CN113073633B - 一种固结排水处理装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种固结排水处理装置及施工方法，属于地基处理领域，其包括机体，机体上设置有行走机构，所述机体的一侧设置有伸缩杆，所述伸缩杆远离机体的一端设置有导向环，所述导向环内穿设并竖直滑动有纵管，所述导向环的内周壁设置有导向块，所述纵管的外周壁竖直开设有供导向块滑动的导向槽；所述纵管的顶端连通有横管；所述纵管的外周壁开设有外螺纹，所述导向环上同轴转动连接有螺纹件，所述螺纹件与纵管的外螺纹连接，所述伸缩杆上设置有驱使螺纹件转动的驱动组件。使用驱动组件驱使螺纹件转动，螺纹件将纵管插入软粘土中，通过机体压动软粘土，软粘土中的水分通过纵管与横管流出。本申请具有提高施工效率的效果。

Description

一种固结排水处理装置及施工方法

技术领域

本申请涉及地基处理领域，尤其是涉及一种固结排水处理装置及施工方法。

背景技术

目前在地基处理中，排水固结是常见的一种处理方法。排水固结适合处理含水量特别大的软粘土地基。在比如鱼塘、湖泊边缘的土地上需要进行建设时，需要将土地内的水大量排出，使地基变得干燥、固结后才能进行后续施工。

相关技术中，人工在饱和软粘土中插入竖向管道，在竖向管道的顶端连通有横向管道，人工在软粘土的上方堆积重物，重物挤压软粘土将软粘土中的水通过竖向管道与横向管道排出，人工设置有排水渠，横向管道中的水流排出到排水渠中。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有插设竖向管道、横向管道与堆积重物时均需要人工操作，具有施工效率低的缺陷。

发明内容

为了提高施工效率，本申请提供一种固结排水处理装置及施工方法。

第一方面本申请提供的一种固结排水处理装置采用如下的技术方案：

一种固结排水处理装置，包括机体，机体上设置有行走机构，所述机体的一侧设置有伸缩杆，所述伸缩杆远离机体的一端设置有导向环，所述导向环内穿设并竖直滑动有纵管，所述导向环的内周壁设置有导向块，所述纵管的外周壁竖直开设有供导向块滑动的导向槽；所述纵管的顶端连通有横管；所述纵管的外周壁开设有外螺纹，所述导向环上同轴转动连接有螺纹件，所述螺纹件与纵管的外螺纹连接，所述伸缩杆上设置有驱使螺纹件转动的驱动组件。

通过采用上述技术方案，启动驱动组件，驱动组件驱使螺纹件转动，在导向块与导向槽的配合作用下使纵管只能上下移动。因此当螺纹件转动时，螺纹件与纵管的外螺纹连接驱使纵管竖直移动，将纵管向下移动插入软粘土中。通过行走机构移动机体，机体向纵管的一侧移动，此时伸缩杆被收缩，机体自身有重量，机体压动软粘土，软粘土中的水逐渐向纵管的方向移动，水流进入纵管并通过纵管与横管流出到排水渠中。通过机械结构完成插入纵管与压动软粘土的工作，减少人工操作的可能性，提高施工效率。

可选的，所述螺纹件为大齿轮，所述大齿轮的一端贯通有螺纹孔，所述大齿轮的螺纹孔与纵管的外螺纹连接；所述驱动组件包括小齿轮与主电机，所述主电机设置于伸缩杆上，所述小齿轮设置于主电机的输出轴上，所述小齿轮与所述大齿轮啮合。

通过采用上述技术方案，通过外接电源启动主电机，主电机的输出轴带动小齿轮转动，小齿轮与大齿轮啮合带动大齿轮转动。大齿轮的螺纹孔与纵管的外螺纹连接，驱使纵管升降。大齿轮与小齿轮的啮合稳定，传动力大。

可选的，所述横管远离纵管的一端设置有波纹管，所述横管上设置有驱使波纹管伸缩的第一伸缩组件。

通过采用上述技术方案，当纵管完全插入软粘土后，横管位于软粘土的上方，水流通过纵管与横管后排出，当横管远离排水渠较远时，延长波纹管，将波纹管的一端延伸到排水渠中，减少水流洒出的可能，提高工作的稳定性。

可选的，所述第一伸缩组件为气杆，所述气杆的输出端连接于波纹管远离横管的一端。

通过采用上述技术方案，外接气泵启动气杆，气杆的输出端带动波纹管展开伸长。通过气杆带动波纹管收缩，减少人工操作的可能，提高施工效率，且气杆的工作速度快，维护简单。

可选的，所述伸缩杆包括内杆与套杆，所述内杆滑动于套杆内，所述套杆与内杆相互远离的一端分别与机体和导向环连接；所述套杆上设置有驱使内杆在套杆内滑动的第二伸缩组件。

通过采用上述技术方案，通过第二伸缩组件驱使内杆在套杆内滑动，使纵管能够靠主动靠近或远离机体。将一部分区域的软粘土处理后，将纵管上升，通过第二伸缩组件推动纵管远离机体，重复完成排水处理。减少人工拉动纵管的可能，方便人工操作。

可选的，所述第二伸缩组件为液压缸，所述液压缸设置于套杆，所述液压缸的输出端连接于内杆。

通过采用上述技术方案，通过外接液压泵启动液压缸，液压缸的活塞杆推动内杆，内杆带动纵管远离或靠近机体。液压缸的推动力大，运行稳定。

可选的，所述行走机构包括两个履带组件；两所述履带组件设置于机体相对的两侧，两所述履带组件能够分别运行。

通过采用上述技术方案，机体通过两个履带组件进行移动，履带的越野能力强，减少机体陷入软粘土内的可能。两个履带组件能够分别运动，因此机体能够原地旋转，机体的移动范围更广，工作范围更广，提高施工效率。

可选的，所述履带组件包括带体、传动辊、主动辊、驱动电机；所述带体套设于机体，所述传动辊平行设置有多个且转动连接于机体，所述机体上转动连接有主动辊，所述带体与主动辊和传动辊连接，所述驱动电机设置于机体上，所述驱动电机的输出轴与主动辊同轴连接。

通过采用上述技术方案，传动辊与主动辊将带体支撑，通过外接电源启动驱动电机，驱动电机的输出轴带动主动辊转动，主动辊带动带体运动实现机体的运动，分别驱动两个电机，实现两个带体分别运动，实现机体的旋转与转弯，提高运动范围与灵敏度，提高施工效率。

可选的，述机体的下表面靠近纵管的一侧设置有压板，所述压板朝向纵管的一端向上弯曲。

通过采用上述技术方案，机体移动时，机体下方的压板压动软粘土，进一步提高对软泥土中的水分挤出的可能，提高施工效率。同时通过压板增大与软粘土之间的接触面积，减少机体陷入软粘土内的可能。

第二方面本申请提供的一种固结排水处理装置的施工方法采用如下的技术方案：

S100.外接电源启动主电机，主电机带动小齿轮驱使大齿轮转动，大齿轮与纵管螺纹连接驱使纵管插入软粘土，横管接触软粘土后停止主电机；

S200.外接气泵启动气杆，气杆的输出端带动波纹管展开；波纹管展开到排水渠后停止气杆；

S300.通过行走机构移动机体靠近纵管，机体下方的压板与带体(42)压动软粘土，压迫软粘土中的水从纵管和横管流出。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.机体上设置有伸缩杆，伸缩杆上设置有导向环，导向环内穿设有纵管；使用驱动组件驱使螺纹件转动，螺纹件将纵管插入软粘土中，通过机体压动软粘土，软粘土中的水分通过纵管与横管流出，减少人工操作的可能性，提高施工效率；

2.横管远离纵管的一端设置有波纹管；当纵管完全插入软粘土后，横管位于软粘土的上方，水流通过纵管与横管后排出，当横管远离排水渠较远时，延长波纹管，将波纹管的一端延伸到排水渠中，减少水流洒出的可能，提高工作的稳定性；

3.第二伸缩组件为液压缸；通过外接液压泵启动液压缸，液压缸的活塞杆推动内杆，内杆带动纵管远离或靠近机体。液压缸的推动力大，运行稳定。

附图说明

图1是本申请实施例1的一种固结排水处理装置的整体结构示意图；

图2是图1所示的一种固结排水处理装置的部分剖面结构示意图；

图3是图2所示的一种固结排水处理装置的部分放大示意图；

图4是本申请实施例2的一种固结排水处理装置的施工方法的流程示意图。

附图标记说明：1、机体；2、纵管；3、横管；4、履带组件；41、传动辊；42、带体；43、主动辊；44、驱动电机；5、伸缩杆；51、套杆；52、内杆；6、导向环；7、导向块；8、导向槽；9、连接管；10、大齿轮；11、圆槽；12、螺纹孔；13、外螺纹；14、驱动组件；141、主电机；142、小齿轮；15、液压缸；151、第一缸体；152、第一活塞杆；16、波纹管；17、气杆；171、第二缸体；172、第二活塞杆；18、连接板；19、压板。

具体实施方式

以下结合全部附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种固结排水处理装置及施工方法。

实施例1

参照图1和图2，包括机体1，机体1的纵截面呈跑道形，机体1上设置有行走机构。机体1上设置有竖直设置的纵管2，纵管2的顶端垂直焊接并连通有横管3，横管3朝向远离机体1的一侧设置。纵管2插入软粘土中，在机体1的重力作用下压动软粘土，使软粘土中的水分进入纵管2并从横管3流出。

参照图2和图3，机体1朝向纵管2的一侧设置有伸缩杆5，伸缩杆5包括套杆51，套杆51水平焊接于机体1靠近纵管2的一侧。套杆51远离机的一侧穿设并滑动连接有内杆52，内杆52的横截面呈矩形。内杆52能够靠近或远离机体1。

参照图2和图3，内杆52远离机体1的一侧焊接有轴线呈竖直设置的导向环6，导向环6的形状为圆环。纵管2穿设并滑动连接于导向环6内，导向环6的内周壁且远离机体1的一侧焊接有矩形的导向块7。纵管2的外侧壁沿纵管2的长度方向开设有导向槽8，导向块7滑动连接于导向槽8内。纵管2沿竖直方向在导向环6内滑动，导向块7与导向槽8的作用下减少纵管2旋转的可能。

参照图2和图3，导向环6的上方同轴焊接有连接管9，连接管9的上方设置有螺纹件，螺纹件为与纵管2同轴设置的大齿轮10。大齿轮10的下表面还设有圆槽11，连接管9插接于圆槽11内，大齿轮10与连接管9转动连接。大齿轮10的顶端同轴贯穿有螺纹孔12，纵管2穿设于螺纹孔12，纵管2的外周壁开设有外螺纹13，纵管2的外螺纹13与大齿轮10的螺纹孔12螺纹配合。转动大齿轮10，大齿轮10与纵管2螺纹配合驱使纵管2竖直移动。

参照图2和图3，伸缩杆5的内杆52上设置有驱动组件14，驱动组件14包括主电机141，主电机141竖直焊接于内杆52上。主电机141的输出轴竖直向上设置，主电机141的输出轴同轴焊接有小齿轮142，小齿轮142与大齿轮10相互啮合。通过外接电源启动主电机141，主电机141的输出轴带动小齿轮142转动，小齿轮142与大齿轮10啮合驱使大齿轮10转动。

参照图2和图3，套杆51上设置有第二伸缩组件，本实施例中第二伸缩组件为液压缸15，液压缸15包括第一缸体151与第一活塞杆152。第一缸体151与第一活塞杆152的轴向沿内杆52的长度方向设置。第一缸体151靠近机体1的一端与套杆51焊接，第一活塞杆152穿设并滑动连接于第一缸体151远离机体1的一端，第一活塞杆152远离机体1的一端与内杆52焊接。外接液压泵启动液压缸15，第一活塞杆152从第一缸体151伸出或收缩带动内杆52与纵管2靠近或远离机体1。本申请中第二伸缩组件还可以为气缸或丝杆伸缩机构。

参照图2和图3，横管3远离机体1的一端同轴焊接并连通有波纹管16。横管3上设置有第一伸缩组件，本实施例中第一伸缩组件为气杆17，气杆17包括第二缸体171，第二缸体171的轴线与横管3的轴线平行。第二缸体171远离机体1的一端穿设并滑动连接有第二活塞杆172。第二缸体171靠近机体1的一端与横管3焊接，第二活塞杆172远离机体1的一端与波纹管16远离机体1的一端焊接。通过外接气泵启动气杆17，气杆17的第二活塞杆172从第二缸体171中伸缩，带动波纹管16伸展或收缩。本申请中第一伸缩组件还可以为液压杆或丝杆伸缩机构。

参照图2和图3，行走机构包括对称设置在机体1上的两个履带组件4。履带组件4包括多个传动辊41，传动辊41相互平行且与机体1转动连接。履带组件4分别靠近机体1竖直且对称的两侧壁。传动辊41沿机体1的外围设置。多个传动辊41上绕设有带体42。履带组件4还包括主动辊43与驱动电机44，主动辊43与传动辊41平行，且主动辊43转动连接于机体1。主动辊43被带体42绕设连接。驱动电机44焊接于机体1靠近该履带组件4的侧壁，驱动电机44的输出轴穿设并转动连接于机体1，驱动电机44的输出轴与主动辊43同轴焊接。通过外接电源启动驱动电机44，驱动电机44的输出轴带动主动辊43转动，主动辊43带动带体42转动，机体1行走。

参照图2和图3，机体1的下表面竖直焊接有连接板18，连接板18的下表面靠近纵管2的一侧焊接有水平的压板19，压板19的下表面与带体42的下表面平行。压板19靠近纵管2的一端向上弯曲。机体1移动时，压板19压动软粘土。

本申请实施例一种固结排水处理装置的实施原理为：通过外接液压泵驱使内杆52远离机体1。通过外接电源启动主电机141，主电机141的输出轴转动带动小齿轮142转动，小齿轮142带动大齿轮10转动，大齿轮10与纵管2螺纹连接驱使纵管2竖直向下移动插入软粘土中，当横管3与软粘土接触后停止主电机141。

通过外接气泵启动气杆17，气杆17带动波纹管16展开到指定位置。通过行走机构移动机体1向纵管2移动，同时启动液压缸15，使内杆52收缩至套杆51内，内杆52与套杆51伸缩的速度和机体1的移动速度相互匹配。在机体1的重力下，压板19与带体42将软粘土中的水分挤压，水分通过纵管2与横管3流出。

启动主电机141，使主电机141的输出轴反转驱使纵管2拔出软粘土，通过行走机构移动机体1重复上述步骤完成下一区域的施工。

实施例2

参照图4，一种固结排水处理装置的施工方法，包括以下步骤：

S100.外接电源启动主电机141，主电机141带动小齿轮142驱使大齿轮10转动，大齿轮10与纵管2螺纹连接驱使纵管2插入软粘土，横管3接触软粘土后停止主电机141；

S200.外接气泵启动气杆17，气杆17的输出端带动波纹管16展开；波纹管16展开到排水渠后停止气杆17；

S300.通过行走机构移动机体1靠近纵管2，机体1下方的压板19与带体42压动软粘土，压迫软粘土中的水从纵管2和横管3流出；

S301.行走机构移动时，启动液压缸15，使内杆52收缩至套杆51内，内杆52与套杆51伸缩的速度和机体1的移动速度相互匹配；

S400.外接电源启动主电机141，使主电机141的输出轴反转驱使纵管2拔出软粘土，通过行走机构移动机体1到下一施工区域，重复上述步骤。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种固结排水处理装置，其特征在于：包括机体(1)，机体(1)上设置有行走机构，所述机体(1)的一侧设置有伸缩杆(5)，所述伸缩杆(5)远离机体(1)的一端设置有导向环(6)，所述导向环(6)内穿设并竖直滑动有纵管(2)，所述导向环(6)的内周壁设置有导向块(7)，所述纵管(2)的外周壁竖直开设有供导向块(7)滑动的导向槽(8)；所述纵管(2)的顶端连通有横管(3)；所述纵管(2)的外周壁开设有外螺纹(13)，所述导向环(6)的上方同轴焊接有连接管（9），连接管（9）的上方设置有螺纹件，螺纹件为与纵管（2）同轴设置的大齿轮（10），大齿轮（10）的下表面还设有圆槽（11），连接管（9）插接于圆槽（11）内，大齿轮（10）与连接管（9）转动连接，所述伸缩杆(5)上设置有驱使大齿轮（10）转动的驱动组件(14)，所述大齿轮(10)的一端贯通有螺纹孔(12)，所述大齿轮(10)的螺纹孔(12)与纵管(2)的外螺纹(13)连接；所述驱动组件(14)包括小齿轮(142)与主电机(141)，所述主电机(141)设置于伸缩杆(5)上，所述小齿轮(142)设置于主电机(141)的输出轴上，所述小齿轮(142)与所述大齿轮(10)啮合；所述机体(1)的下表面靠近纵管(2)的一侧设置有压板(19)，所述压板(19)朝向纵管(2)的一端向上弯曲，机体(1)移动时，压板(19)压动软粘土。

2.根据权利要求1所述的一种固结排水处理装置，其特征在于：所述横管(3)远离纵管(2)的一端设置有波纹管(16)，所述横管(3)上设置有驱使波纹管(16)伸缩的第一伸缩组件。

3.根据权利要求2所述的一种固结排水处理装置，其特征在于：所述第一伸缩组件为气杆(17)，所述气杆(17)的输出端连接于波纹管(16)远离横管(3)的一端。

4.根据权利要求1所述的一种固结排水处理装置，其特征在于：所述伸缩杆(5)包括内杆(52)与套杆(51)，所述内杆(52)滑动于套杆(51)内，所述套杆(51)与内杆(52)相互远离的一端分别与机体(1)和导向环(6)连接；所述套杆(51)上设置有驱使内杆(52)在套杆(51)内滑动的第二伸缩组件。

5.根据权利要求4所述的一种固结排水处理装置，其特征在于：所述第二伸缩组件为液压缸(15)，所述液压缸(15)设置于套杆(51)，所述液压缸(15)的输出端连接于内杆(52)。

6.根据权利要求3所述的一种固结排水处理装置，其特征在于：所述行走机构包括两个履带组件(4)；两所述履带组件(4)设置于机体(1)相对的两侧，两所述履带组件(4)能够分别运行。

7.根据权利要求6所述的一种固结排水处理装置，其特征在于：所述履带组件(4)包括带体(42)、传动辊(41)、主动辊(43)、驱动电机(44)；所述带体(42)套设于机体(1)，所述传动辊(41)平行设置有多个且转动连接于机体(1)，所述机体(1)上转动连接有主动辊(43)，所述带体(42)与主动辊(43)和传动辊(41)连接，所述驱动电机(44)设置于机体(1)上，所述驱动电机(44)的输出轴与主动辊(43)同轴连接。

8.一种如权利要求7所述的一种固结排水处理装置的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

S100.外接电源启动主电机(141)，主电机(141)带动小齿轮(142)驱使大齿轮(10)转动，大齿轮(10)与纵管(2)螺纹连接驱使纵管(2)插入软粘土，横管(3)接触软粘土后停止主电机(141)；

S200.外接气泵启动气杆(17)，气杆(17)的输出端带动波纹管(16)展开；波纹管(16)展开到排水渠后停止气杆(17)；

S300.通过行走机构移动机体(1)靠近纵管(2)，机体(1)下方的压板(19)与带体(42)压动软粘土，压迫软粘土中的水从纵管(2)和横管(3)流出。

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