【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑施工领域，具体是涉及一种仿生植物蒸腾排水的地基固结装置。
技术介绍
1、排水固结法是一种典型的地基处理方法，它在地基中打入排水通道，通常是塑料排水板或砂井，然后利用附加压力使地基中产生超静孔隙水压力，迫使地基中的水通过排水通道排到地面，从而使地基固结，提高地基的承载力，降低后期建造过程中建筑物或构筑物的沉降量。
2、中国公开号cn102936892b公开了一种软土地基快速预压排水固结体系及预压排水固结方法，预压排水固结体系包括布设于需加固地基内的多个径向液压加压装置、与多个径向加压装置相配合使用的注浆系统以及布设于需加固地基内的竖向排水装置和水平排水装置；径向液压加压装置包括一根插打入需加固地基内的硬质直管，硬质直管插入地基内的部分为插入地基节段，且插入地基节段的侧壁上开有多个通孔且其外侧包覆有一层弹性密封膜三；该固结体系缩短了预压排水固结时间。
3、根据上述专利所述，上述专利通过径向液压加压装置和注浆系统进行排水固结地基，但是它需要足够的附加压力使地层中产生超静孔隙水压力，地基附加压力一般需要通过堆载或真空预压等方式施加。
4、堆载通常在现场施工中需要采集大量填土、碎石或砂石料来进行填筑，这对于缺乏填筑料的工程成本较高。真空预压法对现场的土质条件和设备有较高的要求，如何保证较高的真空度存在一定困难。
5、更为重要的是，上述通过预压产生超静孔隙水压力的排水方式，处理的深度与上部的堆载大小有关，由于应力的扩散效应，深部的水分排出的难度较大，且这一过程时间缓慢，对于工
技术实现思路
1、针对上述问题，提供一种仿生植物蒸腾排水的地基固结装置，通过排水板、渗透膜组件、储水仓板块和光热蒸腾板模拟植物蒸腾的方式加速地基排水，解决了在一些软土地基厚度较大、土质条件受限和缺乏堆填料的工况、且对工期有较高要求的情况、传统的排水固结方式显然并不完全适用的问题。
2、为解决现有技术问题，本专利技术提供一种仿生植物蒸腾排水的地基固结装置，包括插入地基中的排水板、安装在排水板上且铺设在地基表面的渗透膜组件、贴合安装在渗透膜组件上的储水仓板块、贴合安装在储水仓板块上的光热蒸腾板；所述渗透膜组件包括卡合设置在四组排水板之间的渗透膜内层板，渗透膜内层板关于自身轴线对称贴合连接有渗透膜外层板，渗透膜外层板上开设有与排水板卡合连接的装配槽；所述储水仓板块上开设有与排水板卡合连接的矩形槽；所述储水仓板块和渗透膜组件上设有用于加固排水板、渗透膜组件、储水仓板块组装且防止组装产生孔隙的锁紧组件。
3、优选的，所述锁紧组件包括固定在渗透膜内层板上的横向卡扣，渗透膜内层板上还固定有导向卡块，导向卡块中滑动连接有横向连接板，渗透膜外层板上固定安装有与横向卡扣滑动连接的横向固定板，横向固定板与横向连接板之间通过螺栓固定安装；储水仓板块上固定安装有纵向卡扣，纵向卡扣中滑动连接有纵向固定板，渗透膜内层板上固定安装有纵向连接板，纵向连接板和纵向固定板之间通过螺栓固定安装；渗透膜内层板上设有联动控制纵向固定板和横向连接板移动的传动机构。
4、优选的，所述传动机构包括固定在渗透膜内层板上的防护罩，防护罩中转动安装有转杆，转杆与防护罩之间连接有涡卷弹簧，转杆上固定安装有驱动臂，驱动臂上转动连接有传动臂，传动臂与横向连接板之间转动连接；所述纵向连接板上开设有与驱动臂卡合装配的卡槽。
5、优选的，所述储水仓板块上固定安装有空心座，空心座中滑动连接有滑柱，滑柱上套设有复位弹簧，复位弹簧连接在空心座和纵向固定板之间。
6、优选的，所述光热蒸腾板上设有模拟阳光蒸发水分的自主蒸腾组件。
7、优选的，所述自主蒸腾组件包括固定在光热蒸腾板上的定位滑轨，定位滑轨上滑动连接有定位电动滑座，定位电动滑座上固定安装有支撑架，支撑架上安装有光伏板，支撑架上还安装有与光伏板上下对应的电热管。
8、优选的，所述支撑架上设有模拟风力加速水分蒸发的风力组件。
9、优选的，所述风力组件包括固定在支撑架上的移位滑轨，移位滑轨上滑动安装有移位电动滑座，移位电动滑座上固定安装有立架，立架上转动连接有转动架，转动架上安装有风力叶片；所述立架上设有控制风力叶片转动产生风力的转动组件，立架上设有控制转动架转动从而调节风力叶片吹风方向的变向组件。
10、优选的，所述转动组件包括固定在立架上的齿条，立架上转动安装有与齿条啮合连接的平面齿轮，平面齿轮上同轴固定有主动锥齿轮，立架上转动安装有与主动锥齿轮啮合连接的传动锥齿轮，传动锥齿轮旁啮合连接有从动锥齿轮，从动锥齿轮与风力叶片同轴固定连接。
11、优选的，所述变向组件包括固定在立架上的气缸，气缸输出端固定有驱动架，驱动架上转动连接有从动臂杆，从动臂杆与转动架之间转动连接，立架上开设有滑槽，驱动架滑动安装在滑槽中。
12、本专利技术相比较于现有技术的有益效果是：
13、1.本专利技术通过组合排水板、渗透膜组件、储水仓板块和光热蒸腾板模拟植物蒸腾排水，排水板插入地基中，排水板模拟根系和主干木质部，在蒸腾拉力和毛细力的作用下，地层中的水份被汲取到排水板中，并沿着排水板的通道向储水仓板块汇集，由于光热蒸腾板的热力蒸腾作用，汇集来的水份迅速蒸发，产生蒸腾拉力，不断的牵引水份从地下排出，水份不在地表汇集，也不需设置排水沟，而是直接蒸发进入大气，渗透膜组件在地基和储水仓板块之间形成渗透压，地基中的水分在渗透压作用下同样向储水仓板块中汇集，通过蒸腾拉力和渗透压差实现不间断的叶片蒸腾作用仿生，加速地基中水的排出，更有利于地基排水固结，同时避免了大量填土和堆载，加快地基固结进度。
14、2.本专利技术设有锁紧组件加固排水板、渗透膜组件和储水仓板块之间组装，避免组装连接位置产生孔隙，将横向固定板与横向连接板通过螺栓固定连接，推动纵向固定板移动靠近纵向连接板，使得储水仓板块压紧贴合在渗透膜组件上，在传动机构驱动作用下，使得横向连接板横向滑行移动，渗透膜外层板靠近压紧渗透膜内层板，渗透膜组件、储水仓板块与排水板之间紧密贴合，提高水分传输的效率。
15、3.本专利技术设有自主蒸腾组件能够在阴雨天气中模拟蒸腾排水，光伏板转环光能进行存储，在阴雨天气中控制光伏板遮挡在光热蒸腾板表面，并且通过电热管产生热量蒸发光热蒸腾板中的水分，同时通过风力组件能够模拟环境风力，降低空气湿度，促进水蒸气扩散在大气中，加速蒸腾作用。
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1.一种仿生植物蒸腾排水的地基固结装置，其特征在于：包括插入地基中的排水板(1)、安装在排水板(1)上且铺设在地基表面的渗透膜组件(2)、贴合安装在渗透膜组件(2)上的储水仓板块(3)、贴合安装在储水仓板块(3)上的光热蒸腾板(4)；
2.根据权利要求1所述的一种仿生植物蒸腾排水的地基固结装置，其特征在于：所述锁紧组件(5)包括固定在渗透膜内层板(21)上的横向卡扣(51)，渗透膜内层板(21)上还固定有导向卡块(52)，导向卡块(52)中滑动连接有横向连接板(53)，渗透膜外层板(22)上固定安装有与横向卡扣(51)滑动连接的横向固定板(54)，横向固定板(54)与横向连接板(53)之间通过螺栓固定安装；
3.根据权利要求2所述的一种仿生植物蒸腾排水的地基固结装置，其特征在于：所述传动机构(58)包括固定在渗透膜内层板(21)上的防护罩(581)，防护罩(581)中转动安装有转杆(582)，转杆(582)与防护罩(581)之间连接有涡卷弹簧(583)，转杆(582)上固定安装有驱动臂(584)，驱动臂(584)上转动连接有传动臂(585)，传动臂(585
4.根据权利要求2所述的一种仿生植物蒸腾排水的地基固结装置，其特征在于：所述储水仓板块(3)上固定安装有空心座(561)，空心座(561)中滑动连接有滑柱(562)，滑柱(562)上套设有复位弹簧(563)，复位弹簧(563)连接在空心座(561)和纵向固定板(56)之间。
5.根据权利要求1所述的一种仿生植物蒸腾排水的地基固结装置，其特征在于：所述光热蒸腾板(4)上设有模拟阳光蒸发水分的自主蒸腾组件(6)。
6.根据权利要求5所述的一种仿生植物蒸腾排水的地基固结装置，其特征在于：所述自主蒸腾组件(6)包括固定在光热蒸腾板(4)上的定位滑轨(61)，定位滑轨(61)上滑动连接有定位电动滑座(62)，定位电动滑座(62)上固定安装有支撑架(63)，支撑架(63)上安装有光伏板(64)，支撑架(63)上还安装有与光伏板(64)上下对应的电热管(65)。
7.根据权利要求6所述的一种仿生植物蒸腾排水的地基固结装置，其特征在于：所述支撑架(63)上设有模拟风力加速水分蒸发的风力组件(66)。
8.根据权利要求7所述的一种仿生植物蒸腾排水的地基固结装置，其特征在于：所述风力组件(66)包括固定在支撑架(63)上的移位滑轨(661)，移位滑轨(661)上滑动安装有移位电动滑座(662)，移位电动滑座(662)上固定安装有立架(663)，立架(663)上转动连接有转动架(664)，转动架(664)上安装有风力叶片(665)；
9.根据权利要求8所述的一种仿生植物蒸腾排水的地基固结装置，其特征在于：所述转动组件(666)包括固定在立架(663)上的齿条(6661)，立架(663)上转动安装有与齿条(6661)啮合连接的平面齿轮(6662)，平面齿轮(6662)上同轴固定有主动锥齿轮(6663)，立架(663)上转动安装有与主动锥齿轮(6663)啮合连接的传动锥齿轮(6664)，传动锥齿轮(6664)旁啮合连接有从动锥齿轮(6665)，从动锥齿轮(6665)与风力叶片(665)同轴固定连接。
10.根据权利要求8所述的一种仿生植物蒸腾排水的地基固结装置，其特征在于：所述变向组件(667)包括固定在立架(663)上的气缸(6671)，气缸(6671)输出端固定有驱动架(6672)，驱动架(6672)上转动连接有从动臂杆(6673)，从动臂杆(6673)与转动架(664)之间转动连接，立架(663)上开设有滑槽(6674)，驱动架(6672)滑动安装在滑槽(6674)中。
...【技术特征摘要】
1.一种仿生植物蒸腾排水的地基固结装置，其特征在于：包括插入地基中的排水板(1)、安装在排水板(1)上且铺设在地基表面的渗透膜组件(2)、贴合安装在渗透膜组件(2)上的储水仓板块(3)、贴合安装在储水仓板块(3)上的光热蒸腾板(4)；
2.根据权利要求1所述的一种仿生植物蒸腾排水的地基固结装置，其特征在于：所述锁紧组件(5)包括固定在渗透膜内层板(21)上的横向卡扣(51)，渗透膜内层板(21)上还固定有导向卡块(52)，导向卡块(52)中滑动连接有横向连接板(53)，渗透膜外层板(22)上固定安装有与横向卡扣(51)滑动连接的横向固定板(54)，横向固定板(54)与横向连接板(53)之间通过螺栓固定安装；
3.根据权利要求2所述的一种仿生植物蒸腾排水的地基固结装置，其特征在于：所述传动机构(58)包括固定在渗透膜内层板(21)上的防护罩(581)，防护罩(581)中转动安装有转杆(582)，转杆(582)与防护罩(581)之间连接有涡卷弹簧(583)，转杆(582)上固定安装有驱动臂(584)，驱动臂(584)上转动连接有传动臂(585)，传动臂(585)与横向连接板(53)之间转动连接；
4.根据权利要求2所述的一种仿生植物蒸腾排水的地基固结装置，其特征在于：所述储水仓板块(3)上固定安装有空心座(561)，空心座(561)中滑动连接有滑柱(562)，滑柱(562)上套设有复位弹簧(563)，复位弹簧(563)连接在空心座(561)和纵向固定板(56)之间。
5.根据权利要求1所述的一种仿生植物蒸腾排水的地基固结装置，其特征在于：所述光热蒸腾板(4)上设有模拟阳光蒸发水分的自主蒸腾组件(6)。
6.根据权利要求5所述的一种仿生植物蒸腾排水的地基固结装置，其特征在于：所述自主蒸腾组件(6)包括固定在光热蒸腾板(4)...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴佳程，李强，王盛，沈佳怡，陶锦昊，童伟，沈霄宇，陈文阔，董文静，傅于成，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：发明
国别省市：
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