[發明專利]真空泵吸聯合蒸汽増濕土體的裝置及方法

在審

• 申請號: 202110906766.6
• 申請日: 2021-08-09
• 公開（公告）號: CN113624941A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 李建東;王旭;張延杰;蔣代軍;劉德仁;韓建隆;朱利霞;韓高孝;牛亞強;何菲;王興為;楊成;胡淵
• 申請（專利權）人: 蘭州交通大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N1/28;G01N1/36
• 代理公司: 蘭州錦知源專利代理事務所(普通合伙) 62204
• 代理人: 鐘國

本發明公開了一種真空泵吸聯合蒸汽増濕土體的裝置。所述裝置包括蒸汽發生器、真空泵和增濕室；所述增濕室內設置有增濕管，所述增濕管的管體上布設有若干用于蒸汽擴散的孔，所述增濕管的一端通過輸氣管道與蒸汽發生器連接；所述真空泵通過排氣管道與增濕室連接。利用該裝置增濕土體的步驟包括：將土體裝填入增濕室；初次增濕：將蒸汽輸入增濕室，至增濕室內壓力達到預設的壓力值，保持一定的時間；初次增濕完成后，開始抽真空；土體濕度達到預設的濕度后，停止蒸汽輸入和抽真空，悶料處理一定的時間。本發明設備安裝和操作簡單，具有快速、經濟、増濕效果好的特點，可有效克服現有浸水法增濕土體時增濕時間長、需水量大和均勻性差等缺陷。

技術領域

本發明屬于土體增濕領域，具體涉及一種真空泵吸聯合蒸汽増濕土體的裝置及方法。

背景技術

在我國西北地區，廣泛分布著具有大厚度、低強度、低含水率和強濕陷性等特點的天然黃土，由于其結構疏松，孔隙十分發育，而且富含可溶解性鹽，故其遇水浸濕后強度迅速降低，變形大幅增加，嚴重影響上部構筑物服役性能和壽命周期。因此，需在構筑物建設前進行地基處理，解決黃土承載力低、濕陷性強等問題，以提高黃土地基的承載力和抵抗變形的能力。

目前，常用的土體增濕方法包括：預濕法、浸水法和袋裝砂井注水增濕法。其中，預濕法增濕時間較快，增濕程度易于控制，增濕效果較好，但無法批量增濕，需單個分別處理，如實驗室中模擬少量土體增濕；浸水法雖然可以批量增濕，但增濕耗時長，需水量大，增濕均勻性較差，且增濕范圍難以控制；袋裝砂井注水增濕法雖然耗時相對較短，但存在增濕均勻性差、增濕范圍小和不可控等缺點。

申請人已在CN 111519601B中公開了一種利用水蒸汽增濕土體的方法，該方法通過控制壓力和時間的分段式增濕，提高了土體含水率均勻性，但其分段增濕操作復雜、耗時。

發明內容

為了使操作更為簡便、快捷，申請人在專利“一種利用水蒸汽增濕土體的方法”的基礎上進行改進，提供一種真空泵吸聯合蒸汽増濕土體的裝置及方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

真空泵吸聯合蒸汽増濕土體的裝置，其特點在于：所述裝置包括蒸汽發生器、真空泵和增濕室；

所述增濕室內設置有增濕管，所述增濕管的管體上布設有若干用于蒸汽擴散的孔，所述增濕管的一端通過輸氣管道與蒸汽發生器連接；

所述真空泵通過排氣管道與增濕室連接。

優選地，所述增濕室設置有若干個濕度傳感器。所述濕度傳感器用于實時觀測土體的濕度，從而可控地對土體進行增濕。

優選地，所述增濕管的直徑與所述增濕室的直徑之比為1:20~30。高于該比值范圍，增濕管占用空間大，會降低土體的處理量。低于該比值范圍，則會延長土體增濕時間。

優選地，所述增濕管基本垂直于所述增濕室的底部，所述增濕管的末端靠近或接于所述增濕室的底部。相比傾斜設計，能縮短增濕管，節約成本。

優選地，所述的孔沿著所述增濕管的軸向設有若干排，排間距為所述增濕管直徑的1~2倍，每排有1~6個所述的孔。增濕管上用于蒸汽擴散的孔開孔密度過高，不利于管體強度，開孔密度過低，不利于快速增濕，影響生產效率，

優選地，所述的孔中設有阻泥網。所述阻泥網用于防止土體進入增濕管。

優選地，所述輸氣管道上設有調壓閥。所述調壓閥用于控制增濕室室內蒸汽壓力。

優選地，所述排氣管道的入口所述增濕室的上部或項部。

優選地，所述裝置還設有冷凝器，所述冷凝器與所述真空泵相連。所述冷凝器用于對增濕室排出的蒸汽進行冷凝，達到水氣分離的目的。

利用上述的裝置増濕土體的方法，包括以下步驟：

（1）將土體裝填入增濕室；