[实用新型]适用于真空预压软基加固过程中的密封膜下取土装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及岩土工程真空预压软基加固技术领域，特别涉及一种适用于真空预压软基加固过程中的密封膜下取土装置。

背景技术

真空预压法是一种软土地基加固方法，在我国沿海地区软土地基加固处理中的应用日益广泛。真空预压法通过在加固区域四周设置密封墙、覆盖密封膜、利用真空射流泵及其抽气排水管网在加固区域内形成真空，并通过设置在软土中的竖向排水体将真空传导到加固区域地基深处。加固区域内软土在真空作用下孔隙水逐渐消散并固结沉降，地基得到有效加固。

钻孔取土样是一种利用取土器切入地基土中抽取土体芯样的施工方法。在真空预压软基加固工程中，利用钻孔取土样对加固区域土体进行试验、研究，进而分析得到软基加固效果相关指标，是调节真空预压施工参数、检验真空预压软基加固效果的重要环节。现有的取土装置，如传统的薄壁取土器，或者授权公告号为CN204163070U的中国专利(公开日为2015年02月18日)公开的改进取土器，受抽真空密封条件的限制，只能在真空预压软基加固前、后取土样，难以在抽真空过程中取土样，导致真空预压进程及加固效果难以把握，同时也无从研究加固区域土体性状的变化规律，影响真空预压法的进一步推广应用。因此，如何在抽真空过程中进行钻孔取样，同时隔绝水、气，以维持膜下真空度不耗散，是取土样过程中的关键技术。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种适用于真空预压软基加固过程中的密封膜下取土装置，解决传统取土器在真空预压过程中软土取样会导致膜下真空度快速耗散、土样难以附着、取土时容易坍孔以及取土之后如何快速恢复真空膜等问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种适用于真空预压软基加固过程中的密封膜下取土装置，包括隔水隔气外套、取土器和真空传递器，所述取土器设置于所述隔水隔气外套内，所述真空传递器通过波纹通气软管分别与所述隔水隔气外套和取土器连接。

作为优选，所述隔水隔气外套包括薄壁钢套管、密封环和密封盖，所述密封环外圈设置有密封膜，所述密封膜下覆土工布，所述密封环内套设有所述薄壁钢套管，所述薄壁钢套管的顶部设置有所述密封盖，所述密封盖通过螺纹与所述薄壁钢套管的顶端连接，所述密封盖上设置有抽气口一。

作为优选，所述密封环为环状结构，其外径与内径的差值不小于1.5cm，厚度不小于3cm，所述密封环的外圈腰部至顶部设有螺纹，所述密封环自带有封孔盖。

作为优选，所述薄壁钢套管的下端设置有环形刃口，顶端设有螺纹，所述薄壁钢套管的外径与所述密封环的内径相等，所述薄壁钢套管的管顶与所述密封盖的连接处嵌套有两道硅胶密封圈。

作为优选，所述取土器包括不锈钢取土器、设置于所述不锈钢取土器上方的加压螺杆，以及设置于所述加压螺杆与不锈钢取土器连接处的活动轴承。

作为优选，所述不锈钢取土器为圆筒状，筒身为厚壁钢管，底部带有环形刃口，顶部用圆形钢板封口，所述圆形钢板中央设有凸起的环形钢槽，所述环形钢槽紧密镶嵌在所述活动轴承的外圈，所述圆形钢板上设有凸起的抽气口二，所述抽气口二嵌套有两道硅胶密封圈，所述不锈钢取土器的外径比所述薄壁钢套管的内径小2mm。

作为优选，所述活动轴承的内圈具有螺纹，所述加压螺杆为实心杆件，杆身具有螺纹，所述加压螺杆的底端旋入所述活动轴承的内圈与所述不锈钢取土器连接。

作为优选，所述真空传递器包括滤管、所述波纹通气软管和设置于所述滤管顶部的活塞，所述波纹通气软管连接所述滤管和所述密封盖与不锈钢取土器。

作为优选，所述滤管埋入砂垫层深度15cm范围内的管身开孔率为70％，管底包覆滤网，管内填充轻质陶粒；所述滤管的顶端露出地面5cm范围内不开孔，所述滤管的顶端具有抽气口三，所述抽气口三嵌套有两道硅胶密封圈，所述滤管露出地表的部分，根部设置有塑料压板。

作为优选，所述波纹通气软管为塑料薄壁波纹管，内部嵌有钢丝骨架，所述波纹通气软管一端分别与所述密封盖的抽气口一、不锈钢取土器顶端的抽气口二通过钢箍紧密连接，另一端与所述滤管顶端的抽气口三连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型可用于真空预压软基加固施工过程中，在不中断抽真空的情况下，实现密封膜下取土，同时隔水隔气外套可有效隔绝取土点表面以下一定深度范围内真空压力的耗散，维持取土过程中密封膜下真空度的稳定，为取土创造一个稳定的环境，相比传统做法，可以避免采用泥浆密封孔口等不环保、不便捷的做法。