一种用于软土地基扰动处理工序配套的气溶胶发生装置技术领域
本发明涉及一种地基处理的新型气溶胶发生装置，尤其适用于对软土地基的处
理，具体涉及一种用于软土地基扰动处理的方法相配套的气溶胶发生装置，属于土木工程
技术领域。
背景技术
随着人类社会的生产发展和人口密度的不断增长，越来越多得软土将作为建筑物
地基。软土作为地基或其他用途时，需要对其进行加固处理，由于软土具有高含水量、高孔
隙比和高流塑性等性质，目前针对此类工程，一种应用气溶胶对软土地基进行扰动处理的
方法通过工程试验与实践，已得到专家与业内人士的认可。对于该方法所应用的气溶胶发
生装置，常优选为工业高压雾化容器。由于工业高压雾化容器经常会出现压力过高或过小，
流量及转速不配套的情况，现急需一种新型气溶胶发生装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于软土地基扰动处理工序配套的气溶胶发生装置，以
解决将气溶胶溶液进行气化，配合喷射设备定时、定量、定深度的将气溶胶喷入软土中，确
保压力稳定、流量与转速配套，进而加快土体固结速度、加深地基处理深度、减少土体长期
蠕变等技术问题。
为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种用于软土地基扰动处理工序配套的气溶胶发生装置，包括离心水泵、喷水枪
和喷气枪；所述离心水泵的两端接口为进液口采用钢管、接头通过过滤器与溶液存储设备
相连，出液口采用橡胶软管通过单向阀与喷水枪一端相连；所述喷水枪另一端通过截止阀
与喷气枪一端相连，喷气枪另一端与外接设备相连；所述喷水枪包括通过管路依次连接的
稳压阀、过滤器、涡轮流量器和单向阀；所述单向阀通过弯头连接部件与所述截止阀相连；
所述喷气枪包括通过管路依次连接的空压机、单向阀、三通和喷气枪截止阀；所述截止阀与
三通的具有变径接头一端连接，在喷气枪的三通中设置以便溶液输出为气雾的一花洒盘，
所述喷气枪截止阀通过流量观察计和高压雾状溶液喷气设备接头与外接设备相连接；所述
离心水泵的启动与停止由与其电路连接的液体定量控制单元控制，该液体定量控制单元的
信号输入端连接所述涡轮流量计传感器输出端。
所述的一种用于软土地基扰动处理工序配套的气溶胶发生装置，离心水泵的过流
部件选用优质304不锈钢冲压焊接成型，轴封采用硬质合金及氟橡胶机械密封方式。
所述的一种用于软土地基扰动处理工序配套的气溶胶发生装置，所述液体定量控
制单元为具有与各类传感器、变送器配合，实现对流动性液体的流量计过程的测量、积算、
显示、记录、转储、通讯和控制的流量控制装置。
所述的一种用于软土地基扰动处理工序配套的气溶胶发生装置，所述流量观察器
的传感器为硬质合金轴承止推式。
所述的一种用于软土地基扰动处理工序配套的气溶胶发生装置，所述空压机供气
系统压力采用1.3-1.45MPa压缩空气，流量20-50m3/h。
本发明的优点如下：
1.由空压机提供高压空气，供气系统压力采用1.3-1.45MPa压缩空气，流量20-
50m3/h，使用压力调节器，准确控制系统压力。
2.液体喷雾系统，采用全不锈钢高压离心水泵，配高精度流量传感器，可以双向联
合调节液体管路的压力与流量，雾状液体喷射与高压压缩空气混合，旋喷进入切割面，液体
压力1.3-1.5Mpa，流量5-8L/min。
3.可预设定量加液值，自动定量加液，每当系统检测到加液量达到预设值时，系统
自动控制增压泵停机、电磁阀关断，并延时30秒声光报警，提示本次加气加液工作完成。
4.加气加液过程中，系统工作状态便于监控。
5.当系统检测压缩空气流量很小时(例如压缩空气管路堵塞或者截止阀关闭时)，
水泵同时暂停工作，电磁阀关断，当压缩空气截止阀打开或堵塞清除时，水泵继续恢复启动
加液加气工作。
附图说明
图1是本发明的组成及原理框图。
图2为本发明的喷气枪与喷水枪详图。
图3为本发明的离心水泵与液体流量控制柜详图。
图4为本发明的喷气枪与喷水枪结构图。
图5为本发明的离心水泵与液体流量控制柜结构图。
图6为本发明的结构总图。
图中编号：1.压缩空气、2.DN40钢管、3.单向阀、4.三通、5.花洒盘、6.喷气设备接
头、7.截止阀、8.流量观察计、9.变径接头、10.DN25钢管、11.DN25弯头、12.涡轮流量计、13.
过滤器、14.压力表、15.稳压阀、16.橡胶软管、17.传感器、18.电线、19.高压液体、20.气雾
状溶液、21.液体流量控制柜、22.液晶显示屏、23.按钮、24.水泵电机、25.离心水泵、水管接
头、27.活节、28.M10螺栓、29.喷气枪、30.喷水枪、31.支架。
具体实施方式
本发明的具体结构参见图1所示。一种用于软土地基扰动处理工序配套的气溶胶
发生装置，包括离心水泵、喷水枪和喷气枪；所述离心水泵的两端接口为进液口采用钢管、
接头通过过滤器与溶液存储设备相连，出液口采用橡胶软管通过单向阀与喷水枪一端相
连；所述喷水枪另一端通过截止阀与喷气枪一端相连，喷气枪另一端与外接设备相连；所述
喷水枪包括通过管路依次连接的稳压阀、过滤器、涡轮流量器和单向阀；所述单向阀通过弯
头连接部件与所述截止阀相连；所述喷气枪包括通过管路依次连接的空压机、单向阀、三通
和喷气枪截止阀；所述截止阀与三通的具有变径接头一端连接，在喷气枪的三通中设置以
便溶液输出为气雾的一花洒盘，所述喷气枪截止阀通过流量观察计和高压雾状溶液喷气设
备接头与外接设备相连接；所述离心水泵的启动与停止由与其电路连接的液体定量控制单
元控制，该液体定量控制单元的信号输入端连接所述涡轮流量计传感器输出端。
所述的离心水泵的过流部件选用优质304不锈钢冲压焊接成型，轴封采用硬质合
金及氟橡胶机械密封方式。
所述的液体定量控制单元为具有与各类传感器、变送器配合，实现对流动性液体
的流量计过程的测量、积算、显示、记录、转储、通讯和控制的流量控制装置。
所述流量观察器的传感器为硬质合金轴承止推式。
所述空压机供气系统压力采用1.3-1.45MPa压缩空气，流量20-50m3/h。
本发明的工作原理是将溶液抽入泵内，再以高压输出，通过橡胶软管将高压溶液
输出到喷水枪中，喷水枪上设置涡轮流量计，通过涡轮流量计上的传感器传递信号来控制
水泵的定量输出；喷水枪与喷气枪通过三通与变径接头相连，通过喷气枪外连的空压机输
出高压空气，将气雾状溶液喷出。
本发明可以根据液体定量控制单元检测工作状态，并通过报警器传递报警信号，
用于系统工作及停止的指示工作。
本发明的操作步骤为：
(1)连接压缩空气进气软管至空压机；
(2)连接气溶胶进液软管至水管接头，管路内及离心水泵泵内预先手工充满液体；
(3)连接设备电缆至220V配电箱；
(4)打开设备开关，设备开始运行；
(5)通过液体流量控制柜进行参数设置；
(6)系统进入正常工作状态，绿色指示灯常亮，喷气枪管路有雾状气液混合物喷
出，连接喷射设备，将气溶胶喷射入土体。
参见图1、2所示，通过流量控制柜上的仪表进行流量设置，离心水泵将溶液抽入泵
内，再以高压输出，通过橡胶软管将高压溶液输出到喷水枪中，喷水枪上设置涡轮流量计，
通过涡轮流量计上的传感器传递流量输出完成的信号来控制水泵的运行；喷水枪与喷气枪
通过三通相连，中间的花洒盘可将溶液输出为气雾状，通过喷气枪外连的空压机输出高压
空气，将气雾状溶液喷出。
其中，DN40钢管、DN25钢管、变径接头与DN25弯头主要用于各零件的连接形成管
路；单向阀用于防止液体与气体倒流，损害设备；花洒盘用于将高压溶液形成气雾状；截止
阀用于管路的开关；流量观察计，可观察管路是否通畅；涡轮流量计与传感器用于与液体流
量控制柜之间的信号传递；过滤器用于防止液体中的杂质造成管路堵塞，造成设备停止工
作；压力表与稳压阀，主要观察与控制液体压力稳定，防止压力过大或过小，造成设备的损
坏与工作压力不足；橡胶软管主要用于高压溶液的输送。
参见图3所示，液体流量控制柜控制界面采用高亮度图形点阵液晶屏，全中文汉字
参数显示界面，标准数字化键盘，全不锈钢防水控制箱，安装与操作方便。显示内容丰富、直
观、全面，涵盖包括加液数值、工程计量单位、控制输出、报警信息、实时钟、补偿信息；实时
数据、具有流量积算功能，并储存记录消耗掉的液体的总体积量，可以进行数据状态查询、
打印等。
控制柜操作面板有总电源启动、停止按钮，配漏电断路器(220V，25A)，中间继电器
及交流接触器，采用单片机及软件程序进行控制。
液体流量控制柜分别于涡轮流量计的传感器和离心水泵用电线相连，通过液体流
量控制柜设置参数，离心水泵电机运转，将液体抽入泵内，输出高压溶液，涡轮流量计上的
传感器传递流量输出完成的信号给液体流量控制柜，电机停止工作。
参见图4所示，喷水枪由钢管、弯头、稳压阀、压力表、过滤器、流量计、单向阀、截止
阀组成；喷气枪由钢管、单向阀、三通、花洒盘、截止阀、流量观察计组成；喷水枪与喷气枪通
过三通与变径接头相连接；喷水枪与喷气枪位于支架的顶部。
参见图5所示，M10螺栓用于将离心水泵固定在支架上；图5中显示液体流量控制柜
与离心水泵在支架上的位置。
参见图6所示，显示各主要组成部件的位置图。
本发明可以与旋喷机或带特制钻头的钻机配套使用，使用专利配方的液体经本设
备雾化后，扰动深度可达地下20米处，旋喷可切出直径4-6米的切割面，钻机转速5-7rpm，提
升速度8-12cm/min，可根据具体情况定量、定时、定深度的将气溶胶喷入软土中。