預(yù)留的中空通氣連接管7，沿著排水板塑料芯板兩側(cè)的密閉中空管道11進入蓋帽9兩側(cè)的中空通氣連接管12，再進入蓋帽9底部預(yù)留的通氣通道16并從蓋帽9底部的通氣圓孔13進入到塑料芯板的中間格柵部分15，以達到通氣氣流從中空管道11到排水板的中間格柵部分15的目的，隨后氣流由蝴蝶結(jié)橫向排水管道端口 5進入到水汽分離裝置10，最后進入大氣形成通氣回路；真空預(yù)壓法過程中排水板中間格柵部分15會積存大量由淤泥分離出的自由水，中間格柵部分15存在的氣流回路可以帶動其中的自由水進入到水汽分離裝置10，這樣就可以加快排水固結(jié)速率。
[0024]本發(fā)明所需的自制蝴蝶結(jié)有8個接口，分別是兩個排水板接口 4，兩個橫向排水管道端口 5，四個通氣管道端口 6。參考圖2b，蝴蝶結(jié)通氣管道端口 6僅與蝴蝶結(jié)內(nèi)預(yù)留的中空通氣連接管7是相通的，與排水板接口 4是密封隔斷的；由兩個橫向排水管道端口 5組成的蝴蝶結(jié)排水管道與排水板接口 4相交處需開口，這樣可以保證真空壓力可以傳遞到垂直排水板2中，同時也可以保證排水板中間格柵部分15的自由水可以進入到由兩個橫向排水管道端口 5組成的蝴蝶結(jié)排水管道中，并排入水汽分離裝置；蝴蝶結(jié)內(nèi)預(yù)留的中空通氣連接管7插入到排水板塑料芯板兩側(cè)的密閉中空管道11內(nèi)進行無縫密封連接，這樣可以保證氣流是從通氣管道端口 6進入到蝴蝶結(jié)內(nèi)預(yù)留的中空通氣連接管7，沿著排水板塑料芯板兩側(cè)的密閉中空管道11進入到中間格柵部分15，進而形成氣流回路，保證氣流可以到達排水板最底部的蓋帽9，最終目的是使排水板中間格柵部分15形成自下而上的氣流，以達到水隨氣流排出的目的。
[0025]管道連接方式方面，參考圖1，蝴蝶結(jié)通氣管道端口 6連接通氣管道3，將各個由蝴蝶結(jié)通氣管道端口 6連接的通氣管道3進行匯總連接，形成統(tǒng)一的通氣口和通氣閥門，進行統(tǒng)一通氣，這樣更便于通氣量和通氣時間的控制；將垂直排水板2插入到排水板接口 4中，保證垂直排水板2與排水板接口 4的密封性；排水管道端口 5連接橫向排水管1，通過橫向排水管I將各個蝴蝶結(jié)進行串聯(lián)連接，組成橫向通氣管道網(wǎng)絡(luò)和排水管道網(wǎng)絡(luò)，并最終匯總連接到一個水汽分離裝置10，水汽分離裝置10在連接抽真空設(shè)備上，這樣就形成了整套的間歇式通氣真空預(yù)壓排水法的裝置連接。
[0026]施工方法方面，如下:
[0027](I)在吹填淤泥質(zhì)土表層鋪設(shè)無紡?fù)凉た椢飰|層。
[0028](2)在無紡?fù)凉た椢锷祥_縫，按照插板深度和表層預(yù)留排水板長度來拆剪排水板2，用自行設(shè)計的蓋帽9扣住排水板2底部，蓋帽9可完全囊括排水板2 土工織物過濾層14，用相關(guān)措施保證蓋帽9在插板的過程中不脫落，并在開縫處打設(shè)縱向排水板2至設(shè)計深度；
[0029](3)用自行設(shè)計的蝴蝶結(jié)對縱向排水板2、橫向排水管道I和通氣管道3進行密封連接，其中蝴蝶結(jié)與排水板的連接需要確保在施工過程中不脫離，保證由通氣管道3、蝴蝶結(jié)通氣管道端口 6、蝴蝶結(jié)內(nèi)預(yù)留的中空通氣連接管7、密閉中空管道11、中空通氣連接管
12、通氣通道16和通氣圓孔13組成的通氣管路與由中間格柵部分15、橫向排水管道端口 5和水汽分離裝置10組成的排水管路只在縱向排水板底部通過自行設(shè)計的蓋帽9來完成連接，其他部位相隔，蝴蝶結(jié)通氣管道接口 6連接通氣管3，排水板接口 4連接垂直排水板2，排水管道接口 5連接橫向排水管1，組成排水管道網(wǎng)絡(luò)和通氣管道網(wǎng)絡(luò)；
[0030](4)密封連接各橫向排水管道I以及各通氣管道3，使其匯聚成排水系統(tǒng)和通氣系統(tǒng)并安裝好通氣閥門，用以進行統(tǒng)一抽真空和統(tǒng)一通氣；
[0031](5)在管道網(wǎng)絡(luò)表面鋪設(shè)密封膜，密封膜四周埋入周圍土體中，隔絕大氣，以保證密封膜以下土體的真空度；
[0032](6)最外側(cè)的排水管口連接到水汽分離裝置，安裝并連接真空泵，進行真空預(yù)壓排水，以及觀測和記錄數(shù)據(jù)。排水過程中，真空泵抽真空一段時間(如30分鐘)后，打開通氣管閥門8，通入氣流，通氣一定時間(如I分鐘)后，關(guān)閉通氣管閥門8，再進行一段時間(如30分鐘)的抽真空。如此，循環(huán)往復(fù)地進行間歇式通氣真空預(yù)壓施工。
[0033](7)當排水效果達到預(yù)想后進行真空卸載和設(shè)備的撤場。
[0034]采用該方案能保證排水板中的真空度，不會因持續(xù)的通氣導(dǎo)致真空度抵消過大，提高了排水速率。同時，由于排水板厚度的增大，可提高抗彎強度，減少彎折，可保證真空度的傳遞和排水順暢。
[0035]新設(shè)計的排水板，具有以下特點:
[0036]I)新設(shè)計的塑料芯板由于中間部分采用格柵結(jié)構(gòu)，厚度較常規(guī)的塑料芯板有一定的增大，以增大其抗彎強度，有效減小在淤泥中的彎折變形；
[0037]2)新設(shè)計的塑料芯板兩側(cè)各含有一個密閉管道，底部插有一中空的蓋帽，確保氣流從密閉管道有效傳遞到排水板底部中間格柵處。
[0038]新設(shè)計的蝴蝶結(jié)，具有以下的特點:
[0039]I)蝴蝶結(jié)的上下兩端分別與上排水板和下排水板相互連接，從而連通了整個排水板2，中間部分是排水管道接口，兩側(cè)有四個通氣管道接口，端口 5內(nèi)部連通，各個端口 6相互獨立，使下排水板中的水流能到達端口 5內(nèi)部；
[0040]2)蝴蝶結(jié)內(nèi)部的兩側(cè)各有一個與排水板通氣管道相匹配的通氣連接管7插入排水板兩側(cè)的密閉管道11內(nèi)，保證了通氣管路與排水管路只在縱向排水板底部有相通。
【主權(quán)項】
1.一種間歇式通氣真空預(yù)壓排水系統(tǒng)，包括排水板(2)、橫向排水管道(I)、蝴蝶結(jié)和通氣管道(3)，橫向排水管道(I)通過水汽分離裝置(10)與真空泵(17)相連，其特征在于，所述的排水板(2)分為上排水板和下排水板，兩者通過蝴蝶結(jié)連接并連通；上排水板和下排水板結(jié)構(gòu)相同，主體為塑料芯板，塑料芯板的中間為格柵部分(15)，格柵部分(15)的兩側(cè)各設(shè)置一個密閉中空管道(11)，在塑料芯板外表面包覆有土工織物過濾層(14); 蝴蝶結(jié)的主體為一個兩端開口的扁立方體，其上端和下端分別與所述的上排水板和下排水板連接，蝴蝶結(jié)上設(shè)置有連接橫向排水管道(I)的貫穿蝴蝶結(jié)的端口(5)，貫穿蝴蝶結(jié)的端口(5)在蝴蝶結(jié)內(nèi)部開設(shè)有與蝴蝶結(jié)內(nèi)部連通的口(20)，在貫穿蝴蝶結(jié)的端口(5)的上方和下方各設(shè)置有兩個與通氣管道(3)相連的通氣管道端口 ￠)，各個通氣管道端口(6)不與蝴蝶結(jié)內(nèi)部連通，并且相互獨立；在扁立方體的兩側(cè)靠近上端和下端的位置各固定有一根中空通氣連接管(7)，每個中空通氣連接管(7)的一端均與相應(yīng)的通氣管道端口(6)相連通，另一端與排水板⑵的相應(yīng)的密閉中空管道(11)相連通； 在下排水板的底部連接有蓋帽(9)，蓋帽(9)的底部為底板(18)，其內(nèi)設(shè)置有開設(shè)了通氣圓孔(13)的連通板(19)，由底板(18)和連通板(19)圍成一個蓋帽(9)的通氣通道(16)，在蓋帽的兩側(cè)各設(shè)置一個與通氣通道(16)連通的蓋帽內(nèi)的通氣連接管(12);蓋帽(9)連接到下排水板的底部，兩個通氣連接管(12)分別與下排水板的相應(yīng)的密封中空管道(11)連通。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種間歇式通氣真空預(yù)壓排水系統(tǒng)，包括排水板(2)、橫向排水管道(1)、蝴蝶結(jié)和通氣管道(3)，橫向排水管道(1)通過水汽分離裝置(10)與真空泵(17)相連。所述的排水板(2)分為上排水板和下排水板，兩者通過蝴蝶結(jié)連接并連通；主體為塑料芯板，中間為格柵部分(15)，兩側(cè)各設(shè)置一個密閉中空管道(11)；蝴蝶結(jié)與上排水板和下排水板連接，設(shè)置有連接橫向排水管道(1)的端口(5)，開設(shè)有與蝴蝶結(jié)內(nèi)部連通的口(20)，并設(shè)置有多個與通氣管道(3)相連的通氣管道端口(6)，在蝴蝶結(jié)兩側(cè)固定有多根中空通氣連接管(7)。本發(fā)明可保證排水板內(nèi)真空度的穩(wěn)定性又可以進行快速高效排水固結(jié)。
【IPC分類】E02D3/10
【公開號】CN104929104
【申請?zhí)枴緾N201510310190
【發(fā)明人】雷華陽, 張志鵬, 劉敏, 王鐵英, 周駿
【申請人】天津大學(xué)
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月9日