文档介绍：低位真空预压加固技术
自动化控制系统研究
刘小川任必穷顾立军
(天津市水利科学研究院,天津 300061)
摘要“低位真空预压软土地基加固法”是天津市水利科学研究院发明的加固吹填土及软土地基的专
利技术。该技术采用水气分离式造压工艺,提高造压效率,降低运行成本。由于造压系统结构较复杂,在
整个加固周期中人工较难精确地完成真空负压操作,所以亟需研制自动化控制系统。利用传感器、电磁阀
控制泵的启闭,进而实现真空自动化控制,达到高效、节能。
关键词真空预压自动化控制系统传感器电磁阀
0 前言 1 自动化控制系统研究
“低位真空预压软土地基加固法”采用独特的水工作原理
气分离技术,加固系统由真空管网系统和抽真空装低位真空预压加固技术自动化控制系统工作原
置组成。真空管网系统埋置在原状地基或吹填土理是:在真空预压装置所进行的水气分离过程中,
内,用吹填淤泥密封与空气隔离。抽真空装置主要通过真空集水井内的感应装置监测水位的变化,利
由真空集水井、缓冲罐、真空泵、潜水泵及各类仪用电磁阀控制真空泵及潜水泵的启闭,从而达到操
表组成。加固系统的工作原理是:开启真空泵,通作精准。详见图 1。
过相连接的耐压管道依次在缓冲罐、真空集水井和
真空管网系统内形成真空,在大气压力的作用下,
原状地基内或吹填土内的水气混合体被强制抽到真
空集水井内,在重力的作用下,水气混合体在真空
集水井内完成水气分离。
根据低位真空预压加固技术要求以及抽真空机
械装置的使用要求,在负压操作过程中需要满足 3
个条件:一是保持真空管网系统的真空压力;二是
确保真空泵只抽气不抽水;三是水泵不能无水空
转。而在 90~120d的不间断加固周期中,操作人
员要昼夜随时监测密封井水位变化,控制各泵的开
启,难免出现失误。为此,研制自动化控制系统, 图 1 抽真空自动化控制系统示意图
真空预压装置的自动运行
以提高操作的精准性、安全性,节约运行成本。
按下启动按钮启动自控程序。按下停止按钮终
止自控程序运行。在自动运行状态下,通过面板相
应设备的停止按钮来停止该设备,但自控程序将遭
作者简介:刘小川(1982-),女,助理工程师,从事软基加固
到破坏,受连锁保护的影响,自控程序可能终止运
研究工作。
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行。续报警,直到水位低于标志 1。
面板设一选择开关,用于选择是一台还是两台
2 自动化控制系统特点
真空泵运行。下面以两台真空泵为例介绍其工作原
理。(1)每套抽真空装置由一台潜水泵和两台真空
按下启动按钮后,根据水位标志分为 3种状泵及相关的控制阀门组成;每个控制柜控制一套抽
态: 真空装置,具备手动控制和自动控制功能,控制灵
(1)水位在标志 3以下时,潜水泵相应的电磁敏、动作准确。
阀关闭,潜水泵停止工作,两台真空泵同时启动。(2)真空集水井为铁制,当所用阀门关闭时,在
(2)水位达到标志 2时,潜水泵相应的电磁阀 100kPa负压状态时不会出现漏气。
打开,潜水泵开始工作,此时关闭一台真空泵,另(3)传感器灵敏可靠,可及时依照水位及真空
一台继续运行(两台轮换)。度变化开启或开闭潜水泵、真空泵。
(3)水位达到标志 1时,真空泵相应的阀门关