S1、在地面的指定位置开挖深坑；

S2、将排水装置(2)以及辅助装置(3)安装到集水管(1)上之后将其下放到深坑内部；

S3、旋转排水管(21)，直到人们转动排水管(21)所需要的力度突然变小；

S4、对集水管(1)内部抽真空，并且开启排水装置(2)以及加热杆(34)。

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