常用射流真空泵的结构和特点

《真空预压加固软土地基技术规程》（JTS147-2-2009）规定了射流泵动力-潜水泵的功率、单泵控制面积、形成真空压力、抽真空过程的开泵率等，但对于射流真空泵的结构没有作出规定。射流真空泵一般包括卧式泵箱式、立式泵箱式、卧式基坑式3种结构。不同的结构有不同的实用性，对于施工造价、工期及质量影响很大。

1 常用射流真空泵结构

真空预压工程常用射流真空泵一般由潜水泵、射流器、泵箱三部分组成，其中潜水泵、射流器均为成品件，结构形式差异不大，但泵箱一般为自制。由于泵箱外部形状、内部空间的不同，潜水泵、射流器的摆放也不尽相同，由此衍生出以下3种形式：

1.1 卧式泵箱式真空泵

卧式泵箱式真空泵结构，如图1所示。

图1 卧式泵箱式真空泵结构

卧式泵箱式真空泵一般为图1所示2种结构，射流器都为横放，潜水泵立放，泵箱高度为0.5 m、宽0.6 m、长1.2 m。潜水泵多选取粗短外形的立式泵，泵箱选用玻璃钢或钢板材质。

1.2 立式泵箱式真空泵

立式泵箱式真空泵结构，如图2所示。

图2 立式泵箱式真空泵结构

立式泵箱式真空泵的潜水泵、射流器都采用立式放置，泵箱高度1.2～1.4 m。潜水泵一般选择顶端出水、细长外形的立式泵。泵箱多为废旧油桶，亦有采用玻璃钢预制桶的。

1.3 卧式基坑式真空泵

卧式基坑式真空泵结构，如图3所示。

图3 卧式基坑式真空泵结构

卧式基坑式真空泵的射流器采用横向放置，潜水泵根据泵的外形采用立式或横式放置，泵窝高度约0.3 m、直径约2 m。通常所用类型潜水泵均可采用，泵窝为密封膜下事先修筑成型的坑槽或密封膜上搭建围堰铺以防水层形成的水池。

2 真空预压常用泵型特点

真空预压所用射流真空泵需具备以下特点：

（1）能够提供足够真空压力。

（2）具备良好的运行稳定性；真空预压工艺的抽真空一般持续90～120 d，历时很长。

（3）维修方便；在长时间的运行过程中故障在所难免，为了保证抽气的连续性，维修方便、快捷也相当重要。

（4）能够满足抽真空期间泵上压力、出水量等真空预压控制数据的观测要求；真空预压控制数据是发现施工中存在问题的重要参数，一旦失去就有可能危及工程施工质量。

（5）必要时可以方便地移动；由于真空预压施工中常伴随联合堆载或地面加高施工，有时需移动或加高泵体。

2.1 卧式泵箱式真空泵

（1）在正确选用潜水泵和射流器情况下，卧式泵箱式泵上压力能够达到0.96 MPa，并且由于其射流器位置较低，压力损失小于立式泵箱式。

（2）卧式泵箱式射流真空泵重心低、着地面积大，对地面压力小，在软弱的淤泥面上有较好的稳定性，在发生不均匀沉降时也能避免倾倒。泵箱内积水深度稳定，一般可以保证最浅处不少于40 cm，能较好地避免潜水泵干转。

（3）由于泵箱为上开口水槽，潜水泵、射流器等结构均为水平排列，单独拆卸、安装方便。

（4）泵上压力可随时通过泵上表观测。在真空预压区内积水不没过泵箱时可方便地观测出水量，但积水过深时需抬高泵体。

（5）能方便地拆装泵体各部分和排除泵箱内积水，移动或加高泵体容易。

2.2 立式泵箱式真空泵

（1）在正确选用潜水泵和射流器情况下，立式泵箱式泵上压力能够达到0.96 MPa，但由于其射流器位置较高，压力损失大于卧式泵箱式，相同条件下出膜装置处输出压力小于卧式泵箱式。

（2）立式泵箱式射流真空泵重心高、着地面积小，对地面压力大，在软弱的淤泥面及发生不均匀沉降时易倾倒。泵箱内积水深度稳定，可以保证潜水泵一直处于水面以下，能较好地避免潜水泵干转。

（3）由于泵箱较深、泵箱上口较小，且潜水泵、射流器均立式布置，维修空间狭窄。更换潜水泵时需在狭窄空间内多人协作，较为不便。

（4）泵上压力可随时通过泵上表观测。一般积水难以没过泵箱，可方便地进行出水量观测。

（5）由于难以拆装泵体各部分，排除泵箱内积水较难，移动或加高泵体工作量很大。

2.3 卧式基坑式真空泵

（1）在正确选用潜水泵和射流器情况下，卧式基坑式泵上压力能够达到0.96 MPa，并且由于其射流器位置较低，压力损失小于立式泵箱式，相同条件下出膜装置处输出压力大于立式泵箱式，接近甚至大于卧式泵箱式。

（2）泵箱内积水深度较小，极易因大风将水吹出、冰冻或不均匀沉降造成积水不足，使潜水泵干转引起故障。

（3）泵窝浅、开口大，维修方便。

（4）泵上压力可随时通过泵上表观测。但由于一般真空预压区要求覆水深度不少于0.4 m，已经将泵窝没入水下，故区内覆水后不能进行出水量观测。

（5）由于泵窝不可移动，仅可通过人工码砌沙袋等方式加高，且工作量很大。

3 真空预压工程中各泵型的应用

真空预压工程根据其所处理地基的地质差异和处理目的的不同可以分为3种，其工程特点及建议采用的泵型见表1。

表1 不同工程类别条件下常用射流真空泵的选择