CN209941661U - 一种深厚软基加固系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及加固系统技术领域，尤其是指一种深厚软基加固系统，其包括至少一根竖直插设于深厚软基上的排水管、用于驱动排水管向深厚软基内部移动的驱动装置、用于将排水管内的水抽出排水管的抽水装置、用于对深厚软基施压的固结装置，所述排水管包括竖管和与竖管靠近深厚软基的一端连通的球形的扩吸部，所述扩吸部包括球形的支撑架和包裹于支撑架外的滤膜，所述竖管的管壁上设有多个第一透水孔，所述竖管内设有内管，所述内管的外壁和竖管的内壁之间形成供水流流过的缝隙，所述内管由远离扩吸部的一端延伸至扩吸部内，所述内管远离扩吸部的一端连接抽水装置，具有排水效率高，有利于提高施工效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及加固系统技术领域，具体涉及一种深厚软基加固系统。
背景技术
随着我国基础设施建设的快速发展，在软土地基上修建公路、铁路、桥梁、水利、房屋、机场、港口及口岸等工程项目日益增多，但是软土地基，特别是深厚软基一般具有高含水率、高孔隙比、高压缩性、低强度等特点，如果不经过加固处理不能满足工程建设需要。
目前常用于加固深厚软基的方法是先在软基上插入竖向排水管进行排水，随后在地基表面分级堆土或其他荷载，达到预定标准后再卸载，使地基土压实、沉降、固结。地基在预压荷载作用下排水固结，地基产生变形，地基强度得以提高。但是采用竖向排水管进行排水时，软基中的水通过竖向排水管管壁上的透水孔被抽入排水管内再排出排水管，由于水被吸入竖向排水管内时需要克服一定的重力，吸水效率较低，影响施工效率。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种深厚软基加固系统，具有排水效率高，有利于提高施工效率。
本实用新型的目的通过下述技术方案实现：
一种深厚软基加固系统，其包括至少一根竖直插设于深厚软基上的排水管、用于驱动排水管向深厚软基内部移动的驱动装置、用于将排水管内的水抽出排水管的抽水装置、用于对深厚软基施压的固结装置，所述排水管包括竖管和与竖管靠近深厚软基的一端连通的球形的扩吸部，所述扩吸部包括球形的支撑架和包裹于支撑架外的滤膜，所述竖管的管壁上设有多个第一透水孔，所述竖管内设有内管，所述内管的外壁和竖管的内壁之间形成供水流流过的缝隙，所述内管由远离扩吸部的一端延伸至扩吸部内，所述内管远离扩吸部的一端连接抽水装置。
进一步地，所述支撑架包括多根支撑轴和用于连接多根支撑轴的铰接部，多根所述支撑轴远离竖管的一端通过铰接部相互铰接，每根所述支撑轴靠近竖杆的一端与竖杆的管壁铰接，所述滤膜靠近竖管的一端与竖管紧密连接，每根所述支撑轴由至少两根弧形的连接杆依次首尾铰接而成，所述排水管内还设有用于驱动铰接部向远离竖管的方向运动使扩吸部发生形变的动力装置。
进一步地，所述动力装置包括设于排水管内且一端与铰接部连接的推杆和用于驱动推杆向靠近扩吸部的方向或向远离扩吸部的方向运动的第一驱动部，所述推杆远离铰接部的一端连接第一驱动部。
进一步地，所述扩吸部远离竖管的一端设有圆锥形保护罩，所述保护罩的尖锥部朝向远离竖管的方向。
进一步地，所述驱动装置包括用于驱动排水管转动的第二驱动部、用于悬挂第二驱动部的滑轮组和用于支撑滑轮组的支架。
进一步地，还包括保护箱，所述第二驱动部设于保护箱内，所述滑轮组连接保护箱，所述支架靠近保护箱的侧部设有限位槽，所述限位槽从远离深厚软基的方向向靠近深厚软基的方向延伸，所述保护箱设有与限位槽相匹配的限位块，所述限位块滑动设于限位槽内。
进一步地，所述抽水装置包括抽水管道和与抽水管道一端连接的第一真空泵，所述抽水管道与竖管远离扩吸部的一端可拆卸连接。
进一步地，所述固结装置包括铺设于深厚软基上表面的密封膜和与密封膜连通的第二真空泵。
进一步地，所述竖管的外壁设有螺旋叶片，所述螺旋叶片环绕竖管的外壁由远离扩吸部的一端延伸至靠近扩吸部的一端。
进一步地，所述螺旋叶片和竖管之间连接有多根排水支管，所述排水支管连通竖管，所述排水支管的管壁上开设有多个第二透水孔，所述排水支管远离竖管的一端向上倾斜。
本实用新型的有益效果：本实用新型通过在竖管靠近深厚软基的一端连通的球形的扩吸部，球形的扩吸部的表面积较大，深厚软基中的水分在重力及抽水装置的吸力作用下更容易透过扩吸部的滤膜进入扩吸部内，而一部分水通过竖管管壁上的第一透水孔进入排水管内，并在重力及吸力的作用下流入扩吸部内，进入扩吸部内的水分通过被抽水装置吸入内管中并进一步排出排水管外，相比深厚软基中的水分仅通过竖管上的第一透水孔被抽入排水管内的效率要高，有效提高了施工效率。施工时，驱动驱动装置将排水管的扩吸部插入深厚软基中，然后驱动抽水装置将深厚软基中的水份通过排水管和软管抽出，最后通过固结装置对排水后的地基表面进行施压，使地基发生形变固结，提高地基强度，操作简单，排水效率高。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本实用新型的实施例的整体结构示意图；
图2为本实用新型的实施例的扩吸部形变时的示意图。
附图标记说明：1、深厚软基；2、排水管；3、驱动装置；31、第二驱动部；32、滑轮组；33、支架；331、限位槽；34、保护箱；341、限位块；4、抽水装置；41、抽水管道；42、第一真空泵；5、固结装置；51、密封膜；52、第二真空泵；6、竖管；61、第一透水孔；62、螺旋叶片；63、排水支管；7、扩吸部；71、支撑架；72、支撑轴；73、铰接部；74、连接杆；75、保护罩；8、内管；81、缝隙；9、动力装置；91、推杆；92、第一驱动部。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。
实施例
如图1所示，本实用新型提供的一种深厚软基加固系统，其包括至少一根竖直插设于深厚软基1上的排水管2、用于驱动排水管2向深厚软基1内部移动的驱动装置3、用于将排水管2内的水抽出排水管2的抽水装置4、用于对深厚软基1施压的固结装置5，所述驱动装置3设于排水管2的上端，所述排水管2包括竖管6和与竖管6靠近深厚软基1的一端连通的球形的扩吸部7，所述扩吸部7包括球形的支撑架71和包裹于支撑架71外的滤膜（图中未画出），所述竖管6的管壁上设有多个第一透水孔61，所述竖管6内设有内管8，所述内管8的外壁和竖管6的内壁之间形成供水流流过的缝隙81，所述内管8由远离扩吸部7的一端延伸至扩吸部7内，所述内管8远离扩吸部7的一端连接抽水装置4。
本实用新型通过在竖管6靠近深厚软基1的一端连通的球形的扩吸部7，球形的扩吸部7的表面积较大，深厚软基1中的水分在重力及抽水装置4的吸力作用下更容易透过扩吸部7的滤膜进入扩吸部7内，而一部分水通过竖管6管壁上的第一透水孔61进入排水管2内，并在重力及吸力的作用下流入扩吸部7内，进入扩吸部7内的水分通过被抽水装置4吸入内管8中并进一步排出排水管2外，相比深厚软基1中的水分仅通过竖管6上的第一透水孔61被抽入排水管2内的效率要高，有效提高了施工效率。施工时，驱动驱动装置3将排水管2的扩吸部7插入深厚软基1中，然后驱动抽水装置4将深厚软基1中的水份通过排水管2和软管抽出，最后通过固结装置5对排水后的地基表面进行施压，使地基发生形变固结，提高地基强度，操作简单，排水效率高。
进一步地，所述支撑架71包括多根支撑轴72和用于连接多根支撑轴72的铰接部73，多根所述支撑轴72远离竖管6的一端通过铰接部73相互铰接，每根所述支撑轴72靠近竖杆的一端与竖杆的管壁铰接，所述滤膜靠近竖管6的一端与竖管6紧密连接，每根所述支撑轴72由至少两根弧形的连接杆74依次首尾铰接而成，所述排水管2内还设有用于驱动铰接部73向远离竖管6的方向运动使扩吸部7发生形变的动力装置9。
本实用新型通过采用至少两根弧形连接杆74铰接成支撑轴72，并由多根支撑轴72相互铰接成球形的支撑架71，由于支撑轴72和支撑轴72之间、支撑轴72和竖管6之间、连接杆74和连接杆74之间均为铰接方式，因此当动力装置9向下推动铰接部73时，球形的支撑架71会发生形变变成下端为尖锥形的类似圆锥的形状，当驱动装置3推动排水管2向下插入深厚软基1中前，可先驱动动力装置9推动铰接部73向下运动使扩吸部7下端变为尖锥形，可减小排水管2插入深厚软基1中时的阻力，提高排水管2的插入效率，有利于提高施工效率。
进一步地，所述扩吸部7远离竖管6的一端设有圆锥形保护罩75，所述保护罩75的尖锥部朝向远离竖管6的方向。在将排水管2插入深厚软基1中时，圆锥形的保护罩75可以减小深厚软基1对扩吸部7的压力，还可减小深厚软基1中的碎石等杂质对扩吸部7的损伤，起保护作用，另一方面圆锥形的保护罩75可以减小插入时受到的阻力，提高插入速度。
进一步地，所述竖管6的外壁设有螺旋叶片62，所述螺旋叶片62环绕竖管6的外壁由远离扩吸部7的一端延伸至靠近扩吸部7的一端。在竖管6外围设置螺旋叶片62对竖管6起保护作用，螺旋叶片62可隔挡掉深厚软基1中部分碎石杂质，避免竖管6受损。
进一步地，所述螺旋叶片62和竖管6之间连接有多根排水支管63，所述排水支管63连通竖管6，所述排水支管63的管壁上开设有多个第二透水孔（图中未标示），所述排水支管63远离竖管6的一端向上倾斜。
在螺旋叶片62和竖管6之间设置排水支管63，螺旋叶片62对排水支管63起保护作用，且排水支管63的设置提高排水面积，提高排水管2的排水效率，而排水支管63远离竖管6的一端向上倾斜使进入排水支管63的水份在重力作用下更快流入排水管2和扩吸部7内并被排出深厚软基1外部，进一步提高排水效率。
进一步地，所述驱动装置3包括用于驱动排水管2转动的第二驱动部31、用于悬挂第二驱动部31的滑轮组32和用于支撑滑轮组32的支架33。具体的，所述第二驱动部31为电机。施工时，启动第二驱动部31运动，第二驱动部31驱动排水管2转动，排水管2在自身重力及第二驱动部31的重力作用下向下运动插入深厚软基1中，转动的排水管2更有利于提高插入效率。
进一步地，为了保护第二驱动部31，本实用新型还设有保护箱34，所述第二驱动部31设于保护箱34内，所述滑轮组32连接保护箱34，所述支架33靠近保护箱34的侧部设有限位槽331，所述限位槽331从远离深厚软基1的方向向靠近深厚软基1的方向延伸，所述保护箱34设有与限位槽331相匹配的限位块341，所述限位块341滑动设于限位槽331内。限位块341和限位槽331的设置对第二驱动部31的运动起导向作用，避免保护箱34和第二驱动部31上下运动时发生晃动或震动导致插入深厚软基1中的排水管2倾斜。
进一步地，结合图2，所述动力装置9包括设于排水管2内且一端与铰接部73连接的推杆91和用于驱动推杆91向靠近扩吸部7的方向或向远离扩吸部7的方向运动的第一驱动部92，所述推杆91远离铰接部73的一端连接第一驱动部92。在本实施例中第一驱动部92为液压缸。所述第二驱动部31的输出轴连接第一驱动部92，所述第一驱动部92的输出轴连接排水管2的上端，所述第一驱动部92转动设于保护箱34内，本实施例通过启动第一驱动部92工作，第一驱动部92带动推杆91上下运动，进而使推杆91推动扩吸部7的铰接部73向上或向下运动，达到调节扩吸部7形状的目的，操作简单。
进一步地，所述抽水装置4包括抽水管道41和与抽水管道41一端连接的第一真空泵42，所述抽水管道41与竖管6远离扩吸部7的一端可拆卸连接。具体的，抽水管道41与竖管6螺纹连接，连接方式简单，方便快速拆卸和组装，更有利于提高施工效率。
进一步地，所述固结装置5包括铺设于深厚软基1上表面的密封膜51和与密封膜51连通的第二真空泵52。当深厚软基1中的水份排出后，利用第二真空泵52对覆盖在深厚软基1上表面的密封膜51进行抽真空，以使密封膜51上下两侧之间形成压力差，实现密封膜51在压力作用下压紧深厚软基1，使得深厚软基1固结，提高深厚软基1的强度，代替现有技术中利用夯实机进行固结的方式。
本实施例中的所有技术特征均可根据实际需要而进行自由组合。
本实施例的其余部分与实施例一相同，在本实施例中未解释的特征，均采用实施例一的解释，这里不再进行赘述。
上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种深厚软基加固系统，其特征在于：包括至少一根竖直插设于深厚软基上的排水管、用于驱动排水管向深厚软基内部移动的驱动装置、用于将排水管内的水抽出排水管的抽水装置、用于对深厚软基施压的固结装置，所述排水管包括竖管和与竖管靠近深厚软基的一端连通的球形的扩吸部，所述扩吸部包括球形的支撑架和包裹于支撑架外的滤膜，所述竖管的管壁上设有多个第一透水孔，所述竖管内设有内管，所述内管的外壁和竖管的内壁之间形成供水流流过的缝隙，所述内管由远离扩吸部的一端延伸至扩吸部内，所述内管远离扩吸部的一端连接抽水装置。
2.根据权利要求1所述的一种深厚软基加固系统，其特征在于：所述支撑架包括多根支撑轴和用于连接多根支撑轴的铰接部，多根所述支撑轴远离竖管的一端通过铰接部相互铰接，每根所述支撑轴靠近竖杆的一端与竖杆的管壁铰接，所述滤膜靠近竖管的一端与竖管紧密连接，每根所述支撑轴由至少两根弧形的连接杆依次首尾铰接而成，所述排水管内还设有用于驱动铰接部向远离竖管的方向运动使扩吸部发生形变的动力装置。
3.根据权利要求2所述的一种深厚软基加固系统，其特征在于：所述动力装置包括设于排水管内且一端与铰接部连接的推杆和用于驱动推杆向靠近扩吸部的方向或向远离扩吸部的方向运动的第一驱动部，所述推杆远离铰接部的一端连接第一驱动部。
4.根据权利要求1所述的一种深厚软基加固系统，其特征在于：所述扩吸部远离竖管的一端设有圆锥形保护罩，所述保护罩的尖锥部朝向远离竖管的方向。
5.根据权利要求1所述的一种深厚软基加固系统，其特征在于：所述驱动装置包括用于驱动排水管转动的第二驱动部、用于悬挂第二驱动部的滑轮组和用于支撑滑轮组的支架。
6.根据权利要求5所述的一种深厚软基加固系统，其特征在于：还包括保护箱，所述第二驱动部设于保护箱内，所述滑轮组连接保护箱，所述支架靠近保护箱的侧部设有限位槽，所述限位槽从远离深厚软基的方向向靠近深厚软基的方向延伸，所述保护箱设有与限位槽相匹配的限位块，所述限位块滑动设于限位槽内。
7.根据权利要求1所述的一种深厚软基加固系统，其特征在于：所述抽水装置包括抽水管道和与抽水管道一端连接的第一真空泵，所述抽水管道与竖管远离扩吸部的一端可拆卸连接。
8.根据权利要求1所述的一种深厚软基加固系统，其特征在于：所述固结装置包括铺设于深厚软基上表面的密封膜和与密封膜连通的第二真空泵。
9.根据权利要求1所述的一种深厚软基加固系统，其特征在于：所述竖管的外壁设有螺旋叶片，所述螺旋叶片环绕竖管的外壁由远离扩吸部的一端延伸至靠近扩吸部的一端。
10.根据权利要求9所述的一种深厚软基加固系统，其特征在于：所述螺旋叶片和竖管之间连接有多根排水支管，所述排水支管连通竖管，所述排水支管的管壁上开设有多个第二透水孔，所述排水支管远离竖管的一端向上倾斜。
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