一种正负压配合式土工管袋过滤脱水装置的制作方法

本技术涉及泥浆脱水，更具体地说，它涉及一种正负压配合式土工管袋过滤脱水装置。

背景技术：

1、在市政工程建设过程中，由于场地空间限制或工段长度等因素制约，且国内没有成熟专用市政脱水设备，施工渣浆与泥浆等高含水废弃物无法及时外运，易导致作业进度拖后，在地铁盾构施工中严重时可能因此导致停机造成安全隐患；目前普遍采用的洗砂+压滤+水处理的技术方案在市政工程中适用性不强，处理设备及配套设施占地面积过大、动力供应要求高、运行噪音与震动过大，配套设施的投入高。

2、为解决以上问题，中国专利公告号cn219771944u公开了一种具有高压旋转喷射装置的土工管袋过滤脱水设备，涉及工程器械技术领域，该设备包括框架体，在框架体的顶板和底板之间固定安装的土工管袋过滤器，以及通过顶板上的通孔进入土工管袋过滤器的土工管袋内部的钻杆，其中钻杆设有顶部开口用于连接空气管以通入高压气体，并且钻杆在端部周围开设一个或多个气孔用于喷射高压气体。在钻杆通过底部的搅拌叶对土工管袋内的泥浆进行旋转搅拌的同时，通过旋转的空心钻杆倒入高压气体，该高压气体通过钻杆端部的气孔在水平方向上喷射排出，使得高压气体穿透土体，将土中的水分透过土工管袋排出，土颗粒仍在土工管袋内，从而在搅拌过程中对泥浆同时进行高压脱水处理，使得泥浆的脱水效率得到提升。

3、上述脱水设备具有成本低、能耗低、噪音低、占地小、产能自由组合按需匹配的特点，可节约施工成本、减少施工扰民、缩短施工工期，降低临时用地的占用带来的交通影响。上述脱水装置通过重力脱水、振动脱水以及在搅拌过程中对泥浆的高压脱水处理，使得泥浆的脱水效率得到提升，并且大大减少了泥渣中的水分，虽然使得脱水处理而得到的泥渣更加密实，但是脱水效率低，脱水效果差，泥渣内还残存大量的水分。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种正负压配合式土工管袋过滤脱水装置，通过空压机和负压抽取组件在筒体内分别形成正负压，连接有气泵的搅拌轴在筒体内旋转并喷出高压气体，剪切和翻动土体，在正负压下土体内的孔隙水被排出，实现泥浆的快速脱水，对泥浆中的水分具有较好的分离效果。

2、本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种正负压配合式土工管袋过滤脱水装置，包括支撑架、安装在所述支撑架上方的顶板，安装在所述支撑架中间的底板、两端分别固定在所述顶板和所述底板上的筒体、设于所述筒体内的土工管袋，所述顶板中心设有注浆口，所述底板中心设有排料口；所述筒体的筒壁连通有负压抽取组件；所述注浆口设有压盖，所述压盖呈中空环形，所述压盖还连通有空压机，还包括穿过所述压盖中心的搅拌轴以及驱动所述搅拌轴转动的驱动组件，所述搅拌轴与所述驱动组件的输出端连接。

3、通过采用上述技术方案，本实用新型进一步设置为：所述土工管袋的顶部敞开外翻，且穿过所述注浆口，所述顶板上设有法兰，所述法兰将所述土工管袋压在顶板上，所述法兰通过螺栓固定在所述顶板上，所述法兰上开设有带螺纹的卡槽，所述压盖与所述卡槽螺纹连接，所述压盖上设有与所述压盖中空孔匹配的密封盖。

4、通过采用上述技术方案，本实用新型进一步设置为：所述搅拌轴为空心结构，所述搅拌轴的顶部呈敞口、底部呈封闭设置，所述搅拌轴的顶部与气泵连接，所述搅拌轴的外周面上开设有气孔。

5、通过采用上述技术方案，本实用新型进一步设置为：所述筒体与所述顶板、所述底板的连接处内外均设有固定环，内外所述固定环之间使用螺栓贯穿固定，所述固定环焊接在所述顶板和所述底板上；所述筒体内侧的所述固定环上均设有凸边，所述凸边与所述顶板和所述底板分别形成凹槽。

6、通过采用上述技术方案，本实用新型进一步设置为：所述土工管袋内还设有两个活动环，所述活动环呈非闭合圆环状，所述活动环具有弹性，所述活动环设于所述凹槽中。

7、通过采用上述技术方案，本实用新型进一步设置为：所述支撑架上设有滑轨，所述驱动组件安装在滑块上，所述滑块与滑轨滑动连接，所述驱动组件包括主动轮、驱动所述主动轮转动的电机；所述搅拌轴上套接有从动轮，所述从动轮与所述主动轮啮合连接。

8、通过采用上述技术方案，本实用新型进一步设置为：所述筒体和所述土工管袋之间设有滤水管，所述滤水管为曲纹网状高密度hdpe硬式透水管。

9、通过采用上述技术方案，本实用新型进一步设置为：所述搅拌轴上固定连接有叶片。

10、通过采用上述技术方案，本实用新型进一步设置为：所述土工管袋的下端通过所述排料口穿至所述筒体外，所述土工管袋的底部设有排渣孔，所述底板的所述排料口处设有开合件，所述开合件包括两个半圆盘结构且对称设置的夹件，两个所述夹件的一侧相互可拆卸连接、相对另一侧均与所述金属外筒的底部铰接，所述夹件在互相可拆卸连接位置上还设有驱动臂。

11、通过采用上述技术方案，本实用新型进一步设置为：所述底板下方设有两个液压油缸，所述液压油缸一端与所述底板铰接，所述液压油缸的活塞杆与所述驱动臂铰接。

12、综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

13、1、在筒体内交替形成正负压，形成超静孔隙水压力，配合搅拌轴旋转喷出高压气体，对筒体内的土体进行翻动，加快土体中的孔隙水排出。

14、2、活动环在土工管袋内置于凹槽位置，能将土工管袋内腔扩张并固定在筒体附近，活动环呈非闭合且具有弹性，容易拆装，便于更换土工管袋和设备维护。

15、3、使用液压油缸驱动开合件开启排渣，不需要人力推动开合件，降低劳动强度和保障作业安全。

16、4、在筒体和土工管袋之间设置滤水管，保护土工管袋的同时给土工管袋提供渗水的空间，提高排水效率。

17、5、搅拌轴安装在驱动装置上，可跟随滑块在滑轨上移动，在进行自重脱水时转移到其他筒体进行作业，提高工作效率。

技术特征：

1.一种正负压配合式土工管袋过滤脱水装置，包括支撑架(1)、安装在所述支撑架(1)上方的顶板(2)、安装在所述支撑架(1)中间的底板(3)、两端分别固定在所述顶板(2)和所述底板(3)上的筒体(4)、设于所述筒体(4)内的土工管袋(5)，所述顶板(2)中心设有注浆口(201)，所述底板(3)中心设有排料口(301)；其特征在于：所述筒体(4)的筒壁连通有负压抽取组件(6)；所述注浆口(201)设有压盖(202)，所述压盖(202)呈中空环形，所述压盖(202)还连通有空压机(203)；

2.根据权利要求1所述的一种正负压配合式土工管袋过滤脱水装置，其特征在于：所述土工管袋(5)的顶部敞开外翻，且穿过所述注浆口(201)，所述顶板(2)上设有法兰(204)，所述法兰(204)将所述土工管袋(5)压在顶板(2)上，所述法兰(204)通过螺栓固定在所述顶板(2)上，所述法兰(204)上开设有带螺纹的卡槽(205)，所述压盖(202)与所述卡槽(205)螺纹连接，所述压盖(202)上设有与所述压盖(202)中空孔匹配的密封盖(206)。

3.根据权利要求1所述的一种正负压配合式土工管袋过滤脱水装置，其特征在于：所述搅拌轴(7)为空心结构，所述搅拌轴(7)的顶部呈敞口，底部呈封闭设置，所述搅拌轴(7)的顶部与气泵(701)连接，所述搅拌轴(7)的外周面上开设有气孔(702)。

4.根据权利要求1所述的一种正负压配合式土工管袋过滤脱水装置，其特征在于：所述筒体(4)与所述顶板(2)、所述底板(3)的连接处内外均设有固定环(401)，内外所述固定环(401)之间使用螺栓贯穿固定，所述固定环(401)焊接在所述顶板(2)和所述底板(3)上；所述筒体(4)内侧的所述固定环(401)上均设有凸边(402)，所述凸边(402)与所述顶板(2)、所述底板(3)分别形成凹槽(403)。

5.根据权利要求4所述的一种正负压配合式土工管袋过滤脱水装置，其特征在于：所述土工管袋(5)内还设有两个活动环(501)，所述活动环(501)呈非闭合圆环状，所述活动环(501)具有弹性，所述活动环(501)设于所述凹槽(403)中。

6.根据权利要求1所述的一种正负压配合式土工管袋过滤脱水装置，其特征在于：所述支撑架(1)上设有滑轨(9)，所述驱动组件(8)安装在滑块(901)上，所述滑块(901)与所述滑轨(9)滑动连接，所述驱动组件(8)包括主动轮(801)、驱动所述主动轮(801)转动的电机(802)；所述搅拌轴(7)上有从动轮(803)，所述从动轮(803)与所述主动轮(801)啮合连接。

7.根据权利要求4所述的一种正负压配合式土工管袋过滤脱水装置，其特征在于：所述筒体(4)下方还设有排水管(404)，所述排水管(404)穿过所述固定环(401)和所述筒体(4)，所述排水管(404)设有球阀(405)；所述筒体(4)和所述土工管袋(5)之间设有滤水管(406)，所述滤水管(406)为曲纹网状高密度hdpe硬式透水管。

8.根据权利要求1所述的一种正负压配合式土工管袋过滤脱水装置，其特征在于：所述搅拌轴(7)上固定连接有叶片(703)。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种正负压配合式土工管袋过滤脱水装置，其特征在于：所述土工管袋(5)的下端通过所述排料口(301)穿至所述筒体(4)外，所述土工管袋(5)的底部设有排渣孔(502)，所述底板(3)在所述排料口(301)处设有开合件(10)，所述开合件(10)包括两个半圆盘结构且对称设置的夹件(1001)，两个所述夹件(1001)的一侧均与所述底板(3)铰接，所述夹件(1001)在铰接的相对另一侧上还设有驱动臂(1002)。

10.根据权利要求9所述的一种正负压配合式土工管袋过滤脱水装置，其特征在于：所述底板(3)下方设有两个液压油缸(11)，所述液压油缸(11)一端与所述底板(3)铰接，所述液压油缸(11)的活塞杆与所述驱动臂(1002)铰接。

技术总结本技术公开了一种正负压配合式土工管袋过滤脱水装置，涉及泥浆脱水技术领域，旨在解决现有脱水装置效果不理想的问题，其技术方案要点是：包括土工管袋、筒体、压盖、负压抽取组件和搅拌轴，搅拌轴连通气泵且使用驱动组件使其转动，搅拌轴穿过压盖进入筒体内，压盖连接有空压机。通过空压机和负压抽取组件在筒体内分别形成正负压，连接有气泵的搅拌轴在筒体内旋转并喷出高压气体，剪切和翻动土体，在正负压配合高压气体的作用下下土体内的孔隙水被排出，实现泥浆的快速脱水，对泥浆中的水分具有较好的分离效果。技术研发人员：何冲,韩国俊,魏贤坤,刘泾濒,林东,伍伟林,马英,杜子真,劳晓春,程马遥,雷国平,朱元之,郑晓强,肖婷,喻毕翔,叶召阳,臧鑫磊,陈学忠,李小岩,杨广宇,牛莹,舒金柱,纪云海,徐超受保护的技术使用者：佛山市地铁集团有限公司技术研发日：20240312技术公布日：2024/11/21