CN217810949U - 一种软土固化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于软土固化的技术领域，公开了一种软土固化装置，包括通过输送管道依次连通的储存罐、输送泵和注入管，所述软土固化装置还包括控制装置，所述控制装置包括检测仪、固化剂流量的计量器和控制器，所述计量器设置于任意段的所述输送管道内，所述检测仪和所述计量器均与所述控制器通讯连接。利用检测仪测量土体的含水率，将含水率数值输送至控制器，控制器自动计算出所需固化剂的用量；启动输送泵，输送泵将固化剂输送至注入管，并注入土体，计量器持续计算通过输送管道的固化剂的流量，并且数据输出至控制器，当已输送的固化剂流量大于或者等于所需固化剂的用量时，控制器控制停止输送泵的运行，完成固化剂的定量输送。

Description

一种软土固化装置

技术领域

本实用新型涉及软土固化的技术领域，尤其涉及一种软土固化装置。

背景技术

在土木工程中，地基的稳定直接关系着建筑物的稳定。在沿海地区分布有大面积的软土地及，其中绝大部分含水量较高，软土地基的承载能力大多都较低，不能直接进行施工，需要对地基进行固化处理。

针对软土地基的固化，常用的方法为：向软土中添加水泥等固化剂，以此完成对地基的固化处理，使得地基的各项工程指标满足实际需求。在进行固化的过程中，软土地基的含水率不同，所采用的固化剂的比例也不相同，土体中的含水率越高，则需要添加更多的固化剂才能够达到固化效果，即使用固化剂的量与土体的含水率有直接的关系。

目前，软土固化的过程中所使用的的设备为软土固化装置，包括注入管、输送泵和储存罐，注入管插入软土土体内，注入管、输送泵和储存罐均通过输送管道连通，启动输送泵后，输送泵能够将储存罐内的固化剂抽送至注入管，注入土体内，进行固化作业。在使用前，需采用人工测定土壤的含水率，再通过计算得出需要添加的固化剂的量，之后再利用向储存罐内添加定量的固化剂。该过程中，对固化剂的添加量有较高的要求，若需要对多处进行地基固化作业，则需要多次精准添加固化剂，耗费工时较多，不利于缩短工期。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种软土固化装置，以解决固化地基过程中需要定量添加固化剂而导致工时较长的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种软土固化装置，包括通过输送管道依次连通的储存罐、输送泵和注入管，所述软土固化装置还包括控制装置，所述控制装置包括用于检测土体含水率的检测仪、用于计量通过所述输送管道的固化剂流量的计量器和用于控制输送泵启闭的控制器，所述计量器设置于任意段的所述输送管道内，所述检测仪和所述计量器均与所述控制器通讯连接。

作为优选，所述软土固化装置还包括台座，所述检测仪和所述注入管均固定连接于所述台座的下方。

作为优选，所述注入管包括一根或一根以上。

作为优选，所述台座下方设置有均压管，所述均压管具有一个入口和多个出口，所述均压管的入口与所述输送泵的出料口通过输送管道连通，每个所述均压管的出口均对应连接一根所述注入管，每个所述均压管的出口至所述均压管的入口之间的管路截面面积及长度相同。

作为优选，所述注入管为三根或三根以上，所述注入管之间呈正多边形均匀设置。

作为优选，所述检测仪位于多根所述注入管所形成的正多边形的中心位置。

作为优选，所述输送泵与所述注入管之间的所述输送管道包括软管。

作为优选，所述控制装置包括用于检测所述储存罐内液面高度的液位计，以及报警器，所述液位计和所述报警器与所述控制器通讯连接。

作为优选，所述储存罐设置有移动结构，所述储存罐固定于所述移动结构上方。

作为优选，所述储存罐、所述输送泵和所述注入管与所述输送管道均为可拆卸连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过在储存罐、输送泵和注入管的基础上设置包含检测仪、计量器和控制器的控制装置，利用检测仪测量软土土体的含水率之后，将具体的含水率数值输送至控制器，控制器能够通过预设的换算程序自动计算出所需固化剂的用量；启动输送泵，输送泵能够将储存罐内的固化剂通过输送管道输送至注入管，注入土体内，在固化剂的输送过程中，计量器持续计算通过输送管道的固化剂的流量，并且计量器将统计的数据持续输出至控制器，在输送泵启动的过程中，控制器会持续比较已输送的固化剂流量与所需固化剂的用量，当已输送的固化剂流量大于或者等于所需固化剂的用量时，控制器控制停止输送泵的运行，完成固化剂的定量输送，大大降低人工干预的程度，减少作业时间，有助于缩短工期。

附图说明

图1是本实用新型中软土固化装置的结构简图。

图中：

1、储存罐；2、输送泵；3、注入管；4、检测仪；5、台座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

现有技术中的软土固化装置包括注入管、输送泵和储存罐，注入管插入软土土体内，注入管、输送泵和储存罐均通过输送管道连通，启动输送泵后，输送泵能够将储存罐内的固化剂抽送至注入管，注入土体内，进行固化作业。在使用前，需采用人工测定土壤的含水率，再通过计算得出需要添加的固化剂的量，之后再利用向储存罐内添加定量的固化剂。该过程中，对固化剂的添加量有较高的要求，若需要对多处进行地基固化作业，则需要多次精准添加固化剂，耗费工时较多，不利于缩短工期。

为解决上述问题，如图1所示，本实用新型采用了一种软土固化装置，包括储存罐1、输送泵2、注入管3和控制装置，注入管3插入软土的土体中，储存罐1用于储存固化剂，输送泵2和储存罐1放置于地面上方，储存罐1、输送泵2和注入管3依次通过输送管道连接，控制装置用于控制输送泵2泵送至注入管3内的固化剂的量，从而实现精准控制，在向储存罐1内添加固化剂时，无需精细考虑固化剂的用量，从而更加符合工程施工的特点，通过设备实现精细化控制，能够大大降低生产耗费的工时，有利于缩短工期。

具体的，控制装置包括用于检测土体含水率的检测仪4、用于计量通过输送管道的固化剂流量的计量器和用于控制输送泵2启闭的控制器，计量器可以设置于任意段的输送管道内，检测仪4和计量器均与控制器通讯连接。利用检测仪4测量软土土体的含水率之后，将具体的含水率数值输送至控制器，控制器能够通过预设的换算程序自动计算出所需固化剂的用量；启动输送泵2，输送泵2能够将储存罐1内的固化剂通过输送管道输送至注入管3，注入土体内，在固化剂的输送过程中，计量器持续计算通过输送管道的固化剂的流量，并且计量器将统计的数据持续输出至控制器，在输送泵2启动的过程中，控制器会持续比较已输送的固化剂流量与所需固化剂的用量，当已输送的固化剂流量大于或者等于所需固化剂的用量时，控制器控制停止输送泵2的运行，完成固化剂的定量输送，从而实现精准控制。

考虑到储存罐1的容量可能小于完成固化所需固化剂的用量，需要在输送固化剂的过程中向储存罐1内添加固化剂，以免输送泵2空转。可选的，在控制装置内设置报警器，报警器与控制器通讯连接，并且需要在控制装置内设置用于检测储存罐1内固化剂量不足的检测设备，在本实施例中，该检测设备为液位计，通过检测储存罐1内的液位，判断固化剂的具体量。若液位计测得的液位低于设定的阈值，液位计与控制器之间进行信号传递，控制器控制报警器报警，提醒工作人员需要加注固化剂。

可选的，储存罐1、输送泵2、注入管3与输送管道之间均为可拆卸连接，如法兰连接，能够随时拆卸和组装，提升转运的便捷性。更进一步，储存罐1还可以设置移动结构，储存罐1固定设置在移动结构的上方，移动结构可以采用移动板或者汽车载台，以便于快速转运体积较大的储存罐1。

另外，输送管道也可以选用软管，尤其是输送泵2与注入管3之间的输送管道，该段输送管道至少部分结构需要选用软管，以便于应对注入管3的位置多变所造成的安装困难。

可选的，软土固化装置还设置有台座5，检测仪4和注入管3均固定连接于台座5的下方。台座5主要用于固定检测仪4和注入管3，当确定需要固化的位置后，直接下压台座5，将注入管3和检测仪4插入软土中，检测仪4就能够直接检测软土中的含水量，之后计算得出需要的固化剂用量后，启动输送泵2，就能够将固化剂直接泵送并注入软土中，完成固化，整个过程顺畅且无间歇。

注入管3的数量为一根或一根以上，当注入管3的数量大于或者等于三根后，就需要考虑每个注入管3喷出的固化剂的压力是否相同，若每个注入管3向土体中注入的固化剂的压力差距过大，会造成从单根注入管3注入的固化剂的量差别较大，固化剂在土体中的均匀程度有所减弱。

为解决上述问题，可选的，在台座5下方设置有均压管，均压管具有一个入口和多个出口，均压管的入口与输送泵2的出料口通过输送管道连通，每个均压管的出口均对应连接一根注入管3，每个均压管的出口至均压管的入口之间的管路截面面积及长度相同。此时，固化剂全部从均压管的入口输入，从均压管的出口进入注入管3，由于均压管的入口至每个均压管的出口之间的管路截面面积及长度相同，因此，管损相同，从每根均压管出口流出的固化剂的压力相同，以此尽可能保证进入每个注入管3的固化剂的压力相同。

更进一步，多根注入管3的布置最好也能够较为均匀，以保证注入软土中的固化剂分布也尽可能的均匀，具体的，注入管3之间呈正多边形均匀设置，检测仪4位于多根注入管3所形成的正多边形的中心位置。当地基固化完成后，检测仪4所在的位置也大致位于地基的正中心，因此检测仪4所采集的土壤含水率更具有代表性，注入管3均匀分布后，注入地基内的固化剂也能够相对均匀的在软土内扩散。

本实用新型具体的工作过程为：

将注入管3至于需要固化的软土地基之上，下压台座5，台座5会带动注入管3和检测仪4下压并插入软土中。利用检测仪4测量软土土体的含水率之后，将具体的含水率数值输送至控制器，控制器能够通过预设的换算程序自动计算出所需固化剂的用量；启动输送泵2，输送泵2能够将储存罐1内的固化剂通过输送管道输送至注入管3，注入土体内，在固化剂的输送过程中，计量器持续计算通过输送管道的固化剂的流量，并且计量器将统计的数据持续输出至控制器，在输送泵2启动的过程中，控制器会持续比较已输送的固化剂流量与所需固化剂的用量，当已输送的固化剂流量大于或者等于所需固化剂的用量时，控制器控制停止输送泵2的运行，完成固化剂的定量输送，从而实现精准控制。

在向土体内注入固化剂的过程中，若液位计测得的储存罐1中的液位低于设定的阈值，液位计与控制器之间进行信号传递，控制器控制报警器报警，提醒工作人员需要加注固化剂。

本实用新型在固化软土地基的过程中，能够自动根据含水率计算并且注入固化剂，自动控制，避免人为操作产生的误差，并且在整个过程中，仅需要工人介入添加固化剂，省时省力，有助于提升施工效率，缩短工期。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种软土固化装置，包括通过输送管道依次连通的储存罐(1)、输送泵(2)和注入管(3)，其特征在于，所述软土固化装置还包括控制装置，所述控制装置包括用于检测土体含水率的检测仪(4)、用于计量通过所述输送管道的固化剂流量的计量器和用于控制所述输送泵(2)启闭的控制器，所述计量器设置于任意段的输送管道内，所述检测仪(4)和所述计量器均与所述控制器通讯连接。

2.根据权利要求1所述的软土固化装置，其特征在于，所述软土固化装置还包括台座(5)，所述检测仪(4)和所述注入管(3)均固定连接于所述台座(5)的下方。

3.根据权利要求2所述的软土固化装置，其特征在于，所述注入管(3)包括一根或一根以上。

4.根据权利要求3所述的软土固化装置，其特征在于，所述台座(5)下方设置有均压管，所述均压管具有一个入口和多个出口，所述均压管的入口与所述输送泵(2)的出料口通过输送管道连通，每个所述均压管的出口均对应连接一根所述注入管(3)，每个所述均压管的出口至所述均压管的入口之间的管路截面面积及长度相同。

5.根据权利要求3所述的软土固化装置，其特征在于，所述注入管(3)为三根或三根以上，所述注入管(3)之间呈正多边形均匀设置。

6.根据权利要求5所述的软土固化装置，其特征在于，所述检测仪(4)位于多根所述注入管(3)所形成的正多边形的中心位置。

7.根据权利要求1所述的软土固化装置，其特征在于，所述输送泵(2)与所述注入管(3)之间的所述输送管道包括软管。

8.根据权利要求1所述的软土固化装置，其特征在于，所述控制装置包括用于检测所述储存罐(1)内液面高度的液位计，以及报警器，所述液位计和所述报警器与所述控制器通讯连接。

9.根据权利要求1所述的软土固化装置，其特征在于，所述储存罐(1)设置有移动结构，所述储存罐(1)固定于所述移动结构上方。

10.根据权利要求1-9任一所述的软土固化装置，其特征在于，所述储存罐(1)、所述输送泵(2)和所述注入管(3)与所述输送管道均为可拆卸连接。

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