[實用新型]一種真空預壓聯(lián)合悶曬式太陽能熱水器的加熱固結(jié)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920634169.0
• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN210439274U
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳富
• 申請（專利權(quán)）人: 中交第一航務(wù)工程局有限公司;中交天津港灣工程研究院有限公司;天津港灣工程質(zhì)量檢測中心有限公司
• 主分類號: E02D3/10
• 分類號: E02D3/10;E02D3/11
• 代理公司: 天津創(chuàng)智天誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王海濱;王秀奎

本實用新型公開了一種真空預壓聯(lián)合悶曬式太陽能熱水器的加熱固結(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括若干中空芯板塑料排水板、循環(huán)水管、循環(huán)泵、真空濾管、真空預壓射流泵、小圍埝、壓膜溝、密封膜和透明薄膜。本實用新型充分利用太陽能對真空預壓密封膜膜上水進行加熱，并通過循環(huán)泵使熱水在中空芯板塑料排水板內(nèi)循環(huán)流動，降低加熱成本，促進了加熱固結(jié)法在軟土地基處理領(lǐng)域的應(yīng)用，能夠縮短軟土固結(jié)時間，并增大地基最終沉降量。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于軟土工程地基處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種真空預壓聯(lián)合悶曬式太陽能熱水器的加熱固結(jié)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在軟土工程地基處理領(lǐng)域，排水固結(jié)法成為一種大面積深厚軟土處理的首選工藝。通過在軟土內(nèi)打設(shè)塑料排水板縮短排水路徑，然后真空預壓或者堆載預壓相結(jié)合，能夠在3～4個月內(nèi)使軟土完成固結(jié)加固，在天津、黃驊港、連云港等地的圍海造陸吹填土加固中得到了廣泛應(yīng)用。

排水固結(jié)法的理論主要包括太沙基一維固結(jié)理論、比奧固結(jié)理論等，預壓荷載產(chǎn)生超孔隙水壓力，孔隙水在壓差作用下通過塑料排水板排出，從而增大土體的有效應(yīng)力，最終土體的孔隙比減小，地基承載力提高。但塑料排水板插入土體的過程中，會對塑料排水板周圍的土體造成擾動，該區(qū)域的土體原有結(jié)構(gòu)遭到破壞，滲透系數(shù)變小，該區(qū)域稱為“涂抹區(qū)”，其直徑約為塑料排水板等效直徑的3倍左右。涂抹區(qū)的存在阻礙了土體內(nèi)孔隙水的排出，造成固結(jié)速率減小。如何減小涂抹區(qū)對孔隙水的排水阻礙作用成為加快土體固結(jié)的關(guān)鍵。

近年來對加熱條件下土體的特性有了較深入的研究。正常固結(jié)土在加熱后產(chǎn)生收縮的體積應(yīng)變且不可逆。土體滲透系數(shù)隨著溫度的升高而顯著增大，能夠加快土體固結(jié)速率。泰國學者Abuel-Naga對曼谷軟黏土進行了一系列室內(nèi)大型固結(jié)儀試驗和小型現(xiàn)場試驗，通過對加熱型塑料排水板與普通塑料排水板的固結(jié)過程進行對比，驗證了加熱塑料排水板可以加快軟土固結(jié)，并能增大最終沉降量。土力學本構(gòu)模型理論和現(xiàn)場試驗都證明加熱固結(jié)法處理軟土是一項非常具有前景的地基處理技術(shù)?，F(xiàn)有的加熱型塑料排水板主要采用兩種方式，一種是普通塑料排水板外面纏繞電熱絲，另一種采用塑料排水板旁邊設(shè)置U型管，然后在U型管內(nèi)循環(huán)熱水將塑料排水板周圍的土體加熱。這兩種方式都存在能源消耗大且不適合大面積施工應(yīng)用的問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，為促進加熱固結(jié)法的現(xiàn)場大規(guī)模應(yīng)用，本實用新型借鑒農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的塑料大棚的構(gòu)造，通過上層采用透明塑料膜、底層采用黑色塑料膜，充分利用太陽能提高膜上水的溫度，降低加熱熱源的成本。通過與真空預壓技術(shù)相結(jié)合，提供一種真空預壓聯(lián)合悶曬式太陽能熱水器的加熱固結(jié)系統(tǒng)。

本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種真空預壓聯(lián)合悶曬式太陽能熱水器的加熱固結(jié)系統(tǒng)，包括若干中空芯板塑料排水板、循環(huán)水管、循環(huán)泵、真空濾管、真空預壓射流泵、小圍埝、壓膜溝、密封膜和透明薄膜；

所述中空芯板塑料排水板采用插板裝置以相對折的方式插入土體內(nèi)，形成U型，兩端開口處位于土體表面并與循環(huán)水管相連，中空芯板塑料排水板外露板頭及循環(huán)水管填埋在中粗砂排水墊層內(nèi)，并在中粗砂排水墊層中鋪設(shè)真空濾管；

在加固區(qū)周邊挖壓膜溝，并在壓膜溝內(nèi)側(cè)填筑成環(huán)繞加固區(qū)的小圍埝，所述中粗砂排水墊層表面覆蓋密封膜，其四邊埋入加固區(qū)周邊的壓膜溝內(nèi)，在密封膜的上方鋪設(shè)透明薄膜，使小圍埝圍成的區(qū)域內(nèi)的密封膜上形成蓄水池；

所述真空濾管由密封膜上引出，與真空預壓射流泵相連；真空預壓射流泵抽出的水進入蓄水池內(nèi)；

所述循環(huán)水管與蓄水池相連通(循環(huán)水管的進水端和出水端分別伸入蓄水池內(nèi)的膜上覆水水面之下)。

在上述技術(shù)方案中，所述中空芯板塑料排水板包括中空圓管芯板和濾膜，所述中空圓管芯板內(nèi)可循環(huán)熱水，外表面等間距設(shè)置縱向楞骨，濾膜包裹在中空圓管芯板外圍。