CN113089637A - 用于土体固化的抽水装置和抽水系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及路基除水技术领域，尤其涉及一种用于土体固化的抽水装置，其包括罐体，罐体为中空结构；罐体的侧部设有用于供水气进入的进气口、用于供气体排出的出气口和用于水排出的排水口；罐体内设有用于供气体通过的挡水板，挡水板的位于出气口和排水口的下方且位于进气口的上方；罐体内设有导水管，导水管的顶端与排水口连通，导水管的底端延伸至罐体的底部；导水管上安装有潜水泵，以用于将罐体中的水泵送至排水口；罐体的外部设有气体循环泵，气体循环泵与出气口连通，以用于将罐体中的气体抽出。本发明的目的在于提供一种有助于将水气中的气体和液体分离的用于土体固化的抽水装置。本发明还提供了一种用于土体固化的抽水系统。

Description

用于土体固化的抽水装置和抽水系统

技术领域

本发明涉及路基除水技术领域，尤其涉及一种用于土体固化的抽水装置和抽水系统。

背景技术

对于路基(尤其是软路基)来说，及时抽出土体中的水分，使路基土体固结密实(即土体固化)是必要的。但是传统抽水装置仅能抽吸水气，无法对水气中的气体和液体(即水)成分进行分离，更无法将分离出的气体重新补充到土体中，所以传统抽水装置难以使土体保持稳定的真空度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有助于将水气中的气体和液体分离的用于土体固化的抽水装置和抽水系统。

上述用于土体固化的抽水装置包括罐体，罐体为中空结构；罐体的侧部设有用于供水气进入的进气口、用于供气体排出的出气口和用于水排出的排水口；罐体内设有用于供气体通过的挡水板，挡水板的位于出气口和排水口的下方且位于进气口的上方；罐体内设有导水管，导水管的顶端与排水口连通，导水管的底端延伸至罐体的底部；导水管上安装有潜水泵，以用于将罐体中的水泵送至排水口；罐体的外部设有气体循环泵，气体循环泵与出气口连通，以用于将罐体中的气体抽出。

可选的，挡水板的周缘与罐体的内壁连接，且挡水板上设有多个贯穿挡水板的通气孔。

可选的，挡水板的周缘与罐体的内壁可拆卸连接。

可选的，罐体中还设有用于供水通过的过滤板，过滤板位于进气孔的下方，且过滤板位于导水管的底端的上方。

可选的，过滤板的周缘与罐体的内壁连接，且过滤板上设有多个贯穿过滤板的通孔。

可选的，过滤板的周缘与罐体的内壁可拆卸连接。

可选的，潜水泵位于过滤板的下方。

可选的，罐体的介于挡水板和过滤板之间的部分向外延伸。

上述用于土体固化的抽水系统包括用于埋入土体的第一导气系统、用于埋入土体的第二导气系统和上述任一实施例的用于土体固化的抽水装置；第一导气系统与进气孔连通，以用于将土体中的水气导入到罐体中；第二导气系统与气体循环泵连通，以用于将罐体中的气体导入土体中。

可选的，用于土体固化的抽水装置还包括储水罐，储水罐与排水口连通，以使收集从排水口排出的水；第二导气系统与储水罐连通，以使储水罐的气体可进入到第二导气系统中。

本发明实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

挡水板的位于出气口和排水口的下方且位于进气口的上方，所以挡水板设置在出气口和进气口之间，罐体中的气体可以向上流动并进入到排气口中，而罐体中的液体(即水)被挡水板阻挡后，会逐渐下沉，并在罐体的底部汇聚，而潜水泵会将罐体底部的液体泵送到排水口排出，从而实现将水气中的气体和液体分离，有助于将分离出的气体重新补充到土体中以使土体保持稳定的真空度。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例中抽水装置的示意图；

图2为本发明一实施例中抽水系统的示意图。

其中，1、罐体；2、进气口；3、出气口；4、排水口；5、挡水板； 6、导水管；7、潜水泵；8、气体循环泵；9、过滤板；10、排水板； 11、进气管；12、排气管；13、围墙；14、土体；15、储水罐；16、密封层；17、压膜块。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面将对本发明的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，本发明提供了一种用于土体固化的抽水装置(以下简称抽水装置)，其包括罐体1，罐体1为中空结构。罐体1的侧部设有用于供水气进入的进气口2、用于供气体排出的出气口3和用于水排出的排水口4。罐体1内设有用于供气体通过的挡水板5，挡水板5的位于出气口3和排水口4的下方且位于进气口2的上方。罐体1内设有导水管6，导水管6的顶端与排水口4连通，导水管6的底端延伸至罐体1的底部。导水管6上安装有潜水泵7，以用于将罐体1中的水泵送至排水口4。罐体1的外部设有气体循环泵8，气体循环泵8与出气口3连通，以用于将罐体1中的气体抽出。

挡水板5设置在出气口3和进气口2之间，罐体1中的气体可以向上流动并进入到排气口中，而罐体1中的液体(即水)被挡水板5 阻挡后，会逐渐下沉，并在罐体1的底部汇聚，而潜水泵7会将罐体1 底部的液体泵送到排水口4排出，从而实现将水气中的气体和液体分离，有助于将分离出的气体重新补充到土体中以使土体保持稳定的真空度。

另外，需要说明的是，挡水板5可以有多种形式。例如挡水板5 上设置用于气体流过的孔。又例如挡水板5是实心板，并且挡水板5 的周缘与罐体1的内壁之间留有空隙，以允许气体流过。

进一步的，挡水板5的周缘与罐体1的内壁连接，且挡水板5上设有多个贯穿挡水板5的通气孔。

挡水板5的周缘与罐体1的内壁连接，以使挡水板5可以稳定安装在罐体1中。即使路基发生震动，挡水板5不会落入到罐体1的底部。挡水板5可以与罐体1以胶接或者焊接等方式连接，本发明不做限制。

当气体循环泵8工作时，挡水板5下方的气体通过挡水板5上的通气孔流到排气孔中。本领域技术人员能够理解，通气孔的孔径应当尽量小，并且通气孔的密度应当尽量大，既有效防止水进入到排气孔中，也增强气体的流动性，提升抽水装置的工作效率。

进一步的，挡水板5的周缘与罐体1的内壁可拆卸连接，以方便拆装挡水板5。

挡水板5与罐体1的连接方式有多种。例如挡水板5可以与罐体1 之间为过盈配合。又例如挡水板5的内壁上设有多个横向延伸的连接板，挡水板5贴靠在连接板的底侧，且挡水板5通过螺栓与连接板连接。又例如，罐体1的内壁上设有朝向罐体1外侧凹陷的环形安装槽，挡水板5的周缘环设有弹性密封圈，并且弹性密封圈适应性的嵌入到安装槽中。当然，在本发明中，挡水板5与罐体1的连接方式不限于上述实施例，只要能实现挡水板5与罐体1的可拆卸连接，任意配合方式都在本发明的考虑范围内。

进一步的，罐体1中还设有用于供水通过的过滤板9，过滤板9 位于进气孔的下方，且过滤板9位于导水管6的底端的上方。

当水气进入到罐体1中后，水气中的水成分会下沉，并且下沉的水分经过过滤板9流入到罐体1的底部，并在罐体1的底部汇聚，潜水泵7则可以将水泵送到排水口4排出。而且当污染物(例如小颗粒沙土)从进气口2进入罐体1时，过滤板9有助于防止污染物落到罐体1的底部，以避免导水管6被污染物堵塞。

过滤板9可以有多种结构。例如过滤板9上设置用于水流过的孔。又例如过滤板9是实心板，并且过滤板9的周缘与罐体1的内壁之间留有空隙，以允许水流流过。

进一步的，过滤板9的周缘与罐体1的内壁连接，且过滤板9上设有贯穿过滤板9的通孔。

过滤板9的周缘与罐体1的内壁连接，以使过滤板9可以稳定安装在罐体1中。即使路基发生震动，过滤板9不会落入到罐体1的底部。过滤板9可以与罐体1以胶接或者焊接等方式连接，本发明不做限制。

当气体循环泵8工作时，过滤板9上方的水通过过滤板9上的通孔汇聚到罐体1的底部。本领域技术人员能够理解，通孔的孔径可以大于通气孔的孔径，并且通孔的密度应当尽量大，既尽量防止气体进入到罐体1的底部中，也加快水的汇聚，提升抽水装置的工作效率。

进一步的，过滤板9的周缘与罐体1的内壁可拆卸连接，以方便拆装过滤板9。

过滤板9与罐体1的连接方式有多种。例如过滤板9可以与罐体1 之间为过盈配合。又例如过滤板9的内壁上设有多个横向延伸的连接板，过滤板9贴靠在连接板的顶侧，且过滤板9通过螺栓与连接板连接。又例如，罐体1的内壁上设有朝向罐体1外侧凹陷的环形安装槽，过滤板9的周缘环设有弹性密封圈，并且弹性密封圈适应性的嵌入到安装槽中。当然，在本发明中，过滤板9与罐体1的连接方式不限于上述实施例，只要能实现过滤板9与罐体1的可拆卸连接，任意配合方式都在本发明的考虑范围内。

进一步的，潜水泵7位于过滤板9的下方。该设置方式有助于潜水泵7抽吸罐体1底部的水；而且还避免潜水泵7占据挡水板5和过滤板9之间的空间，影响罐体1对水气的容纳量。另外，水向罐体1 底部汇聚的过程中，以及当潜水泵7位于水中时，水可以对潜水泵7 进行降温，有助于延长潜水泵7的寿命。

进一步的，导水管6上安装有多个潜水泵7，以增强对水的抽吸能力。另外，导水管6中还可以设置单向阀，以防止水倒流到罐体1底部。

进一步的，罐体1的介于挡水板5和过滤板9之间的部分向外延伸。

一方面，罐体1的容积增加，可以容纳更多的水气；另一方面，水气的流动路程更长，有助于水气中的气体和液体成分充分分离，提高抽吸装置的工作效率。

如图2所示，本发明还提供了一种用于土体固化的抽水系统 (以下简称抽水系统)，其包括用于埋入土体14的第一导气系统、用于埋入土体14的第二导气系统和上述任一实施例的抽水装置。第一导气系统与进气孔连通，以用于将土体14中的水气导入到罐体1中。第二导气系统与气体循环泵8连通，以用于将罐体1中的气体导入土体 14中。

正如本领域技术人员所熟知的，第一导气系统和第二导气系统均为本领域常见的导气系统。例如，第一导气系统可以包括多个排水板 10和多个进气管11，第二导气系统可以包括多个排气管12。具体来说，排水板10埋入到土体14中，进气管11埋入到土体14上方的砂垫层中，并且每个进气管11与多个排水板10的顶端连接，以使水气能够沿着排水板10进入到进气管11中；进气管11的一端密封，进气管11 的另一端与进气口2连通；砂垫层的上方还铺设塑料薄膜进行密封。正如本领域技术人员所了解的，密封层16包括砂垫层和塑料薄膜，密封层16可以对土体14进行密封，以方便抽水系统进行抽吸。排气管12埋设在土体14中，排气管12的顶端与气体循环泵8连通；并且排气管12的侧壁上设有多个排气孔。对于第一导气系统和第二导气系统的其他组成部分，本领及技术人员有能力了解和实现，本发明不再赘述。

当抽水系统工作时，气体循环泵8抽吸罐体1中的水气，土体14 中的水气通过排水板10源源不断的进入到进气管11中，进而经进气口2进入到罐体1中。进入到罐体1中的水气，气体部分被气体循环泵8抽吸到排气管12中，并且气体通过排气管12上的排气孔重新进入到土体14中。同时，进入到罐体1中的水气，液体部分(即水)下沉到罐体1的底部，并且潜水泵7会将液体泵送到罐体1外部排出。由于气体部分又被输送到土体14中，有助于使土体14保持稳定的真空度，也有助于保证土体14中的水气可以源源不断的进入到罐体1中，还有助于实现水气的定向流动，加速土体14的固化，提升了抽水系统对土体14中水分的抽吸效率。而且还无需设置向土体14中泵送气体的气体增压泵。

进一步的，抽水系统还可以包括多个围墙13，所有围墙13围成一个中空筒状结构，土体14位于围墙13中。围墙13可以将待抽水的目标土体14和周围的土体14分隔开，以增强对目标土体14的抽水效率。当然，围墙13位于砂垫层的下方。围墙13的顶侧还可以设置压膜沟，压膜沟中设置用来下压塑料薄膜的压膜块17。

进一步的，抽水装置还包括储水罐15。储水罐15与排水口4连通，以使收集从排水口4排出的水。第二导气系统与储水罐15连通，以使储水罐15的气体可进入到第二导气系统中。

被潜水泵7排出的液体会进入到储水罐15中，气体则会被气体循环泵8重新泵送到土体14中，但是重新进入到土体14中的气体量少于从土体14中抽吸出来的水气量，所以土体14中的气体量会越来越少，时间越长气体循环泵8的抽吸难度越大。但是由于第二导气系统与储水罐15连通，当液体被泵送到储水罐15中时，随着储水罐15中液位的上升，储水罐15中会有一定量的气体输送到第二导气系统中，对从出气口3流出的气体进行一定程度的补充，增加返回到土体14中的气体量，以使土体14中压力保持稳定，从而保证水气可以持续稳定的抽吸出来。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种用于土体固化的抽水装置，其特征在于，包括罐体(1)，所述罐体(1)为中空结构；所述罐体(1)的侧部设有用于供水气进入的进气口(2)、用于供气体排出的出气口(3)和用于水排出的排水口(4)；

所述罐体(1)内设有用于供气体通过的挡水板(5)，所述挡水板(5)的位于所述出气口(3)和所述排水口(4)的下方且位于所述进气口(2)的上方；

所述罐体(1)内设有导水管(6)，所述导水管(6)的顶端与所述排水口(4)连通，所述导水管(6)的底端延伸至所述罐体(1)的底部；所述导水管(6)上安装有潜水泵(7)，以用于将所述罐体(1)中的水泵送至所述排水口(4)；

所述罐体(1)的外部设有气体循环泵(8)，所述气体循环泵(8)与所述出气口(3)连通，以用于将所述罐体(1)中的气体抽出。

2.根据权利要求1所述的用于土体固化的抽水装置，其特征在于，所述挡水板(5)的周缘与所述罐体(1)的内壁连接，且所述挡水板(5)上设有多个贯穿所述挡水板(5)的通气孔。

3.根据权利要求2所述的用于土体固化的抽水装置，其特征在于，所述挡水板(5)的周缘与所述罐体(1)的内壁可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的用于土体固化的抽水装置，其特征在于，所述罐体(1)中还设有用于供水通过的过滤板(9)，所述过滤板(9)位于所述进气孔的下方，且所述过滤板(9)位于所述导水管(6)的底端的上方。

5.根据权利要求4所述的用于土体固化的抽水装置，其特征在于，所述过滤板(9)的周缘与所述罐体(1)的内壁连接，且所述过滤板(9)上设有多个贯穿所述过滤板(9)的通孔。

6.根据权利要求5所述的用于土体固化的抽水装置，其特征在于，所述过滤板(9)的周缘与所述罐体(1)的内壁可拆卸连接。

7.根据权利要求4所述的用于土体固化的抽水装置，其特征在于，所述潜水泵(7)位于所述过滤板(9)的下方。

8.根据权利要求4所述的用于土体固化的抽水装置，其特征在于，所述罐体(1)的介于所述挡水板(5)和所述过滤板(9)之间的部分向外延伸。

9.一种用于土体固化的抽水系统，其特征在于，包括用于埋入土体的第一导气系统、用于埋入土体的第二导气系统和权利要求1至9中任一项所述的用于土体固化的抽水装置；

所述第一导气系统与所述进气孔连通，以用于将土体中的水气导入到所述罐体(1)中；

所述第二导气系统与所述气体循环泵(8)连通，以用于将所述罐体(1)中的气体导入土体中。

10.根据权利要求9所述的用于土体固化的抽水系统，其特征在于，所述用于土体固化的抽水装置还包括储水罐(15)，所述储水罐(15)与所述排水口(4)连通，以使收集从所述排水口(4)排出的水；所述第二导气系统与所述储水罐(15)连通，以使所述储水罐(15)的气体可进入到所述第二导气系统中。

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