一種多聯傳動帶式防淤積排水體裝置及其方法

2023-06-14 11:52:46

專利名稱：一種多聯傳動帶式防淤積排水體裝置及其方法
技術領域：
本發明涉及一種在淤泥堆場和吹填造陸場地中使用的多聯傳動帶式防淤積排水體裝置及其方法，是特別針對於淤泥堆場和吹填場地在真空排水條件下，排水體容易被淤泥層淤積的情況而設計的防淤積真空抽水排水體結構，屬於巖土工程及環境工程等相關技術領域。
背景技術：
在河道疏浚清淤工程和圍海造田工程中，都會遇到高含水率土體的吹填固結問題。對於吹填了高含水率淤泥的場地來說，若是場地的排水不暢或是吹填土體粘粒含量較 高，則固結沉降將是一個漫長的過程。在這個漫長的過程當中，經過長時間的風吹日曬表面蒸發，在吹填土層表面會形成一層較厚的硬殼層，夾雜著草本植物的根莖殘渣，使得表層土具有一定的表觀強度，但是大多數工程監測結果表明，在地下一定深度處土體仍然保持著很高的含水率，甚至是一種接近初始狀態的半流體形態；雖然表層土體具有一定的強度並且可以行人，但是對於一些小型的鑽探機械都很難進入場地，更不用提大型機械了。對於急於用地開展進一步工程的項目和儘快復耕的徵地工程來說，如何快速地降低堆場中高含水率淤泥的含水率，提高固結度，增加承載力是關鍵的問題，因此需要採用人為手段加快排水過程。現行排水措施中，以真空抽水的效率最高，但是在稀軟的高含水率淤泥堆場中進行真空抽水一段時間後，排水體的周圍會出現厚厚一層包裹泥層，阻礙了排水體與外部淤泥的接觸，降低了排水的速度。故急需開發出一種新型的在淤泥堆場和吹填場地中既能夠在稀軟流動的淤泥層中真空抽取水分，又能夠防止泥層在排水體周圍聚積的排水體形式，以解決工程中實際的問題。

發明內容
發明目的為了克服現有技術中存在的不足，本發明提出一種多聯傳動帶式防淤積排水體裝置及其方法，可以在淤泥堆場和吹填場地中既能夠在稀軟流動的淤泥層中真空抽取水分，又能夠防止泥層在排水體周圍聚積。技術方案為解決上述技術問題，一種多聯傳動帶式防淤積排水體裝置，包括並聯旋轉圓筒排水體、硬質並聯真空管道支架、傳動凸齒皮帶和高強度透水布，所述的並聯旋轉圓筒排水體包括一組單元旋轉圓筒排水體，單元旋轉圓筒排水體為一個框架式的圓筒結構，單元旋轉圓筒排水體的外側壁包裹著過濾材料層，內部以塑料盲溝作為支撐，單元旋轉圓筒排水體側壁接近一側端部留有凹狀齒孔，單元旋轉圓筒排水體兩端面與硬質並聯真空管道支架連接，單元旋轉圓筒排水體兩端面上的接口處密封，單元旋轉圓筒排水體以硬質並聯真空管道支架連接點為旋轉中心自由旋轉，所述的圓筒排水體外包裹高強度透水布；所述的硬質並聯真空管道支架包括兩根連接外部真空負壓源和單元旋轉圓筒排水體並帶有多個並聯接頭的支架管道，硬質並聯真空管道支架連接多個並列的單元旋轉圓筒排水體的端面中心，所述的單元旋轉圓筒排水體並聯成一個隊列，每兩個相鄰的單元圓筒排水體側壁緊密接觸；所述的傳動凸齒皮帶為設有與單元旋轉圓筒排水體的凹狀齒孔相配合的凸狀齒橡膠皮帶，傳動凸齒皮帶與外部電機連接；作為優選，所述的單元旋轉圓筒排水體為3 10個。在本發明中，一種多聯傳動帶式防淤積排水體裝置的排水方法，包括以下步驟I)將單元旋轉圓筒排水體安裝在硬質並聯真空管道支架上，使得每兩個相鄰的單元旋轉圓筒排水體側壁緊密接觸，將單元旋轉圓筒排水體兩個端面的接口處做好密封；2)在並聯好的單元旋轉圓筒排水體外包裹上高強度透水布，將所有單元旋轉圓筒排水體結合成一個整體傳動帶形式；3)將傳動凸齒皮帶安裝於單元旋轉圓筒排水體的一端，使得凸齒與凹狀齒孔緊密 配合；4)將安裝完畢的多聯傳動帶式防淤積排水體裝置向下壓入淤泥中直到預定的深度，固定硬質並聯真空管道支架；5)啟動外部電機，通過傳動凸齒皮帶帶動所有的單元旋轉圓筒排水體；6)打開外部真空抽氣裝置，通過硬質並聯真空管道支架將真空吸力傳遞到單元旋轉圓筒排水體中，將淤泥堆場中的水分逐步抽吸出來。有益效果本發明提出的用於在淤泥場地或吹填場地中的多聯傳動帶式防淤積排水體裝置及其方法，可以克服在存在有高含水率稀軟流態淤泥層的吹填堆場真空排水時排水體易於被泥層淤積導致排水效率降低的缺點；以旋轉擠壓去除的方式及時清除排水體外部的泥層，時刻保證排水體的高效性；而且該排水體結構可以通過外部電機和真空抽氣裝置進行控制；排水體結構採用模塊化設計，可以方便地安裝拆卸維修；排水體結構簡單，輕質，操作簡便，效率高，可靠性好。


圖I為本發明的單元旋轉圓筒排水體結構示意圖；圖2為本發明的傳動凸齒皮帶結構示意圖；圖3為本發明的多聯傳動帶式防淤積排水體裝置示意圖；圖4為圖3的側視圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。如圖I至圖4所示，一種多聯傳動帶式防淤積排水體裝置，包括並聯旋轉圓筒排水體、硬質並聯真空管道支架I、傳動凸齒皮帶4和高強度透水布5，所述的並聯旋轉圓筒排水體包括多個並聯連接的單元旋轉圓筒排水體2，單元旋轉圓筒排水體2為一個框架式的圓筒結構，單元旋轉圓筒排水體2的外側壁包裹著過濾材料層，內部以塑料盲溝作為支撐，單元旋轉圓筒排水體2側壁接近一側端部留有凹狀齒孔3，單元旋轉圓筒排水體2兩端面與硬質並聯真空管道支架I連接，單元旋轉圓筒排水體2兩端面上的接口處密封，單元旋轉圓筒排水體2以硬質並聯真空管道支架I連接點為旋轉中心自由旋轉，所述的圓筒排水體外包裹高強度透水布5 ;所述的硬質並聯真空管道支架I包括兩根連接外部真空負壓源和單元旋轉圓筒排水體2並帶有多個並聯接頭的支架管道，硬質並聯真空管道支架I分別連接多個並列的單元旋轉圓筒排水體2的端面中心，所述的單元旋轉圓筒排水體2並聯成一個隊列，每兩個相鄰的單元旋轉圓筒排水體2的側壁緊密接觸；所述的傳動凸齒皮帶4為帶有凸狀齒的橡膠皮帶，傳動凸齒皮帶4設有與單元旋轉圓筒排水體2的凹狀齒孔3相配合的凸狀齒，傳動凸齒皮帶4與外部電機連接；所述的高強度透水布5是包裹在並聯旋轉圓筒排水體外部的軟質透水結構，隨著單元旋轉圓筒排水體2的轉動，像傳動帶一樣滾動，將所有單元旋轉圓筒排水體結合成一個整體傳動帶形式。其中，所述的單元旋轉圓筒排水體2為3 10個，本實施例中為5個。作為進一步的優選方案，在圓筒排水體2的中間設置硬質打孔管，硬質打孔管外部套塑料盲溝，再外層為過濾材料層。將硬質打孔管兩端連接到硬質並聯真空管道支架I上，硬質打孔管的一端未打孔處設有凹狀齒槽。在硬質打孔管包有塑料盲溝的一段兩端用喉箍箍緊圓筒排水體2的外包過濾材料層，保證端部不漏氣。硬質並聯真空管道支架I和硬質打孔管之間用旋轉接頭連接，真空管道支架I和硬質打孔管的兩接口分別與旋轉接頭兩接口配套。旋轉接頭的作用是使圓筒排水體2以硬質打孔管為軸旋轉而硬質並聯真空管道支架I可以固定不動；硬質並聯真空管道支架I和硬質打孔管之間是相通的，所以真空吸力可以通過硬質並聯真空管道支架I傳遞到硬質打孔管並進一步傳遞到整個圓筒排水體2中。一種多聯傳動帶式防淤積排水體裝置的排水方法，包括以下步驟首先將單元旋轉圓筒排水體2安裝在硬質並聯真空管道支架I上，使得每兩個相鄰的單元旋轉圓筒排水體2側壁緊密接觸，將單元旋轉圓筒排水體2兩個端面的接口處做好密封；在並聯好的單元旋轉圓筒排水體2外包裹上高強度透水布5，將所有單元旋轉圓筒排水體2結合成一個整體傳動帶形式；將傳動凸齒皮帶4安裝於單元旋轉圓筒排水體2的一端，使得凸狀齒與凹狀齒孔3緊密配合；將安裝完畢的多聯傳動帶式防淤積排水體裝置向下壓入淤泥中直到預定的深度，通常適用深度為10米以內，固定硬質並聯真空管道支架I ;啟動外部電機，通過傳動凸齒皮帶4帶動所有的單元旋轉圓筒排水體2 ;打開外部真空抽氣裝置，通過硬質並聯真空管道支架I將真空吸力傳遞到單元旋轉圓筒排水體2中，將淤泥堆場中的水分逐步抽吸出來。排水過程中，圓筒排水體2間斷開啟旋轉，可以節省能源。在本發明中，通過傳動凸齒皮帶4帶動各個單元旋轉圓筒排水體2，圓筒排水體以 旋轉擠壓去除的方式及時清除圓筒排水體外部的泥層，時刻保證排水體的吸水高效性。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種多聯傳動帶式防淤積排水體裝置，其特徵在於包括並聯旋轉圓筒排水體、硬質並聯真空管道支架(I )、傳動凸齒皮帶(4)和高強度透水布(5)， 所述的並聯旋轉圓筒排水體包括一組並列連接的單元旋轉圓筒排水體(2)，單元旋轉圓筒排水體(2)為一個框架式的圓筒結構，單元旋轉圓筒排水體(2)的外側壁包裹著過濾材料層，內部以塑料盲溝作為支撐，單元旋轉圓筒排水體(2)側壁接近一側端部留有凹狀齒孔(3)，單元旋轉圓筒排水體(2)兩端面與硬質並聯真空管道支架(I)連接，單元旋轉圓筒排水體(2)兩端面上的接口處密封，單元旋轉圓筒排水體(2)以硬質並聯真空管道支架(I)連接點為旋轉中心自由旋轉； 所述的硬質並聯真空管道支架(I)包括兩根連接外部真空負壓源和單元旋轉圓筒排水體(2)並帶有一組並聯接頭的支架管道，硬質並聯真空管道支架(I)連接並列的單元旋轉圓筒排水體(2)的端面中心，所述的單元旋轉圓筒排水體(2)並聯成一個隊列，每兩個相鄰的單元旋轉圓筒排水體(2)的側壁緊密接觸； 所述的傳動凸齒皮帶(4)為帶有凸狀齒的橡膠皮帶，傳動凸齒皮帶(4)設有與單元旋轉圓筒排水體(2)的凹狀齒孔(3)相配合的凸狀齒，傳動凸齒皮帶(4)與外部電機連接； 所述的高強度透水布(5)是包裹在並聯旋轉圓筒排水體外部的軟質透水結構，隨著單元旋轉圓筒排水體(2)的轉動，像傳動帶一樣滾動，將所有單元旋轉圓筒排水體結合成一個整體傳動帶形式。
2.根據權利要求I所述的多聯傳動帶式防淤積排水體裝置，其特徵在於所述的單元旋轉圓筒排水體(2)為:TlO個。
3.一種基於權利要求I所述的多聯傳動帶式防淤積排水體裝置的排水方法，其特徵在於包括以下步驟 1)將單元旋轉圓筒排水體(2)安裝在硬質並聯真空管道支架(I)上，使得每兩個相鄰的單元旋轉圓筒排水體(2)側壁緊密接觸，將單元旋轉圓筒排水體(2)兩個端面的接口處做好密封； 2)在並聯好的單元旋轉圓筒排水體(2)外包裹上高強度透水布(5)，將所有單元旋轉圓筒排水體(2)結合成一個整體傳動帶形式； 3)將傳動凸齒皮帶(4)安裝於單元旋轉圓筒排水體(2)的一端，使得凸狀齒與凹狀齒孔(3)緊密配合； 4)將安裝完畢的多聯傳動帶式防淤積排水體裝置向下壓入淤泥中直到預定的深度，固定硬質並聯真空管道支架(I); 5)啟動外部電機，通過傳動凸齒皮帶(4)帶動所有的單元旋轉圓筒排水體(2)； 6)打開外部真空抽氣裝置，通過硬質並聯真空管道支架(I)將真空吸力傳遞到單元旋轉圓筒排水體(2)中，將淤泥堆場中的水分逐步抽吸出來。
全文摘要
本發明公開了一種多聯傳動帶式防淤積排水體裝置及其方法，該裝置包括圓筒排水體 、硬質並聯真空管道支架、傳動凸齒皮帶和高強度透水布，圓筒排水體包括多個單元旋轉圓筒排水體，單元旋轉圓筒排水體兩端面與硬質並聯真空管道支架，單元旋轉圓筒排水體以硬質並聯真空管道支架為旋轉中心自由旋轉，傳動凸齒皮帶為設有與單元旋轉圓筒排水體的凹狀齒孔相配合的凸狀齒橡膠皮帶。本發明的多聯傳動帶式防淤積排水體裝置，通過傳動凸齒皮帶帶動圓筒排水體轉動，圓筒排水體以旋轉擠壓與淤泥摩擦，及時清除排水體外部的泥層，時刻保證排水體的高效性，解決了泥層在圓筒排水體周圍聚集的問題。
文檔編號E02D3/10GK102691289SQ20121019892
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月15日 優先權日2012年6月15日
發明者葉茂, 周源, 宋文智, 左殿軍, 張宇亭, 張瑩, 朱德勝, 陸志浩 申請人:河海大學