本發(fā)明涉及航道地基處理領(lǐng)域，特別是涉及一種航道地基處理真空系統(tǒng)及施工方法。

背景技術(shù)：

地基處理一般是指用于改善支承建筑物的地基的承載能力，改善其變形性能或抗?jié)B能力所采取的工程技術(shù)措施。常用的地基處理方法有：換填墊層法、強(qiáng)夯法、砂石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、預(yù)壓法、夯實(shí)水泥土樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法、灰土擠密樁法和土擠密樁法、柱錘沖擴(kuò)樁法、單液硅化法和堿液法等。常規(guī)的航道地基處理目前主要采用真空預(yù)壓法和堆載預(yù)壓法，利用排水板作為豎向排水通道實(shí)現(xiàn)軟土排水固結(jié)，提高土體強(qiáng)度和地基承載力。上述二種方法均需要在待處理的軟土地基表面設(shè)置水平砂墊層。對于幾無強(qiáng)度的超軟土，砂墊層的實(shí)施難度大，在砂料資源緊缺的條件下，工程成本也較高。

申請?zhí)枮?01210157858.X的中國發(fā)明專利公開了無砂墊層真空預(yù)壓超軟土地基處理技術(shù)，本發(fā)明在無砂的條件下進(jìn)行真空預(yù)壓。本發(fā)明是在待處理的超軟土表面人工展鋪土工布、插設(shè)豎向排水板并水平布設(shè)濾管，鋪設(shè)透水材料和密封膜形成膜下密封后進(jìn)行真空預(yù)壓，排水板出露板頭與水平布設(shè)的濾管連接采用可有效避免連接處進(jìn)入淤泥的連接方式；對待處理超軟土的含水量超過70％的，采用逐漸提升膜下真空度的方式，使膜下真空度達(dá)到85kPa膜下負(fù)壓；對深厚超軟土地基處理，在完成淺層超軟土地基處理之后，用機(jī)械插設(shè)深層排水板，布設(shè)水平濾管，排水板出露板頭與水平濾管也采用可有效避免連接處進(jìn)入淤泥的連接方式，再鋪設(shè)透水材料和密封膜形成膜下密封后進(jìn)行真空預(yù)壓。然而這種方式實(shí)施復(fù)雜，需要在土表面鋪設(shè)透水材料，成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明要解決的第一個(gè)技術(shù)問題在于提供一種航道地基處理真空系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的操作復(fù)雜，成本較高的缺點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種航道地基處理真空系統(tǒng)，包括多根橫向布置于水底的橫管，多根橫管與同一根縱管連通，所述縱管通過真空管與真空泵連接；每根所述橫管下方設(shè)有多個(gè)井點(diǎn)管組件，所述井點(diǎn)管組件包括井點(diǎn)管和連接管，所述井點(diǎn)管豎直插入水底的土體中，所述連接管的上端與所述橫管連通，所述連接管的下端與所述井點(diǎn)管連通。

優(yōu)選地，所述井點(diǎn)管組件包括轉(zhuǎn)接套，所述轉(zhuǎn)接套的上端與所述連接管連接，所述轉(zhuǎn)接套的下端與所述井點(diǎn)管連接。

優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)接套和所述連接管均由可降解材料制成。

優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)接套包括位于上段的接口以及下段的套體，所述接口與所述連接管連接，所述套體包括內(nèi)層套體片和外層套體片，所述內(nèi)層套體片和外層套體片之間形成連接槽，所述井點(diǎn)管的上端嵌入在所述連接槽中。

優(yōu)選地，所述井點(diǎn)管的側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)嵌置孔，外層套體片的內(nèi)側(cè)面設(shè)有多個(gè)凸塊，所述轉(zhuǎn)接套與所述井點(diǎn)管連接時(shí)，所述凸塊嵌置在相應(yīng)的嵌置孔內(nèi)。

優(yōu)選地，所述井點(diǎn)管包括外筒體和內(nèi)筒體，所述外筒體和所述內(nèi)筒體之間沿徑向布置有多塊隔板，每塊所述隔板的兩端分別與所述外筒體、所述內(nèi)筒體連接，所述外筒體、內(nèi)筒體和所述隔板上均設(shè)有濾孔。

優(yōu)選地，所述外筒體為可降解材料制成。

優(yōu)選地，所述井點(diǎn)管的底部呈錐形。

本發(fā)明要解決的第二個(gè)技術(shù)問題在于提供一種航道地基處理真空系統(tǒng)的施工方法，包括如下步驟：

S1、在待處理航道地基周圍設(shè)置止水帷幕，使所述止水帷幕的底部插入深層土體；

S2、插設(shè)井點(diǎn)管組件，確保井點(diǎn)管和轉(zhuǎn)接套位于深層土體；

S3、將井點(diǎn)管組件與橫管連接，所述橫管與縱管連接；

S4、將抽真空管與真空泵連接，抽真空管的底部與縱管連接；

S5、啟動真空泵，進(jìn)行抽真空作業(yè)；

S6、待土體的固結(jié)強(qiáng)度達(dá)到預(yù)期目標(biāo)后，拆除橫管和縱管。

如上所述，本發(fā)明涉及的航道地基處理真空系統(tǒng)及施工方法，具有以下有益效果：本發(fā)明通過設(shè)置多根井點(diǎn)管組件，將井點(diǎn)管組件與橫管連接，并將多根橫管與同一根縱管連接，將縱管通過抽真空管與真空泵連接，通過抽真空作業(yè)使土體滲流固結(jié)，操作簡單，成本低廉。

附圖說明

圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為井點(diǎn)管組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為井點(diǎn)管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為井點(diǎn)管的俯視圖。

圖5為轉(zhuǎn)接套第一種實(shí)施例的剖視圖。

圖6為圖5的仰視圖。

圖7為轉(zhuǎn)接套第二種實(shí)施例的剖視圖。

圖8為圖7的仰視圖。

圖9為轉(zhuǎn)接套第三種實(shí)施例的剖視圖

元件標(biāo)號說明

1 橫管

2 縱管

3 真空管

4 真空泵

41 船

5 井點(diǎn)管組件

51 井點(diǎn)管

511 嵌置孔

512 外筒體

513 內(nèi)筒體

514 隔板

52 連接管

53 轉(zhuǎn)接套

531 接口

532 套體

533 內(nèi)層套體片

534 外層套體片

535 連接槽

536 凸塊

6 止水帷幕

7 深層土體

8 淺層土體

具體實(shí)施方式

以下由特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。

須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。

如圖1至9所示，本發(fā)明提供一種航道地基處理真空系統(tǒng)，包括多根橫向布置的橫管1，多根橫管1并排排列布置在水底的淺層土體8上，多根橫管1與同一根縱管2連接，其中每根橫管1的一端封閉，另一端與所述縱管2連通，所述縱管2通過真空管3與真空泵4連接，所述真空管3的一端與河底的縱管2連通，另一端與位于河面或河岸上的真空泵4連通，所述真空泵4一般設(shè)于河面上的船41內(nèi)，所述船41可根據(jù)施工條件靈活移動，無論是靠近或遠(yuǎn)離河岸的航道地基，均可處理。如圖2和圖3所示，每根所述橫管1下方設(shè)有多個(gè)井點(diǎn)管組件5，每個(gè)井點(diǎn)管組件5可通過轉(zhuǎn)接頭密閉連接在所述橫管1上，所述井點(diǎn)管組件5包括井點(diǎn)管51和連接管52，所述井點(diǎn)管51豎直插入水底的深層土體7中，所述連接管52位于淺層土體8中，所述連接管52的上端與所述橫管1連通，所述連接管52的下端與所述井點(diǎn)管51連通。

如圖3和圖4所示，優(yōu)選地，所述井點(diǎn)管51包括外筒體512和內(nèi)筒體513，所述外筒體512和所述內(nèi)筒體513之間沿徑向布置有多塊隔板514，每塊所述隔板514的兩端分別與所述外筒體512、所述內(nèi)筒體513固定連接，所述隔板514優(yōu)選設(shè)置八塊，所述隔板514進(jìn)一步改善土層特性。所述外筒體512、內(nèi)筒體513和所述隔板514上均設(shè)有濾孔，用于土體中水的滲入。優(yōu)選地，所述外筒體512為可降解材料制成，所述內(nèi)筒體513和所述隔板514選用難以降解的材料，隨著時(shí)間流逝，所述外筒體512完全降解掉，留有內(nèi)筒體513以及加強(qiáng)隔板514與深層土體7結(jié)合為一體形成加強(qiáng)作用，本實(shí)施例中使用的井點(diǎn)管51結(jié)構(gòu)形式代替了傳統(tǒng)的塑料排水板結(jié)構(gòu)，滲水性能更好，并且在外筒體512可以完全降解，留有內(nèi)筒體513和隔板514加強(qiáng)土體，避免環(huán)境污染。優(yōu)選地，所述井點(diǎn)管51的底部設(shè)置成錐形，便于所述井點(diǎn)管51插入所述深層土體7中。

如圖5至圖9所示，連接管52和井點(diǎn)管51的直徑不同，本實(shí)施例中提供了一種轉(zhuǎn)接套53用于連接連接管52和井點(diǎn)管51，所述轉(zhuǎn)接套53的上端與所述連接管52連接，所述轉(zhuǎn)接套53的下端與所述井點(diǎn)管51連接，所述轉(zhuǎn)接套53設(shè)置在淺層土體中。優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)接套53和所述連接管52均由可降解材料制成，避免污染環(huán)境。優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)接套53包括位于上段的接口531以及下段的套體532，所述接口531與所述連接管52連接，所述套體532包括內(nèi)層套體片533和外層套體片534，所述內(nèi)層套體片533和外層套體片534之間形成連接槽535，所述井點(diǎn)管51的上端嵌入在所述連接槽535中，內(nèi)、外層套體片的結(jié)構(gòu)形式保證了所述轉(zhuǎn)接套53和所述井點(diǎn)管51之間的密封性。所述井點(diǎn)管51的側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)嵌置孔511，外層套體片534的內(nèi)側(cè)面設(shè)有多個(gè)凸塊536，所述轉(zhuǎn)接套53與所述井點(diǎn)管51連接時(shí)，所述凸塊536嵌置在相應(yīng)的嵌置孔511內(nèi)，使所述轉(zhuǎn)接套53和所述井點(diǎn)管41的連接更可靠。當(dāng)抽真空作業(yè)時(shí)，井點(diǎn)管51內(nèi)部形成負(fù)壓，凸塊536也被吸附，進(jìn)一步保證了轉(zhuǎn)接套53和井點(diǎn)管51的密封性能，所述接口531為頸縮接口，口徑下小上大，在抽真空時(shí)易于形成負(fù)壓。優(yōu)選地，可以采用密封膜包住接口531和連接段52連接處，在密封膜外可以采用鋼絲綁扎，進(jìn)一步確保密封性。

為了便于理解，以下給出上述轉(zhuǎn)接套53的三種實(shí)施例：第一種，如圖5和圖6所示，所述隔板514和所述外筒體512的頂部齊平，所述內(nèi)層套體片533根據(jù)相鄰隔板514的位置沿圓周設(shè)為多片，便于插入在相鄰隔板514之間；第二種，如圖7和圖8所示，所述隔板514的高度低于所述外筒體512的高度，使所述內(nèi)層套體片533和所述外層套體片534的高度大致相等，當(dāng)所述套體532連接在所述井點(diǎn)管51上時(shí)，密封性能較好；第二種，如圖9所示，所述隔板514的高度略低于所述外筒體512的高度，此時(shí)所述隔板514的高度略低于所述外筒體512的高度，當(dāng)所述套體532連接在所述井點(diǎn)管51上時(shí)，密封性能較好。

本發(fā)明要解決的第二個(gè)技術(shù)問題在于提供一種航道地基處理真空系統(tǒng)的施工方法，包括如下步驟：

S1、在待處理航道地基周圍設(shè)置止水帷幕6，使所述止水帷幕6的底部插入深層土體7，所述止水帷幕6使擋土墻后的土體固結(jié)，阻斷基坑內(nèi)外的水層交流；

S2、采用插板機(jī)插設(shè)井點(diǎn)管組件5，確保連接管52和轉(zhuǎn)接套53位于淺層土體8，井點(diǎn)管51位于深層土體7，多個(gè)井點(diǎn)管51的頂部大致位于同一平面，所述井點(diǎn)管組件5可在工廠預(yù)制而成，便于運(yùn)輸和安裝，井點(diǎn)管的長度可設(shè)置為15m，連接管的長度可設(shè)置為5m左右，可根據(jù)時(shí)間情況靈活設(shè)置；

S3、依次將多個(gè)井點(diǎn)管組件5與橫管1連接，然后將每個(gè)所述橫管1連接在所述縱管2上連接，確保各組件連接的密封性；

S4、從船41上的真空泵4取出抽真空管3，將抽真空管3與縱管2連接；

S5、啟動真空泵4，進(jìn)行抽真空作業(yè)，抽吸土體中的地下水；

S6、抽真空管作業(yè)完成后，待土體的固結(jié)強(qiáng)度達(dá)到預(yù)期目標(biāo)后，拆除橫管1和縱管2，其余連接管52、轉(zhuǎn)接套53和外筒體512隨時(shí)間降解。

綜上所述，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。

上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。