无砂垫层真空预压软基处理施工用真空泵及施工方法

技术领域

本发明涉及真空预压施工技术领域，具体为无砂垫层真空预压软基处理施工用真空泵及施工方法。

背景技术

真空预压法是在地基表面铺设密封膜，通过特制的真空设备抽真空，使密封膜下砂垫层内和土体中垂直排水通道内形成负压，加速孔隙水排出，从而使土体固结、强度提高的软土地基加固法。

在进行真空预压软基处理时，需要通过真空泵产生负压将软基内部的空气和水吸出，但是吸出的水中会携带许多泥沙，很容易造成真空泵内部的扇叶卡死造成损坏，因此需要无砂垫层真空预压软基处理施工用真空泵及施工方法，以便于能够对水中的泥沙进行拦截过滤，避免泵内扇叶被泥沙卡死。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了无砂垫层真空预压软基处理施工用真空泵及施工方法，解决了上述背景中提到的问题。

本发明提供如下技术方案：无砂垫层真空预压软基处理施工用真空泵，包括：泵送机构，所述泵送机构的表面设置有支撑机构，所述泵送机构的一侧设置有滚筒滤砂机构，所述滚筒滤砂机构的内部设置有撞击机构，所述泵送机构的一侧设置有导流机构，所述导流机构远离泵送机构的一侧设置有封装机构，所述泵送机构远离导流机构的一侧设置有配重机构。

优选的，所述泵送机构包括驱动电机、传动轴、涡壳、离心叶轮和导流板，所述传动轴通过联轴器固定连接在驱动电机的输出端，所述涡壳通过轴承和旋转密封转动连接在传动轴的表面，所述离心叶轮固定安装在传动轴的表面，且离心叶轮位于涡壳的内部，所述导流板固定连接在涡壳一侧的内壁，且导流板的表面贯穿开设有导流口。

优选的，所述支撑机构包括安装架和连接架，所述安装架固定安装在驱动电机的表面，所述连接架固定连接在驱动电机与涡壳之间。

优选的，所述滚筒滤砂机构包括挡流盘、甩筒、连接环和滤芯，所述挡流盘固定套接在传动轴的外壁，所述甩筒固定连接在挡流盘的一侧，所述连接环固定连接在甩筒远离挡流盘的一端，且甩筒的表面贯穿开设有第一漏孔，所述滤芯安装在甩筒的内壁。

优选的，所述撞击机构包括撞击头和内衬筒，所述撞击头固定套接在传动轴一端的外壁，所述内衬筒固定安装在滤芯的内壁，且撞击头位于内衬筒的内部，且内衬筒的表面贯穿开设有第二漏孔。

优选的，所述导流机构包括导流筒和第一密封圈，所述导流筒固定连接在涡壳的一侧，所述第一密封圈固定连接在导流筒的内壁。

优选的，所述封装机构包括第一封装环、封装筒、第二封装环和连接螺栓，所述第一封装环固定连接在导流筒的一侧，所述封装筒固定安装在第一封装环远离导流筒的一侧，所述第二封装环固定设置在封装筒远离第一封装环的一端，所述连接螺栓安装在第一封装环和第二封装环之间。

优选的，所述封装机构还包括第二密封圈、滤网和第三密封圈，所述第二密封圈固定安装在第一封装环靠近导流筒的一侧，所述第二密封圈固定安装在第二封装环远离封装筒的一侧，所述滤网固定安装在第二封装环的内壁。

优选的，所述配重机构包括连接筒、配重片、限位片、限位槽和限位凸块，所述连接筒固定套接在传动轴的外壁，所述配重片固定安装在连接筒的表面，且配重片的数量为多个，且多个配重片等距离分布，所述限位片一体式设置在连接筒的一侧，所述限位槽内嵌式开设在连接筒的表面，所述限位凸块一体式设置在配重片的内壁，且限位凸块的形状大小与限位槽的形状大小均循环匹配。

无砂垫层真空预压软基处理施工方法，包括以下步骤：

第一步：在原地基表面铺设砂垫层及排水管道，作为水平向排水体；

第二步：再在土体中打入袋装砂井或塑料排水板，作为竖向排水体，将水平向排水体与竖向排水体连通；

第三步：将不透气的薄膜铺设在需要加固的软土地基表面的砂垫层上，薄膜四周埋入土中；

第四步：将埋设于砂垫层中的管道与水气分离罐连接，并在水气分离罐的排气口和排水口分别安装抽气真空泵和该装置；

第五步：启动抽气真空泵和该装置，两者在水气分离罐内部形成负压，由于砂井渗透性较大，该负压能够快速传递到砂井中，从而在砂井和砂井周围土体之间形成孔压差，使土体中的孔隙水流入砂井并被排出到水气分离罐，以达到土体固结；

第六步：水气分离罐中的气体上浮从抽气真空泵排出，液体和一些泥沙下沉进入该装置内部；

第七步：大颗粒泥沙被滤网拦截在外，中小颗粒泥沙与水混合进入封装筒；

第八步：中颗粒泥沙被旋转的撞击头不断撞击粉碎成小颗粒泥沙，避免其造成较大损坏，小颗粒泥沙被滤芯拦截，水流穿过滤芯进入涡壳最终排出。

与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

1、该发明，通过设置的泵送机构、支撑机构、滚筒滤砂机构、撞击机构、导流机构、封装机构和配重机构，能够通过封装机构和滚筒滤砂机构对水中的泥沙进行拦截过滤，利用撞击机构对进入装置的颗粒粉碎，降低颗粒物造成的卡死效果，进而避免泵内扇叶被泥沙卡死。

2、该发明，通过设置的连接筒、配重片、限位片、限位槽和限位凸块，能够使得传动轴及其表面的旋转配件在转动时具有较大的旋转惯性，难以轻易停止，从而进一步避免了传动轴被卡死轻易停转。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明配重片位置处结构示意图；

图3为本发明泵送机构侧剖图；

图4为本发明泵送机构内部爆炸结构示意图；

图5为本发明配重机构内部爆炸结构示意图；

图6为本发明滚筒滤砂机构内部爆炸结构示意图。

图中：101、驱动电机；102、传动轴；103、涡壳；104、离心叶轮；105、导流板；201、安装架；202、连接架；301、挡流盘；302、甩筒；303、连接环；304、滤芯；401、撞击头；402、内衬筒；501、导流筒；502、第一密封圈；601、第一封装环；602、封装筒；603、第二封装环；604、连接螺栓；605、第二密封圈；606、滤网；607、第三密封圈；701、连接筒；702、配重片；703、限位片；704、限位槽；705、限位凸块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，无砂垫层真空预压软基处理施工用真空泵，包括：泵送机构，泵送机构的表面设置有支撑机构，泵送机构的一侧设置有滚筒滤砂机构，滚筒滤砂机构的内部设置有撞击机构，泵送机构的一侧设置有导流机构，导流机构远离泵送机构的一侧设置有封装机构，泵送机构远离导流机构的一侧设置有配重机构，通过设置的泵送机构、支撑机构、滚筒滤砂机构、撞击机构、导流机构、封装机构和配重机构，能够通过封装机构和滚筒滤砂机构对水中的泥沙进行拦截过滤，利用撞击机构对进入装置的颗粒粉碎，降低颗粒物造成的卡死效果，进而避免泵内扇叶被泥沙卡死。

其中；泵送机构包括驱动电机101、传动轴102、涡壳103、离心叶轮104和导流板105，传动轴102通过联轴器固定连接在驱动电机101的输出端，涡壳103通过轴承和旋转密封转动连接在传动轴102的表面，离心叶轮104固定安装在传动轴102的表面，且离心叶轮104位于涡壳103的内部，导流板105固定连接在涡壳103一侧的内壁，且导流板105的表面贯穿开设有导流口，以便于能够通过离心叶轮104的旋转产生真空负压吸引泥水。

其中；支撑机构包括安装架201和连接架202，安装架201固定安装在驱动电机101的表面，连接架202固定连接在驱动电机101与涡壳103之间，以便于装置安装和驱动电机101与涡壳103之间的稳定连接。

其中；滚筒滤砂机构包括挡流盘301、甩筒302、连接环303和滤芯304，挡流盘301固定套接在传动轴102的外壁，甩筒302固定连接在挡流盘301的一侧，连接环303固定连接在甩筒302远离挡流盘301的一端，且甩筒302的表面贯穿开设有第一漏孔，滤芯304安装在甩筒302的内壁，以便于甩出水流过滤截留泥沙。

其中；撞击机构包括撞击头401和内衬筒402，撞击头401固定套接在传动轴102一端的外壁，内衬筒402固定安装在滤芯304的内壁，且撞击头401位于内衬筒402的内部，且内衬筒402的表面贯穿开设有第二漏孔，以便于粉碎进入装置内部的泥沙颗粒。

其中；导流机构包括导流筒501和第一密封圈502，导流筒501固定连接在涡壳103的一侧，第一密封圈502固定连接在导流筒501的内壁，以便于连接涡壳103和第一封装环601。

其中；封装机构包括第一封装环601、封装筒602、第二封装环603和连接螺栓604，第一封装环601固定连接在导流筒501的一侧，封装筒602固定安装在第一封装环601远离导流筒501的一侧，第二封装环603固定设置在封装筒602远离第一封装环601的一端，连接螺栓604安装在第一封装环601和第二封装环603之间，以便于对滚筒滤砂机构形成封装。

其中；封装机构还包括第二密封圈605、滤网606和第三密封圈607，第二密封圈605固定安装在第一封装环601靠近导流筒501的一侧，第二密封圈605固定安装在第二封装环603远离封装筒602的一侧，滤网606固定安装在第二封装环603的内壁，以便于拦截泥沙大颗粒。

其中；配重机构包括连接筒701、配重片702、限位片703、限位槽704和限位凸块705，连接筒701固定套接在传动轴102的外壁，配重片702固定安装在连接筒701的表面，且配重片702的数量为多个，且多个配重片702等距离分布，限位片703一体式设置在连接筒701的一侧，限位槽704内嵌式开设在连接筒701的表面，限位凸块705一体式设置在配重片702的内壁，且限位凸块705的形状大小与限位槽704的形状大小均循环匹配，通过设置的连接筒701、配重片702、限位片703、限位槽704和限位凸块705，能够使得传动轴102及其表面的旋转配件在转动时具有较大的旋转惯性，难以轻易停止，从而进一步避免了传动轴102被卡死轻易停转。

无砂垫层真空预压软基处理施工方法，包括以下步骤：

第一步：在原地基表面铺设砂垫层及排水管道，作为水平向排水体；

第二步：再在土体中打入袋装砂井或塑料排水板，作为竖向排水体，将水平向排水体与竖向排水体连通；

第三步：将不透气的薄膜铺设在需要加固的软土地基表面的砂垫层上，薄膜四周埋入土中；

第四步：将埋设于砂垫层中的管道与水气分离罐连接，并在水气分离罐的排气口和排水口分别安装抽气真空泵和该装置；

第五步：启动抽气真空泵和该装置，两者在水气分离罐内部形成负压，由于砂井渗透性较大，该负压能够快速传递到砂井中，从而在砂井和砂井周围土体之间形成孔压差，使土体中的孔隙水流入砂井并被排出到水气分离罐，以达到土体固结；

第六步：水气分离罐中的气体上浮从抽气真空泵排出，液体和一些泥沙下沉进入该装置内部；

第七步：大颗粒泥沙被滤网606拦截在外，中小颗粒泥沙与水混合进入封装筒602；

第八步：中颗粒泥沙被旋转的撞击头401不断撞击粉碎成小颗粒泥沙，避免其造成较大损坏，小颗粒泥沙被滤芯304拦截，水流穿过滤芯304进入涡壳103最终排出。

工作原理，使用时，启动驱动电机101，驱动电机101带动传动轴102转动，传动轴102转动时分别带动连接筒701、离心叶轮104、挡流盘301和撞击头401旋转，离心叶轮104转动时形成负压抽动泥水从第二封装环603进入封装筒602，然后进入内衬筒402，此时大颗粒泥沙被拦截在滤网606外，中小颗粒泥沙进入内衬筒402后受到撞击头401的旋转形成纵向切割撞击，使得大颗粒泥沙粉碎，避免在内衬筒402内部轻易将零件卡死，然后泥水经过滤芯304后泥沙被拦截在内衬筒402内部，水流穿过滤芯304进入涡壳103，并最终从涡壳103输出端排出，同时，由于配重片702的配重，使得传动轴102及其表面的旋转配件在转动时具有较大的旋转惯性，难以轻易停止，从而进一步避免了传动轴102被卡死轻易停转。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。