本實用新型涉及一種交替式抽氣的真空預(yù)壓裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和全球經(jīng)濟(jì)一體化，國內(nèi)沿海城市急需大量的港口和航道，同時隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展沿海地區(qū)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)用地緊張的矛盾日益突出，在此情況下各城市掀起了一股填海造陸的熱潮，航道疏浚形成的吹填土往往被用來作為填海造陸的地基。
大多數(shù)人工港口的地基是疏浚淤泥形成的深厚吹填超軟土，其顆粒粒徑小于0.005mm的黏粒含量在30％-50％之間，具有高含水率、大孔隙比、低強度、高壓縮性、低滲透性和流變性等特點。這種吹填土地基不能滿足工程建設(shè)所要求的基本條件，而超軟土在自重作用下的固結(jié)需要幾年甚至更長時間才能完成。
由于吹填土的特殊性使得堆載預(yù)壓法和強夯法等地基加固方法都無法在疏浚淤泥形成的地基中使用。為此，瑞典皇家地質(zhì)學(xué)院科學(xué)家Kjellman教授提出了真空預(yù)壓法來解決吹填超軟土地基的加固問題。
傳統(tǒng)真空預(yù)壓法的原理是在吹填軟土中設(shè)置砂井，上覆砂墊層和密封薄膜，利用射流泵對吹填超軟土施加流體負(fù)壓力，通過薄膜內(nèi)外的壓力差使超軟土孔隙中的水排水體外。由于真空預(yù)壓法在處理吹填超軟土地基方面的有效性使其在軟基處理中得到廣泛應(yīng)用。
傳統(tǒng)真空抽水形成的淤泥排水層有一個被壓密的過程，孔隙結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易發(fā)生淤堵。目前，真空預(yù)壓法普遍存在因排水板外淤堵泥層的形成而引起的局部土體隆起現(xiàn)象，土體隆起部分半徑小、較密實，除此之外其他部分土體呈稀泥狀，承載力極地，在淤泥表面形成一層硬殼層，硬殼層以下土體的強度十分低，幾乎無法進(jìn)行相關(guān)原位測試，沒有達(dá)到原本的排水固結(jié)目的。如果淤堵泥層的形成而帶來的排水效果不良的問題得不到解決就會加大真空預(yù)壓法的施工工期，降低排水固結(jié)效率，帶來不必要的能源消耗和材料的浪費。因此，如何解決淤堵泥層問題已成為真空預(yù)壓排水施工的一個主要技術(shù)障礙。
目前解決淤堵的方法主要集中兩個方面，一是，排水板工作性能進(jìn)行設(shè)計，比如根據(jù)軟土顆粒成分，設(shè)計濾膜孔隙，形成防淤堵的排水板；二是，氣壓劈裂方法或者不同注氣增壓方式例如間歇式注氣增壓等，通過氣壓可以使得淤堵處的土體產(chǎn)生損傷裂紋，從而解決淤堵問題。
不同形式的防淤堵方法各具特色，就防淤堵效果來說，這兩種方法存在相似的缺陷和不足，主要表現(xiàn)在以下兩個方面：
(1)雖然在一定程度上對濾膜進(jìn)行設(shè)計可以對淤堵效果進(jìn)行改善，但是不能從根本上解決淤堵問題。
(2)氣壓劈裂方法從原理上分析，在某種程度上預(yù)防排水板淤堵，但是工程實踐中，并不能確定在什么深度范圍內(nèi)對軟土地基進(jìn)行氣壓劈裂，防淤堵效果最佳，目前仍處于探索階段。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，結(jié)合排水板淤堵的機理和土顆粒運移規(guī)律，提供一種交替式抽氣的真空預(yù)壓裝置，以很好解決排水板過早淤堵問題。本實用新型的技術(shù)方案如下：
一種交替式抽氣的真空預(yù)壓裝置，包括排水板、蝴蝶結(jié)、排水支管、兩個主管、射流泵和射流泵控制器，各個排水板通過蝴蝶結(jié)與相應(yīng)的排水支管相連，各個排水支管并排布置，設(shè)第一排的排水支管為1，第二排的排水支管為2，以此類推，其特征在于，兩個主管并排排列，一個為第一主管，一個為第二主管，奇數(shù)編號的排水支管與第一主管相連，偶數(shù)編號的排水支管與第二主管相連，兩個主管分別與一個射流泵相連，兩個射流泵與同一個射流泵控制器相連。
本實用新型針對真空預(yù)壓處理軟土地基中塑料排水板淤堵的特點，提供一種真空預(yù)壓裝置，與傳統(tǒng)的技術(shù)方案具有以下兩個方面的優(yōu)點：
(1)采用此種真空預(yù)壓裝置，加上簡單的控制策略，通過對奇數(shù)排水板支管和偶數(shù)排水板支管進(jìn)行交替式吸氣，可以推遲粘土細(xì)顆粒在排水過程中的聚集，緩解因施加恒定真空度條件下的土顆粒遷移造成排水體的淤堵，推遲排水管道及附近土體的淤堵時間，可解決現(xiàn)有真空預(yù)壓過程中因土料遷移造成的排水通道過早淤堵的問題，具有重要的應(yīng)用價值。
(2)設(shè)備操作簡單，方便快捷。
附圖說明
圖1是本實用新型的一種交替式抽氣的真空預(yù)壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)號說明：1射流泵控制器；2偶數(shù)排水支管射流泵；3奇數(shù)排水支管射流泵；4奇數(shù)排水支管；5偶數(shù)排水支管；6第一主管；7第二主管；8蝴蝶結(jié)；9排水板；10注氣管；11真空膜
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)行說明。
參見圖1，本實用新型公開了一種交替式抽氣的真空預(yù)壓裝置，包括奇數(shù)排水支管4、偶數(shù)排水支管5、第一主管6、第二主管7、蝴蝶結(jié)8、排水板9、注氣管10、真空膜11，其中這里所述的奇數(shù)和偶數(shù)是按照支管從第一排到最后一排的排數(shù)定義的。首先在軟土地基上鋪真空膜11，在奇數(shù)排的蝴蝶結(jié)8分別與排水板9和奇數(shù)排水支管4相連，奇數(shù)排水支管射流泵3控制第一主管6進(jìn)行抽氣。同樣，在偶數(shù)排的蝴蝶結(jié)8分別與排水板9和偶數(shù)排水支管5相連，偶數(shù)排支管射流泵2控制第二主管7進(jìn)行抽氣。
第一主管6與奇數(shù)排支管射流泵3相連；第二主管7與偶數(shù)排支管射流泵2相連；射流泵控制器1分別與偶數(shù)排水支管射流泵2和奇數(shù)排支管射流泵3相連。通過對奇數(shù)排水板支管和偶數(shù)排水板支管進(jìn)行交替式吸氣，可以推遲粘土細(xì)顆粒在排水過程中的聚集，緩解因施加恒定真空度條件下的土顆粒遷移造成排水體的淤堵，推遲排水管道及附近土體的淤堵時間。