超軟土加固的加熱型排水板及熱真空預(yù)壓裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及真空預(yù)壓方法，尤其涉及一種超軟土加固的加熱型排水板及熱真空預(yù)壓裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]ff.Kjellman (1952)首次提出了真空預(yù)壓方法，并初步建立了抽真空降低孔隙水壓力、增加有效應(yīng)力的基礎(chǔ)理論。后來隨著密封技術(shù)、真空泵技術(shù)、整體式排水板、直排式、無膜等技術(shù)和施工工藝的發(fā)展，成功地應(yīng)用于軟土地基的加固。但是該方法應(yīng)用于吹填淤泥、污泥等超軟土?xí)r，仍存在幾個問題:1、吹填淤泥、污泥等超軟土滲透小，工期較長，需6~24個月；2、負壓極限為-80 kPa，強度增長有限。而與此同時，學(xué)者也越來越關(guān)注熱對粘土土工特性的影響，如Towhata (1993)研宄了溫度對粘土的土土工特性影響，發(fā)現(xiàn)滲透系數(shù)升高不僅與粘滯系數(shù)變小有關(guān)，還與結(jié)合水變?yōu)樽杂伤嘘P(guān)，溫度升高，增加了水分子能量，減少了雙電層厚度，顆粒間距減少引起熱縮變形，同時增加了其滲透系數(shù)；Derjaguin(1986)指出在70°C時表面吸附水易變?yōu)樽杂伤?，?dǎo)致孔隙水的粘滯性降低，同時造成孔隙中的自由水增多，提高了滲透系數(shù)。Abuel-Naga等人(2006)將熱與真空預(yù)壓聯(lián)合在室內(nèi)進行了粘土的熱真空預(yù)壓試驗，發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)真空法相比固結(jié)時間縮短了 2/3，最終沉降提高了25~30%，效果較為顯著。但目前還缺乏一種可工業(yè)化生產(chǎn)的加熱型排水板及現(xiàn)場的熱真空預(yù)壓施工方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對熱真空預(yù)壓技術(shù)處理超軟土的特點，本發(fā)明的目的在于提供一種超軟土加固的加熱型排水板及熱真空預(yù)壓裝置，除了和其他普通塑料排水板一樣具有的排水功能，還具有加熱超軟土的功能。通過熱水把熱量傳遞到附近的超軟土中，提高其溫度，從而增加其滲透系數(shù)，加快固結(jié)速率。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
本發(fā)明包括多排多個U形熱水管，每個U形熱水管之間均設(shè)有包覆濾膜的柵格狀芯板，熱水桶經(jīng)水泵、進水管、多個U形熱水管和回水管接熱水桶，真空泵經(jīng)排水管分別與包覆濾膜的柵格狀芯板連接，聚氯乙烯薄膜鋪設(shè)在多個U形熱水管上部，兩端形成密封溝，密封溝內(nèi)填有泥土。
[0005]所述多排多個U形熱水管為橡膠塑料軟管，軟管的外徑為5~7mm，內(nèi)徑為3~4mm。
[0006]所述柵格狀芯板的材料為共聚丙烯塑料；其外側(cè)濾膜為纖維熱壓微孔濾布。
[0007]所述多個U形熱水管之間通過橡膠塑料軟管連接。
[0008]所述熱水桶外設(shè)置太陽能加熱板。
[0009]本發(fā)明具有的有益效果是:
(I)本發(fā)明結(jié)構(gòu)比較簡單，制造方便，而且制造成本比較低。
[0010](2)本發(fā)明的外觀與普通排水板類似，無需改變排水板打設(shè)機械。
[0011](3)可采用太陽能加熱循環(huán)水的方法，可以節(jié)約能源，降低成本。
[0012](4)熱真空預(yù)壓方法結(jié)合了加熱及真空預(yù)壓兩者的優(yōu)點，不僅可以加快超軟土固結(jié)的速度，還可提高超軟土的最終沉降量。
[0013](5)該施工方法與常規(guī)真空預(yù)壓方法類似，僅增加了熱水管的連接及加熱和泵送裝置，易于工程實施而推廣。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是可加熱型排水板的橫截面示意圖。
[0016]圖中:1、U形熱水管，2、柵格狀芯板，3、濾膜，4、橡膠塑料連接管，5、水泵，6、熱水桶、7、真空泵，8、氯乙烯薄膜，9、排水管，10、回水管，11、進水管，12、密封溝。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0018]如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括多排多個U形熱水管I (可等間距排列或不等間距排列)，每個U形熱水管I之間均設(shè)有包覆濾膜3的柵格狀芯板2，熱水桶6經(jīng)水泵5、進水管
11、多個U形熱水管I和回水管10接熱水桶6，真空泵7經(jīng)排水管9分別與包覆濾膜3的柵格狀芯板2套裝連接，聚氯乙烯薄膜8鋪設(shè)在多個U形熱水管上部，兩端形成密封溝12，密封溝12內(nèi)填有泥土。
[0019]所述多排多個U形熱水管I為橡膠塑料軟管，軟管的外徑為5~7mm，內(nèi)徑為3~4mm。
[0020]所述柵格狀芯板2的材料為共聚丙烯塑料；其外側(cè)濾膜為纖維熱壓微孔濾布。
[0021]所述多個U形熱水管I之間通過橡膠塑料軟管4套裝連接，并在兩個U形熱水管I之間的橡膠塑料軟管4留有足夠長度。
[0022]所述熱水桶6外設(shè)置太陽能加熱板。
[0023]本發(fā)明的實施過程如下:
將加熱型排水板按照設(shè)計間距打設(shè)進超軟土后，將每根排水板的U形熱水管I相連，其中進水管11與水泵5連接，回水管10與熱水桶6連接。按照常規(guī)真空預(yù)壓施工工藝，鋪設(shè)排水管9，并將排水板與排水管9相連，再鋪設(shè)聚氯乙烯薄膜8，施工密封溝12。施工完成后，開動真空泵7抽真空預(yù)壓，并同時打開加熱裝置和水泵，將熱水循環(huán)泵送送入進水管
11。在此過程中，監(jiān)測膜下真空度、表面沉降，當(dāng)表面沉降滿足設(shè)計固結(jié)度時，可停止抽真空和加熱，完成超軟土加固。
[0024]上述【具體實施方式】用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種超軟土加固的加熱型排水板及熱真空預(yù)壓裝置，其特征在于:包括多排多個U形熱水管(1)，每個U形熱水管(I)之間均設(shè)有包覆濾膜(3)的柵格狀芯板(2)，熱水桶(6)經(jīng)水泵(5)、進水管(11)、多個U形熱水管(I)和回水管(10)接熱水桶(6)，真空泵(7)經(jīng)排水管(9)分別與包覆濾膜(3)的柵格狀芯板(2)連接，聚氯乙烯薄膜(8)鋪設(shè)在多個U形熱水管上部，兩端形成密封溝(12)，密封溝(12)內(nèi)填有泥土。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可加熱型排水板，其特征在于:所述多排多個U形熱水管(I)為橡膠塑料軟管，軟管的外徑為5~7mm，內(nèi)徑為3~4mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可加熱型排水板，其特征在于:所述柵格狀芯板(2)的材料為共聚丙烯塑料；其外側(cè)濾膜為纖維熱壓微孔濾布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可加熱型排水板，其特征在于:所述多個U形熱水管(I)之間通過橡膠塑料軟管連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可加熱型排水板，其特征在于:所述熱水桶(6)外設(shè)置太陽能加熱板。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超軟土加固的加熱型排水板及熱真空預(yù)壓裝置。包括多排多個U形熱水管，每個U形熱水管之間均設(shè)有包覆濾膜的柵格狀芯板，熱水桶經(jīng)水泵、進水管、多個U形熱水管和回水管接熱水桶，真空泵經(jīng)排水管分別與包覆濾膜的柵格狀芯板連接，聚氯乙烯薄膜鋪設(shè)在多個U形熱水管上部，兩端形成密封溝，密封溝內(nèi)填有泥土。本發(fā)明的外觀與普通排水板類似，無需改變排水板打設(shè)機械；可采用太陽能加熱循環(huán)水，節(jié)約能源，降低成本；熱真空預(yù)壓方法結(jié)合了加熱及真空預(yù)壓兩者的優(yōu)點，不僅可以加快超軟土固結(jié)的速度，還可提高超軟土的最終沉降量；該施工方法與常規(guī)真空預(yù)壓方法類似，僅增加了熱水管的連接及加熱和泵送裝置，易于工程實施而推廣。
【IPC分類】E02D3-11
【公開號】CN104563092
【申請?zhí)枴緾N201510024980
【發(fā)明人】林偉岸, 李卓峰, 詹良通, 陳云敏, 占鑫杰, 謝勝達, 洪濤, 李丹明
【申請人】浙江大學(xué), 浙江大學(xué)建筑設(shè)計研究院有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月19日