一种降低粘性土含水率的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种降低粘性土含水率的方法及装置，包括空气压缩机、主供风管和出风风管，出风风管通过主供风管与空气压缩机相连，出风风管上表面设有多个出风孔，且出风孔上包裹一层过滤网，出风风管的出风孔段伸入土牛内部；根据粘性土料加工厂情况放置空气压缩机，并连接相配套的主供风管；在空闲区域布置出风风管，将需要降低含水率的粘性土用大型机械堆筑在出风风管上形成多个土牛；启动空气压缩机，向土牛内部通入空气，空气在流动过程中吹干土牛；每隔一定时间对粘性土含水率进行抽样检测，在含水率达到要求时即关闭空气压缩机；本发明专利技术具有布置灵活、使用简单、成本低廉的特点，特别适用于堤防、大坝等工程施工。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术专利属于粘性土含水率控制
，具体的说是一种降低粘性土含水率的方法及装置。
技术介绍
粘性土是水利水电工程、土建工程建设中常用的填筑材料，处于最密实状态时力学性能最好，安全性最高。粘性土密实程度主要受击实功和含水率两个因素的影响，工程建设中常控制含水率在最优含水率附近，以确保粘性土质量。实际工程中，粘性土场料源质量往往分布不均匀，其天然含水率与最优含水率均有不同程度差值，极少处于允许范围。土料生产中常根据粘性土开挖方式、装运卸流程以及气象等条件对料场粘性土含水量进行调整。对含水量较高、渗透系数较小和粘粒含量较大的粘性土，常用的降低粘性土含水率的方法为翻晒降水法。翻晒法基本施工流程为：用推土机将待调水的粘性土按照确定的厚度进行平面摊铺，直接在自然条件下晾晒，或者采用采用农用四铧犁、松土器等机械进行翻土调水；粘性土翻晒遍数越多，土体含水率越低。该方法翻晒周期较长，且要求较大场地，灵活性较差。另一方面，当粘性土含水率不均匀时，粘性土场常采用堆筑土牛（即大型土堆）的方法，使含水率均匀后再外运。堆筑“土牛”节约场地，但由于蒸发面积有限，降低粘性土含水率周期较长，故较少用于降低粘性土含水率。
技术实现思路
为解决常规翻晒法场地要求较大的问题，同时利用堆筑土牛（即大型土堆，本专利技术土牛均指大型土堆）节约空间、均匀含水率的优势，本专利技术专利提出一种降低粘性土含水率的装置，使用风干土牛（大型土堆）的方法降低含水率，具有布置灵活、使用简单、成本低廉的优点。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种降低粘性土含水率的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在粘性土料加工厂，根据场地情况布置装置：在场地空闲处放置空气压缩机，并连接相配套的主供风管；在将要堆放土牛的区域布置出风风管，将出风风管与主供风管通过三通或者四通连接，所述出风风管和主供风管之间设有阀门，所述出风风管设有朝上开口的出风孔；步骤二、将需要降低含水率的粘性土用大型机械堆筑在出风风管上形成多个土牛，所述大型机械为挖掘机、推土机或自卸汽车；步骤三、打开出风风管前端的阀门，同时启动空气压缩机，通过空气压缩机将空气流通入土牛内部，利用空气压力在土中形成出风通道，风在流动过程中吹干土牛；步骤四、每隔一定时间对粘性土含水率进行抽样检测，在含水率达到要求时即关闭与出分风管相接的阀门，停止空气压缩机，即完成降低粘性土含水率的吹风工作，将土牛外运，利用空气压力在土牛内形成通风通道，并辅助以风的吹动作用来促进水分蒸发，达到降低粘性土含水率目的。作为改进，所述出风风管有多个，且出风风管设有支管，以适应土牛过大的情况，增加降低含水量的效果。作为改进，所述出风风管末端封闭，所述出风风管被埋入土牛部分的出风孔外包裹有过滤网，防止土牛中的粘性土通过出风孔进入出风风管内，导致出风风管堵塞。作为改进，所述过滤网为石棉网或铁丝网。作为改进，所述出风孔均匀分布于位于土牛内的出风风管上表面，所述出风孔的孔径为10~100mm，以便达到最佳出风效果。作为改进，所述主供风管上设有加热器，通过向土牛中通入热空气加速降低粘性土含水率。作为改进，所述空气压缩机送风量为10~500m³/min。作为改进，所述主供风管和出风风管均采用硬质材料制成，所述硬质材料为钢铁、PVC、PP或PE塑料。作为改进，所述主供风管直径10~50cm，所述出风风管的直径为主供风管直径的1/3~1倍。一种降低粘性土含水率的装置，包括空气压缩机和风管，所述风管包括主供风管和出风风管，所述主供风管与空气压缩机相连，所述出风风管通过阀门与主供风管相连，所述出风风管末端封闭，出风风管上表面设有多个出风孔，出风风管的出风孔段包裹一层过滤网，所述出风风管的出风孔段伸入土牛内部。本专利技术有益效果是：1. 装置使用与堆筑土牛结合，节约场地，布置灵活；2. 利用空气压缩机制造一定压力的风吹粘性土土堆，使用灵活，成本低廉；3.土牛降水使含水率更加均匀。附图说明图1为本专利技术连接关系示意图；图2为本专利技术主风管和出风风管连接示意图；图3为本专利技术出风风管结构示意图；图4为本专利技术使用示意图；图中：1-空气压缩机，2-主风管，3-出风风管，4-管道三通，5-阀门，6-出风孔，7-滤网，8-土牛，9-通气通道。具体实施方式下面结合附图1~4与具体实施例，对本专利技术专利作进一步说明。实施例1为了使装置应用于一般情况下的粘性土降低含水率工作，并考虑到生产中常用空气压缩机与风管类型，本专利技术提出了一种装置优选方案：其中空气压缩机1采用螺杆式，气量200m³/min，主供风管2管直径30cm，长度20m，与空气压缩机1出风口变径连接；设置两条直径20cm，长度10m的出风风管3，采用三通与主供风管2连接；所有风管采用PE塑料材质。出风风管3采用蝶型阀门，出风孔6的孔径50mm，使用铁丝滤网。实施例2某水利水电工程粘性土料场位于河流上游边坡，料场粘性土主要属冰积堆积含碎砾石土 ，少量为坡积堆积。心墙防渗粘性土全料设计填筑含水率为ω-1%≤ω≤ω+2%，ω为最优含水率。该粘性土场料源质量分布不均匀，粘性土天然含水率与最优含水率均有不同程度差值，根据前期粘性土场料源勘测成果，现阶段该粘性土场内70% 粘性土含水率偏高，必须将其调制至最优含水率左右。采用本专利技术提出的一种降低粘性土含水率的装置降低该粘性土场粘性土含水率，根据料场实际情况选择两堆土牛一起降水。本装置空气压缩机1采用螺杆式，气量200m³/min，主供风管2直径30cm，长度20m；设置两条出风风管3，直径20cm，长度10m，每条出风风管3设置有支管两条，支管管径0.3m；风管采用PE塑料材质。出风风管3采用蝶型阀门，出风孔6的孔径50mm，出风孔6外包铁丝滤网。降低含水率包括以下步骤：步骤1，在粘性土料加工厂，根据场地情况布置装置：在场地空闲处放置空气压缩机1，连接相配套的主供风管2；在将要堆放土牛的区域布置出风风管3，与主供风管2通过三通4连接，出风风管3通风孔6朝上。步骤2，将需要降低含水率的粘性土用挖掘机、推土机、自卸汽车等机械堆筑在出风风管3上，形成两堆土牛；步骤3，打开出风风管3上的阀门5，同时打开空气压缩机，将空气流通入土牛内部进行风干；步骤4，每隔2h对粘性土含水率进行抽样检测，在含水率达到或接近最优含水率时即关闭与出风风管3相接的阀门5，完成降低粘性土含水率的吹风工作，将土牛外运。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本专利技术精神作举例说明，并不用于限定本专利技术。本专利技术所属
的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方法替代，但并不会偏离本专利技术的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低粘性土含水率的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在粘性土料加工厂，根据场地情况布置装置：在场地空闲处放置空气压缩机，并连接相配套的主供风管；在将要堆放土牛的区域布置出风风管，将出风风管与主供风管通过三通或者四通连接，所述出风风管和主供风管之间设有阀门，所述出风风管设有朝上开口的出风孔；步骤二、将需要降低含水率的粘性土用大型机械堆筑在出风风管上形成多个土牛，所述大型机械为挖掘机、推土机或自卸汽车；步骤三、打开出风风管前端的阀门，同时启动空气压缩机，通过空气压缩机将空气流通入土牛内部，利用空气压力在土中形成出风通道，风在流动过程中吹干土牛；步骤四、每隔一定时间对粘性土含水率进行抽样检测，在含水率达到要求时即关闭与出分风管相接的阀门，停止空气压缩机，即完成降低粘性土含水率的吹风工作，将土牛外运。

【技术特征摘要】
1.一种降低粘性土含水率的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在粘性土料加工厂，根据场地情况布置装置：在场地空闲处放置空气压缩机，并连接相配套的主供风管；在将要堆放土牛的区域布置出风风管，将出风风管与主供风管通过三通或者四通连接，所述出风风管和主供风管之间设有阀门，所述出风风管设有朝上开口的出风孔；步骤二、将需要降低含水率的粘性土用大型机械堆筑在出风风管上形成多个土牛，所述大型机械为挖掘机、推土机或自卸汽车；步骤三、打开出风风管前端的阀门，同时启动空气压缩机，通过空气压缩机将空气流通入土牛内部，利用空气压力在土中形成出风通道，风在流动过程中吹干土牛；步骤四、每隔一定时间对粘性土含水率进行抽样检测，在含水率达到要求时即关闭与出分风管相接的阀门，停止空气压缩机，即完成降低粘性土含水率的吹风工作，将土牛外运。2.如权利要求1所述一种降低粘性土含水率的方法，其特征在于，所述出风风管有多个，且出风风管设有支管。3.如权利要求2所述一种降低粘性土含水率的方法，其特征在于，所述出风风管末端封闭，所述出风风管被埋入土牛部分的出风孔外包裹有过滤网。4.如权利要求3所述一种降低粘性土含水率的方法，其特征在于，所述过滤网为...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明，马小满，卢文波，严鹏，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42