專利名稱：高效軟土地基真空排水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
高效軟土地基真空排水系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于軟土地基的真空排水系統(tǒng)，具體地說(shuō)是一種鋪設(shè)方便快
捷、連接節(jié)點(diǎn)少、排水成功率高的高效軟土地基真空排水系統(tǒng)。背景技術(shù)：
高速公路、鐵路、機(jī)場(chǎng)、電廠、堆場(chǎng)、港口、圍墾、污水處理廠等工程中的常常遇到軟 土地基，其土質(zhì)具有粘性大、透水性差、含水量大、承載力低、沉降量大、土層結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特 點(diǎn)，因而需要排出地基中的水份令地基固結(jié)，才能進(jìn)行后續(xù)施工?，F(xiàn)有的含水軟土地基排水 一般采用真空吸水系統(tǒng)，實(shí)際施工過(guò)程中，將復(fù)數(shù)根排水體豎向插入軟土地基，再在排水體 上方設(shè)置橫向的真空管路，并鋪放30-50公分厚沙土層完全覆蓋需要排水的軟土地基、排 水體和橫向真空管；然后在沙土層上鋪放密封膜使下方的含水軟土形成密封的空間；最后 啟動(dòng)連接在真空管上的抽吸裝置，令排水體外的壓力大于排水體內(nèi)的壓力，利用沙土層的 壓力和真空抽吸裝置使軟土地基中的水份進(jìn)入排水體并通過(guò)沙土顆粒間的縫隙以及真空 管路形成的通道隨被抽吸的空氣排出軟土地基，從而達(dá)到軟土地基固結(jié)、滿足后續(xù)施工要 求的目的。但是采用這種排水系統(tǒng)和排水方法，排水體和連接排水體的真空管全部都掩埋 于沙土層下，隨著軟土地基中含水的排出，軟土地基會(huì)逐漸下沉并固結(jié)，整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)的排 水情況、進(jìn)度和軟土地基沉降參差不齊，常常導(dǎo)致排水系統(tǒng)中的管路斷開(kāi)、連接件脫落，令 真空排水系統(tǒng)損壞，導(dǎo)致真空管內(nèi)的真空度小于排水體內(nèi)，抽吸裝置工作效率大打折扣，無(wú) 法成功實(shí)現(xiàn)軟土地基徹底排水、固結(jié)的施工目的。而且，一旦發(fā)生這種情況，由于排水體和 真空管路掩埋于沙土層之下，施工人員也無(wú)法及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)排水系統(tǒng)的破壞情況或進(jìn) 行針對(duì)性的修復(fù)。另一方面，由于需要搬運(yùn)大量的沙土用于覆蓋整個(gè)排水系統(tǒng)，施工土石方 量巨大，成本高昂；一旦排水系統(tǒng)斷開(kāi)，真空度即無(wú)法達(dá)到地基深處，必須挖開(kāi)沙土層并重 新設(shè)置排水體和真空管，更增加施工成本、拖延工期。此外，對(duì)施工人員的操作技能要求高， 使用過(guò)的管路等材料無(wú)法重復(fù)使用。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題和提出的技術(shù)任務(wù)是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一 種真空度傳遞更直接、鋪設(shè)方便快捷、連接節(jié)點(diǎn)少、排水成功率高的高效軟土地基真空排水 系統(tǒng)。為此，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案 高效軟土地基真空排水系統(tǒng)，包括排水體、密封覆膜層和真空管路以及連接在真 空管路上的真空抽吸裝置，其特征在于所述的排水體分為至少一根縱向設(shè)置于地基中的縱 向排水體和至少一根鋪放在地基表層的水平向排水體，所述的排水體包括具有排水通道的 芯板和沿芯板長(zhǎng)度方向設(shè)置的柔性排水管，所述的芯板和排水管外包覆有濾膜層，柔性排 水管一端伸出排水體與水平向設(shè)置的真空管路連接，所述的濾膜層在排水體上下端封口， 所述的密封覆膜層為覆蓋于排水體、真空管路之上的柔性片材并且其周緣埋入地基內(nèi)。密 封覆膜層可采用塑料布、土工布、密封膜的一種或幾種材質(zhì)的組合，將需要處理的地基、排水體、真空管路與大氣隔絕形成封閉的空間，真空抽吸裝置抽吸真空管路，形成的抽吸力可 傳達(dá)至排水體內(nèi)，令排水體內(nèi)外產(chǎn)生壓力差，覆膜層下地基內(nèi)所含的水份在壓力的作用下 進(jìn)入到排水體內(nèi)，隨著排水體內(nèi)的空氣一同被抽離排出。濾膜層封口用于防止泥沙進(jìn)入排 水體、堵住水流通路。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)來(lái)說(shuō)，地基中所含的水份是通過(guò)排水體和真空管路直 接排出，而非經(jīng)排水體、沙土層、真空管路的多級(jí)傳遞排出，真空度傳遞更為直接，抽吸效果
好；鋪設(shè)的水平向排水體在抽吸過(guò)程中因含水變重從而形成附載層，對(duì)含水地基施加壓力， 促進(jìn)水分進(jìn)入豎向排水體內(nèi)；另外，水平向鋪設(shè)的排水體可根據(jù)實(shí)際地基情況不間斷地鋪 設(shè)，減少了截?cái)嗯潘w和排水體封口的次數(shù)，操作更加快捷，同時(shí)也減少了連接節(jié)點(diǎn)，大幅 降低了因地基沉降而導(dǎo)致連接點(diǎn)脫開(kāi)的可能性，提高排水的成功率；施工過(guò)程中不鋪放沙 土層，能減少土石方的搬運(yùn)量，降低排水成本，若發(fā)現(xiàn)連接節(jié)點(diǎn)脫開(kāi)，也可較為便利的進(jìn)行 修復(fù)，尤為適用于水份含量大的軟土基地。 對(duì)于上述技術(shù)方案的完善和補(bǔ)充，可以增加如下技術(shù)特征或其組合 所述的縱向排水體上端彎折成水平向后，所述的柔性排水管與真空管路連接。彎
折縱向排水體和采用柔性排水管，便于排水體與真空管路連接，使連接節(jié)點(diǎn)牢固可靠，不易脫開(kāi)。 所述的真空管路連接有柔性連接管，所述的柔性連接管繞過(guò)埋入地基內(nèi)的密封覆 膜層的邊緣與真空抽吸裝置連接。這樣設(shè)置可保持密封覆膜層的完整性，使其覆蓋地基后 密封效果好，提高排水成功率。 所述的真空管路上設(shè)置有氣壓調(diào)節(jié)閥。排水系統(tǒng)工作一段時(shí)間后，定時(shí)開(kāi)通氣壓 調(diào)節(jié)閥可向真空管路和排水體內(nèi)補(bǔ)充空氣，防止真空管路和排水體內(nèi)因真空度低于真空抽 吸裝置而無(wú)法繼續(xù)排出水份，保障進(jìn)入排水體內(nèi)的水份能連貫地隨著空氣排出地基。 還包括覆蓋于地基之上的土工布層，所述的縱向排水體上部穿過(guò)土工布層后與所 述的真空管路連接。土工布層用于將排水系統(tǒng)與軟土地基隔離開(kāi)來(lái)，使得部分或全部真空 管路、排水體可以重復(fù)使用。 所述的排水管的管壁上設(shè)置有至少一個(gè)排水孔，所述的排水孔處至少設(shè)有一個(gè)突
出的擴(kuò)張片。設(shè)置擴(kuò)張片可避免濾膜層在壓力的作用下貼敷到排水管管壁或排水通道上并
因此而被弄破，保障濾膜層能穩(wěn)定的工作、阻隔泥沙、僅讓水份進(jìn)入到排水體內(nèi)。 所述的排水管可為單根管體、復(fù)數(shù)根管體的組合、中心設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)延長(zhǎng)度方向
通道的板片中的一種或組合。這樣的技術(shù)方案可進(jìn)一步提高瞬時(shí)排水體抽吸水份的量。 所述的真空管路可為復(fù)數(shù)根單元節(jié)串聯(lián)、并聯(lián)或兩者的組合而成。便于使用人員
現(xiàn)場(chǎng)快速安裝和拆卸，有利于管路的再次利用及檢修。 還包括密封覆膜層上設(shè)置的堆載層。通過(guò)堆放沙土層等堆載層，可有效增大密封 覆膜層及其所覆蓋地基的壓力，有助于所含水份快速進(jìn)入到排水體內(nèi)，提高排水效率。 所述的密封覆膜層為透明材質(zhì)。便于監(jiān)視真空管路、排水體以及連接節(jié)點(diǎn)的工作 狀態(tài)， 一旦發(fā)生節(jié)點(diǎn)脫開(kāi)情況，能及時(shí)進(jìn)行修復(fù)。 本實(shí)用新型通過(guò)排水體、真空管路的獨(dú)特設(shè)置、連接方式，減少了真空度損耗，利 用水平向排水體工作時(shí)的重量替代堆載層的重量，節(jié)省了土石方搬運(yùn)的時(shí)間和成本，還便 于及時(shí)檢修脫開(kāi)的連接節(jié)點(diǎn)，鋪設(shè)方便快捷，材料可重復(fù)利用，并可適時(shí)補(bǔ)充、調(diào)整真空抽 吸裝置和排水體以及真空管路之間的壓力差，保證地基所含水份能持續(xù)進(jìn)入排水體并經(jīng)真
4空管路排出。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的真空排水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本實(shí)用新型排水體一種實(shí)施例的局部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本實(shí)用新型排水體另一種實(shí)施例的局部結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中1、真空管路，11、柔性連接管，2、排水體，21、柔性排水管，22、芯板，23、濾膜 層，3、密封覆膜層，31、土工布層，4、軟土地基，5、硬地基，6、真空抽吸裝置，7、堆載層，8、氣
壓調(diào)節(jié)閥。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)作進(jìn)一步的說(shuō) 明。 如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中，真空排水系統(tǒng)包括復(fù)數(shù)根排水體2豎向插入含水的軟土 地基4，再在排水體2上方設(shè)置橫向的真空管路l，并鋪放30-50公分厚沙土層7完全覆蓋 需要排水的軟土地基4、排水體2和橫向真空管1，真空管路為均布小孔的濾管；然后在沙土 層7上鋪放密封膜3使下方的含水軟土形成密封的空間。工作時(shí)啟動(dòng)連接在真空管1上的 真空抽吸裝置6，令排水體2外的壓力大于排水體內(nèi)的壓力，利用沙土層7的壓力和真空抽 吸裝置6使軟土地基4中的水份進(jìn)入排水體2并通過(guò)沙土顆粒間的縫隙以及真空管路形成 的通道隨被抽吸的空氣排出軟土地基，從而達(dá)到軟土地基固結(jié)、與硬地基5—同滿足后續(xù) 施工要求的目的。由于一定要通過(guò)鋪放沙土層并利用沙土顆粒的縫隙傳遞真空度，因此，施 工成本很高；水份透過(guò)沙土層的速度取決于沙土顆粒的直徑，傳遞效果不均勻，另外，系統(tǒng) 連接節(jié)點(diǎn)脫開(kāi)等情況不便觀察，檢修困難，排水成功率低。 如圖2-4所示，高效軟土地基真空排水系統(tǒng)，包括排水體2、密封覆膜層3和真空管 路1以及連接在真空管路上的真空抽吸裝置6，排水體2分為至少一根縱向設(shè)置于地基中的 縱向排水體和至少一根鋪放在地基表層的水平向排水體。排水體2包括具有排水通道的芯 板22和沿芯板長(zhǎng)度方向設(shè)置的柔性排水管21，芯板22和排水管21外包覆有濾膜層23，柔 性排水管21 —端伸出排水體與水平向設(shè)置的真空管路1連接，縱向排水體上端彎折成水平 向，濾膜層23在排水體上下端封口，密封覆膜層3為覆蓋于排水體2、真空管路1之上的柔 性片材并且其周緣埋入地基內(nèi)。真空管路1連接有柔性連接管ll，柔性連接管11繞過(guò)埋 入地基內(nèi)的密封覆膜層3的邊緣與真空抽吸裝置6連接。真空管路1上設(shè)置有與大氣連通 的氣壓調(diào)節(jié)閥8。還可在地基之上、水平向排水體及真空管路下方鋪放覆蓋用的土工布層 31，用于隔離泥漿和水平向的排水體和真空管路，縱向排水體上部穿過(guò)土工布31層后與真 空管路1連接。排水管21的管壁上設(shè)置有至少一個(gè)排水孔，排水孔處至少設(shè)有一個(gè)突出的 擴(kuò)張片211。排水管21可為單根管體、復(fù)數(shù)根管體的組合、中心設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)延長(zhǎng)度方向通 道的板片中的一種或組合。真空管路l可為復(fù)數(shù)根單元節(jié)串聯(lián)、并聯(lián)或兩者的組合而成。 為了提高排水效率可在密封覆膜層3上設(shè)置沙土的堆載層7。密封覆膜層3還可 采用透明材質(zhì)。[0025] 實(shí)際施工時(shí)，縱向排水體和橫向排水體采用復(fù)數(shù)根，排水體與真空管路的排列方 式可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行排列，橫向排水體可多層鋪放，縱向排水體則按照一定的間距排列， 排水體密度可進(jìn)行調(diào)整。 本實(shí)用新型的排水系統(tǒng)工作時(shí)，啟動(dòng)真空抽吸裝置，軟土地基4中的水份在壓力 的作用下經(jīng)濾膜層23進(jìn)入排水體2，并沿?cái)U(kuò)張片211、芯板22上的排水通道進(jìn)入到柔性排 水管21內(nèi)，水份隨著排水體2內(nèi)的空氣經(jīng)真空管路1 、柔性連接管11排出，減少了鋪放排水 體時(shí)截?cái)嗪兔芊獾拇螖?shù)，施工方便快捷，適時(shí)開(kāi)啟氣壓調(diào)節(jié)閥補(bǔ)充空氣，可令地基與排水系 統(tǒng)內(nèi)保持穩(wěn)定的壓力差，提高排水效率。 以上附圖所示的高效軟土地基真空排水系統(tǒng)是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，已經(jīng)體 現(xiàn)出本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步，可根據(jù)實(shí)際的使用需要，對(duì)排水體、真空管路的形狀、 規(guī)格、材質(zhì)以及排列方式等方面進(jìn)行修改，在此不多贅述。
權(quán)利要求高效軟土地基真空排水系統(tǒng)，包括排水體(2)、密封覆膜層(3)和真空管路(1)以及連接在真空管路上的真空抽吸裝置(6)，其特征在于所述的排水體(2)分為至少一根縱向設(shè)置于地基中的縱向排水體和至少一根鋪放在地基表層的水平向排水體，所述的排水體(2)包括具有排水通道的芯板(22)和沿芯板長(zhǎng)度方向設(shè)置的柔性排水管(21)，所述的芯板(22)和排水管(21)外包覆有濾膜層(23)，柔性排水管(21)一端伸出排水體與水平向設(shè)置的真空管路(1)連接，所述的濾膜層(23)在排水體上下端封口，所述的密封覆膜層(3)為覆蓋于排水體(2)、真空管路(1)之上的柔性片材并且其周緣埋入地基內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效軟土地基真空排水系統(tǒng)，其特征在于所述的縱向排水體上端彎折成水平向后，所述的柔性排水管(21)與真空管路(1)連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高效軟土地基真空排水系統(tǒng)，其特征在于所述的真空管路(1)連接有柔性連接管(ll)，所述的柔性連接管(11)繞過(guò)埋入地基內(nèi)的密封覆膜層(3)的邊緣與真空抽吸裝置(6)連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高效軟土地基真空排水系統(tǒng)，其特征在于所述的真空管路(1)上設(shè)置有氣壓調(diào)節(jié)閥(8)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高效軟土地基真空排水系統(tǒng)，其特征在于還包括覆蓋于地基之上的土工布層(31)，所述的縱向排水體上部穿過(guò)土工布(31)層后與所述的真空管路(1)連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高效軟土地基真空排水系統(tǒng)，其特征在于所述的排水管(21)的管壁上設(shè)置有至少一個(gè)排水孔，所述的排水孔處至少設(shè)有一個(gè)突出的擴(kuò)張片(211)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的高效軟土地基真空排水系統(tǒng)，其特征在于所述的排水管(21)可為單根管體、復(fù)數(shù)根管體的組合、中心設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)延長(zhǎng)度方向通道的板片中的一種或組合。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的高效軟土地基真空排水系統(tǒng)，其特征在于所述的真空管路(1)可為復(fù)數(shù)根單元節(jié)串聯(lián)、并聯(lián)或兩者的組合而成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1、2、6、7或8所述的高效軟土地基真空排水系統(tǒng)，其特征在于還包括密封覆膜層(3)上設(shè)置的堆載層(7)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1、2、6、7或8所述的高效軟土地基真空排水系統(tǒng)，其特征在于所述的密封覆膜層(3)為透明材質(zhì)。
專利摘要高效軟土地基真空排水系統(tǒng)，屬于地基處理技術(shù)領(lǐng)域?，F(xiàn)有技術(shù)施工量大、排水成功率低。本實(shí)用新型包括排水體、密封覆膜層和真空管路以及連接在真空管路上的真空抽吸裝置，其特征在于排水體分為縱向排水體和水平向排水體，排水體包括芯板和柔性排水管，芯板和排水管外包覆有濾膜層，柔性排水管一端伸出排水體與真空管路連接，濾膜層在排水體上下端封口，密封覆膜層為覆蓋于排水體、真空管路之上的柔性片材并且其周緣埋入地基內(nèi)，其優(yōu)點(diǎn)在于真空度傳遞更直接、鋪設(shè)方便快捷、連接節(jié)點(diǎn)少、排水成功率高。
文檔編號(hào)E02D3/10GK201459706SQ20092011912
公開(kāi)日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月4日
發(fā)明者任再永 申請(qǐng)人:任再永