阅读说明：本技术 用于土体快速排水的加压注气装置 (A pressurization gas injection device for quick drainage of soil body ) 是由 王理想 李耀良 于顺利 张云海 黄江川 路三平 于 2021-06-03 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于土体快速排水的加压注气装置,包括供气装置、安装管、连接管,所述安装管内放置多根注气管,多根注气管分别通过连接管与供气装置连接,多根注气管通过供气装置注入不同压力的气体,多根注气管上根据不同深度土层情况布置注气嘴,在注气嘴处安置压力传感器,实时监测注入的气体压力。本发明技术实施简单,降水效率高,工程成本低,适用范围广。(The invention relates to a pressurized gas injection device for quickly draining water of soil body, which comprises a gas supply device, an installation pipe and a connecting pipe, wherein a plurality of gas injection pipes are arranged in the installation pipe, the plurality of gas injection pipes are respectively connected with the gas supply device through the connecting pipe, the plurality of gas injection pipes inject gas with different pressures through the gas supply device, gas injection nozzles are arranged on the plurality of gas injection pipes according to soil layer conditions with different depths, and pressure sensors are arranged at the gas injection nozzles for monitoring the pressure of the injected gas in real time. The invention has the advantages of simple technical implementation, high precipitation efficiency, low engineering cost and wide application range.)

用于土体快速排水的加压注气装置

技术领域

本发明涉及一种用于土体快速排水的加压注气设备，具体来说，是一种由供气装置、注气装置共同工作的加压注气系统，可用于基坑降水、地基处理方面，属于土木工程

技术领域

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背景技术

近年来，高层建筑的建设越来越多，建筑物地基基础的埋深越来越深，工程建设常常需要在含水层中进行施工，而在含水地层中施工容易发生土层坍塌、流沙等土层失稳现象。因此需要采取降水措施，把地下水位降低到一定水位以下，确保基坑工程施工中保证施工安全。基坑工程中降水方法有很多，主要有轻型井点降水、真空降水、喷射井点降水、电渗井点降水和管井降水，其中真空降水应用非常普遍。砂土地基中真空降水的效率较高，但随着地基渗透性的降低，其降水效率也将大大降低。

对于含水量较高的软土地区，地基处理工程中排水固结可以加速软土地基的固结，提高软土地基的强度和承载力，降低建筑物的沉降量，软土地基的加固措施主要有深层搅拌桩、堆载预压、真空预压、降水预压、电渗排水、真空降水联合强夯法等方法。但是，由于软土地基的土质往往很差，固结性能不好，直接应用真空、电渗等方法降水均难以奏效，使用深层搅拌桩造价较高，所以应用中-般采用大面积堆载预压法或者真空预压法，但其排水较慢，固结时间长。因此，若能够快速高效的将地下水，可以使得地基处理达到很好的效果。开发快速高效降水设备具有重要意义。

发明内容

本发明提出了一种用于快速降低地下水的注气装置，以解决上述背景技术中提出的问题。具体方案为使用供气系统、注气系统结合砂井等降水系统联合降水，以达到快速降水的目的。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种用于土体快速排水的加压注气装置，包括供气装置、安装管、连接管，所述安装管内放置多根注气管，多根注气管分别通过连接管与供气装置连接，多根注气管通过供气装置注入不同压力的气体，多根注气管上根据不同深度土层情况的布置注气嘴，在注气嘴处安置压力传感器，实时监测注入气体压力。

进一步，所述供气装置具有可提供多个注气管的连接口，每个注气管连接口根据压力传感器的反馈独立调节注气压力。

进一步，所述安装管内设有多个注气管安装位，每个安装管根据注气管数量和土层排水要求进行开口，同一深度处布置多根注气管和注气嘴以使注气影响范围能达到360°，开口处设置密封圈，以满足气密性要求。

进一步，所述注气嘴与注气管通过焊接连接，且在安装管所开凹口处设置密封圈，所述注气嘴上的气孔均为单向阀，所述注气嘴直径可根据注气需要而定，但不大于注气管直径。

进一步，所述连接管为软管，方便进行管线布置；所述连接管和注气管通过螺纹连接。

进一步，所述安装管、注气管、注气嘴材质均为钢材，所述安装管能承受水土压力，所述注气管、注气嘴能承受气压。

进一步，所述安装管内径大于注气管直径，所述注气管内径为4mm～10mm。

进一步，所述安装管底部设有贯入头，所述贯入头形状为实心或空心的圆锥形，材质为钢材，所述贯入头和安装管通过螺纹连接。

进一步，所述安装管采用压入下沉或钻孔下沉方式打入土体。

本发明的有益效果是：

本发明中，砂井和注气井点布置方式灵活，降水效率高，操作简单，施工方便，适用于不同的地质和场地条件，可大大提高了施工效率。

本发明的特点在于一根安装管里可以放置多根注气管，每根注气管独立工作且可注入不同压力的气体，可根据不同深度土层情况的不同灵活布置注气嘴位置，在注气嘴处安置压力传感器以便实时监测注入气体压力。本发明技术实施简单，降水效率高，工程成本低，适用范围广。

附图说明

图1是本发明的注气装置剖面结构示意图；

图2是本发明的注气装置A-A剖面详图；

图3是注气装置-砂井平面布置示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

参照附图1、2、3，一种用于土体快速排水的加压注气装置，包括供气装置6、安装管4、注气管1、注气嘴2、压力传感器3、贯入头5、连接管7。

安装管4可以放置多根注气管，每根注气管与供气装置6，每根注气管独立工作且可通过供气装置6注入不同压力的气体，可根据不同深度土层情况的不同灵活布置注气嘴位置，在注气嘴处安置压力传感器以便实时监测注入气体压力。

供气装置6可提供多个注气管连接口，每个注气管连接口可根据压力传感器3的反馈独立调节注气压力。

安装管4可提供多个注气管1安装位，每个安装管需要根据注气管数量和土层排水要求进行开口，考虑到单根注气管影响范围有限，同一深度处也可布置多根注气管1和注气嘴2以使注气影响范围尽可能达到360°，开口处设置密封圈，以满足气密性要求。

注气嘴2均安装压力传感器3；注气嘴2跟注气管通过焊接连接，且在安装管所开凹口处设置密封圈，注气嘴上气孔均为单向阀，注气嘴直径可根据注气需要而定，但不大于注气管直径。

连接管7宜为软管，方便进行管线布置；连接管7和注气管1通过螺纹连接。

安装管4、注气管1、注气嘴2材质均为钢材，且具有一定强度，安装管需能承受水土压力，注气管、注气嘴需能承受气压。

安装管4内径要大于注气管1直径，注气管内径宜为4mm～10mm。

注气压力需根据土层厚度、土层深度、土层性质、地下水位、渗透情况结合现场试验经计算分析确定。

压力传感器，可实时反馈注气压力。

贯入头5形状为圆锥形，可为实心或空心，材质宜为钢材，须具有足够的强度；贯入头5和安装管4通过螺纹连接。

安装管4，其打入方式可采用压入下沉或钻孔下沉。

采用本发明用于土体快速排水的加压注气装置用于基础工程中的快速降水注气的操作方法，包括如下施工步骤：

1)平整场地；

2)组装注气管，顺次连接注气管、注气嘴、压力传感器；

3)安装管根据需要开凹口并安装注气管、贯入头，

4)组装好后将注气管跟供气装置相连进行调试以检查供气情况；

5)将安装管下沉至指定位置，之后将注气管通过连接管跟供气装置相连；

6)开动真空泵和供气装置，砂井开始抽水，注气管开始注入有压力的气体；

7)注气过程中根据排水情况、压力传感器反馈调节注入气体压力，直到达到降水要求停止注入压力气体。

本发明的工作原理：通过向地基土体内部注入压力气体实现快速降水，一边通过传统的砂井8进行降水，一边通过注气系统注入压力气体，二者在降水区域形成一定梯度渗流场，利用压力差强迫水向砂井流动，达到快速降水的目的。