一种降低饱和砂土场地相对密实度的装置及施工方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115126009A(43)申请公布日2022.09.30(21)申请号202210653709.6E03F5/22(2006.01)(22)申请日2022.06.10G01N33/24(2006.01)G01B11/02(2006.01)(71)申请人河海大学地址210024江苏省南京市鼓楼区西康路1号(72)发明人李长春陈育民周莹陈润泽韩一蒋可欣汪子君(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204专利代理师王美丽(51)Int.Cl.E02D33/00(2006.01)E02D1/00(2006.01)E02D3/00(2006.01)E03F5/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种降低饱和砂土场地相对密实度的装置及施工方法(57)摘要本发明公开了一种降低饱和砂土场地相对密实度的装置及施工方法，包括饱和砂土场地，饱和砂土场地底部设有充气系统，饱和砂土场地上方设有监测系统，充气系统及监测系统均与控制系统连接，控制系统以监测系统监测到的饱和砂土场地上表面位移的变化，控制充气系统，饱和砂土场地一侧连接有蓄水饱和系统。本发明将伺服控制系统与充气法相结合，可精确降低饱和砂土场地的相对密实度；本发明的充气底座布设有多个独立的充气孔分别与充气泵连接，可实现对饱和砂土场地整体或局部部位进行充气，以对局部部位进行控制；蓄水饱和系统可对相对密实度降低后场地进行再次蓄水饱和，以排出砂土场地中因充气残留的气泡，进而得到饱和场地。CN115126009ACN115126009A权利要求书1/1页1.一种降低饱和砂土场地相对密实度的装置，其特征在于，包括饱和砂土场地(2)，所述饱和砂土场地(2)底部设有充气系统(18)，饱和砂土场地上方设有监测系统(19)，所述充气系统及监测系统均与控制系统连接，所述控制系统以监测系统监测到的饱和砂土场地上表面位移的变化，控制充气系统，所述饱和砂土场地一侧还连接有蓄水饱和系统(20)。2.根据权利要求1所述的一种降低饱和砂土场地相对密实度的装置，其特征在于，所述监测系统(19)包括支撑架(14)，支撑架(14)上安装有三维激光位移传感器(13)。3.根据权利要求2所述的一种降低饱和砂土场地相对密实度的装置，其特征在于，所述三维激光位移传感器(13)通过数据线与控制系统连接。4.根据权利要求1所述的一种降低饱和砂土场地相对密实度的装置，其特征在于，所述饱和砂土场地外围包裹有不透水膜。5.根据权利要求1所述的一种降低饱和砂土场地相对密实度的装置，其特征在于，所述充气系统(18)包括透水石(3)和充气底座(6)，所述透水石设在饱和砂土场地底部，透水石底部设有充气底座。6.根据权利要求5所述的一种降低饱和砂土场地相对密实度的装置，其特征在于，所述充气底座(6)上设有多个充气孔(7)，每个充气孔均连接有充气管(8)，充气管一端穿越不透水膜底部，另一端通过充气管接头(9)与充气泵(10)连接。7.根据权利要求5所述的一种降低饱和砂土场地相对密实度的装置，其特征在于，所述透水石(3)四周通过U型橡胶垫(4)与不透水膜连接，且U型橡胶垫外围布设有U型卡扣(5)。8.根据权利要求6所述的一种降低饱和砂土场地相对密实度的装置，其特征在于，所述充气泵(10)通过数据线与控制系统连接。9.根据权利要求1所述的一种降低饱和砂土场地相对密实度的装置，其特征在于，所述蓄水饱和系统(20)包括蓄水池(15)，蓄水池通过蓄水管(17)与饱和砂土场地连接，蓄水管上设有阀门(16)。10.一种降低大型饱和砂土场地相对密实度装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：按照设计要求对已有场地进行开挖，并布设不透水膜；步骤二：将充气管穿越不透水膜底部，其一端连接充气孔，另一端连接充气管接头，通过充气管接头连接充气泵；步骤三：在充气底座上方布设不透水石，将U型橡胶垫布设在透水石与不透水膜之间，并将U型卡扣卡在U型橡胶垫外侧；步骤四：将饱和砂土场地回填至设计位置；步骤五：将充气泵通过充气管接头与充气管连接，对饱和砂土场地整体或局部位置进行充气，以减小其相对密实度；步骤六：伺服控制系统以三维激光位移传感器监测到饱和砂土场地的位移变化为基础，并将数据与数据库中数据进行对比，伺服控制充气泵的泵送压力与功率，进而获得饱和砂土场地设计要求的相对密实度；步骤七：移除监测系统，并将充气管接头从充气泵上移除；步骤八：打开蓄水管的阀门，使用蓄水池中的水对新获得的饱和砂土场地进行饱和处理。2CN115126009A说明书1/4页一种降低饱和砂土场地相对密实度的装置及施工方法技术领域[0001]本发明涉及一种降低相对密实度的装置及施工方法，尤其涉及一种降低饱和砂