一種用于真空預壓固結排水的排水通道上拔裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于真空預壓固結排水的排水通道上拔裝置，包括兩組液壓千斤頂(9，10)、一個底板(15)和兩個頂板(11，12)，底板和頂板均開設有允許排水管道穿過的孔洞，在進行上拔時，兩組液壓千斤頂(9，10)置于底板(15)上，在兩個頂板(11，12)的孔洞處分別嵌有內橡膠圈(8)，內橡膠圈(8)的內徑與排水管道的外徑相互配合。兩組液壓千斤頂(9，10)位于所述的排水通道的兩側，一組液壓千斤頂(9)頂住一個頂板(11)，另一組液壓千斤頂(10)頂住另一個頂板(12)。本發(fā)明具有設備簡單，施工容易且效率高的特點。
【專利說明】一種用于真空預壓固結排水的排水通道上拔裝置
所屬【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于真空預壓固結排水【技術領域】，涉及一種真空預壓固結排水設施。
【背景技術】
[0002]真空預壓法是在需要加固的軟土地基表面先鋪設砂墊層，然后埋設垂直排水管道(排水板)，再用不透氣的封閉膜使其與大氣隔絕，薄膜四周埋入土中，通過砂墊層內埋設的吸水管道，用真空裝置進行抽氣，使其形成真空，此時淤泥質軟土中的孔隙水因產生的壓差而滲流，水會從排水管道中排出，由于土體的含水量下降，地基的有效應力也就隨之增力口，淤泥質土體會發(fā)生固結。
[0003]目前，常規(guī)的排水板是由塑料芯板和濾膜外套組成。在常規(guī)的真空預壓固結排水施工過程中應用此常規(guī)排水板雖然能取得較好的固結排水效果，但經過諸多試驗研究和工程實踐，我們發(fā)現(xiàn)高含水量軟土地基進行常規(guī)真空預壓固結排水過程中軟土的水平位移很大，很容易造成排水板的橫向水平彎曲變形，如紀玉誠等通過室內模型試驗發(fā)現(xiàn)，吹填土的大變形使排水板發(fā)生扭曲變形甚至折斷。這種變形極易導致排水板透水通道堵死，進而導致固結排水的失敗。排水板一旦發(fā)生扭曲變形和折斷就不能再次利用，造成材料的浪費。王波等對深圳前灣地基處理工程結束后的塑料排水板排水性能進行了較全面的研究，發(fā)現(xiàn)工后排水板的彎折變形導致縱向通水量可降低至原來的54.4%，說明排水板的通水性能亦會在抽真空過程中降低。同時，在常規(guī)真空預壓固結排水施工過程中，由于排水板的負壓值隨豎向排水深度迅速下降，最下層土體的固結排水效果并不是很理想。
[0004]為了解決常規(guī)的真空預壓固結排水施工過程中出現(xiàn)的排水板彎曲變形問題和負壓值隨深度迅速下降的問題，對現(xiàn)有的真空預壓排水設施進行改進，采用鐵質的大剛度圓管作為排水的通道，整個排水通道，包括多根上部排水管道和一根下部排水管道，相鄰的上部排水管道之間及上部排水管道與下部排水管道之間相互密封連接，在下部排水管道上開設有用于抽水的孔洞。在施工的過程中，此種排水通道需要深入到淤泥層，先進行下部淤泥土的排水，到一段時間后固結已經基本完成，這時，真空泵停止抽真空，卸下排水通道與濾水管的連接，向上拔管，卸掉拔出的位于上端的上部排水管道，再次連接排水通道與濾水管并進行下一階段上一土層的排水固結，再到一段時間后重復以上步驟，從而完成軟土地基的排水固結工作。軟土地基排水固結之后，排水通道的上拔即是一個需要解決的問題。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種簡單有效的上拔裝置，將經過一段時間排水固結后的排水管道上拔，以使得最下部的排水管道上移，以便進行下一段的排水固結。本發(fā)明提供的排水通道上拔裝置，利用兩組液壓千斤頂協(xié)調上頂，具有設備簡單，施工容易且效率高的特點。本發(fā)明的技術方案如下:
[0006]一種用于真空預壓固結排水的排水通道上拔裝置，所要上拔的排水通道，包括相互連接的多根排水管道，所述的上拔裝置包括兩組液壓千斤頂(9，10)、一個底板(15)和兩個頂板(11，12)，底板和頂板均開設有允許排水管道穿過的孔洞，在進行上拔時，兩組液壓千斤頂(9，10)置于底板(15)上，在兩個頂板(11，12)的孔洞處分別嵌有內橡膠圈(8)，內橡膠圈⑶的內徑與排水管道的外徑相互配合，兩組液壓千斤頂(9，10)位于所述的排水通道的兩側，一組液壓千斤頂(9)頂住一個頂板(11)，另一組液壓千斤頂(10)頂住另一個頂板(12)ο
[0007]本發(fā)明提供的上拔裝置，在進行排水通道上拔施工時，取兩塊內嵌橡膠圈的頂板套住排水管道，用液壓千斤頂協(xié)調上頂此兩塊頂板，利用兩組被掏空鐵板的橡膠圈與上部排水管道之間的摩擦力來實現(xiàn)上部排水管道的上拔過程，具有設備簡單，施工容易且效率高的特點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的縱向排水通道的整體結構圖。
[0009]圖2是上部縱向排水通道單根管道的三維局部示意圖。
[0010]圖3是采用液壓千斤頂上拔排水通道的示意圖。
[0011]圖中標號說明:1單根排水管道；2排水圓管；3無紡土工織布；4管靴；5外包鐵絲網；6絲扣連接處加橡膠墊；7絲扣；8橡膠圈；9液壓千斤頂；10液壓千斤頂；11第一鐵板(底板)；12第二鐵板(頂板)；13砂墊層；14淤泥；15第三鐵板(頂板)。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進行說明。
[0013]本發(fā)明對現(xiàn)有的真空預壓排水技術進行改進，采用鐵質的大剛度圓管作為排水的通道，但它只傳遞負壓，不進行淤泥的排水。淤泥中的水由最下部的那一根排水圓管進入整個縱向排水通道，并由此排水通道排出土體表面。施工時，先進行最底部一層淤泥的排水固結(每層淤泥為2米)，待固結完成，上拔此排水通道，進行上層淤泥的排水固結，直至所有層淤泥完成排水固結為止。
[0014]參見圖1、圖2，本發(fā)明采用的真空預壓固結縱向排水通道，由多根排水管道I和一根排水圓管2組成,排水管道I內徑為8.5cm,外徑為9cm,厚度為2.5mm。排水管道I上沒有孔洞，在淤泥質土中不能進行抽水，只能傳遞負壓。每兩根排水管道I用絲扣7連接，絲扣7處都需加橡膠圈。最下部為排水圓管2,其內徑為8cm,外徑為8.5cm ;最下部的排水圓管2與上部的排水管道I亦采用絲扣7連接。排水圓管2的制作流程為:取厚度為2.5mm內徑為8cm外徑為8.5cm的鐵質圓管,其上打孔,孔洞直徑為3mm。外套無紡土工織布3, 土工織布3的外層用鐵絲網5包裹嚴實，以防在施工過程中脫落。取單根排水管道I截取上部20cm，將此圓管插入到20cm的排水管道內10cm，進行焊接，此時形成了上部有絲扣下部可進行抽水的特殊圓管。
[0015]每根排水管道I長度為2m，每兩根排水管道I之間的連接為絲扣連接7，每根上部為外絲扣，下部為內絲扣，并保證任意兩根排水管道可以連接，在連接處每根排水管道I上部需加設一橡膠套圈6，此橡膠套圈6的作用是保證連接的可靠性，并保證連接處不漏氣、在上拔過程中絲扣連接不出現(xiàn)松弛。參見圖3，施工方法如下:
[0016](I)在現(xiàn)場淤泥層上鋪設墊層，方便工人施工，再上鋪薄膜，薄膜根據排水通道的間距要求進行開洞的同時，在場外制作本技術方案要用到的排水通道，該排水通道上部不透水大剛度圓形管道I和下部鐵質排水圓管2組成。
[0017](2)上部不透水大剛度圓形管道I起到傳遞負壓和抵抗水平剪力的作用，它是分段的，每段為2米，各段連接為絲扣連接。
[0018](3)將上部第一段不透水大剛度圓形管道I和下部鐵質排水圓管2連接好后安裝管靴4，管靴與下部排水管道(2)緊密牢固連接，豎向插入薄膜開洞處至方便連接下一根管道的高度，確保排水通道豎直，然后連接管道1，管靴4的前端是尖的。
[0019](4)每根管道I連接處要加一個橡膠墊6，這樣可以防止管道連接處的漏氣。
[0020](5)再繼續(xù)插管，直到達到設計要求深度。
[0021](6)之后連接管道與濾水管，使用真空泵加負壓進行排水。
[0022]采取這樣的方案既可以保證排水板內保持較大的負壓(由于上部不透水圓管I剛度較大，管道內的負壓值并沒有像常規(guī)排水板那樣在排水的過程中隨深度而衰減，所以這樣就解決了常規(guī)真空預壓排水法在施工過程中出現(xiàn)的負壓隨排水深度的增加迅速下降的問題)，又可以保證在排水過程中淤泥產生的水平位移不會使排水通道產生較大的水平彎曲變形。
[0023]在施工的過程中，先進行下部2米淤泥土的排水，到一定的時間后固結已經基本完成。這時，真空泵停止抽真空，卸下縱向排水管道與濾水管的連接，向上拔管2米，松開絲扣卸掉拔出的那根排水管道1，再次連接排水管道與濾水管并進行下一階段上一土層的排水固結，再到一定的天數重復以上步驟，從而完成軟土地基的排水固結工作。
[0024]為了解決上拔排水通道時有可能引起的淤泥上涌的問題，在薄膜開洞處的上部放上半徑為50cm厚度為Icm的鐵板(可以稱為底板)15。上拔過程采用千斤頂是考慮土體抽真空會在土體內產生很大的負壓值，此負壓值會增加淤泥質土和排水管道之間的摩擦力，此摩擦力需要較大的上拔力才能實現(xiàn)排水管道的上拔過程。此上拔力的實現(xiàn)過程為:取Icm厚的鐵板(可以稱為頂板)11,12，掏空此鐵板11,12，在第二鐵板11和第三鐵板12的孔洞處分別嵌有內橡膠圈8，橡膠圈8的內徑與上部排水管道I的外徑相互配合，橡膠圈8需固定到鐵板11，12掏空處；取兩塊此鐵板11，12套住排水管道I，用兩組千斤頂9，10分別頂住此兩塊鐵板11，12，在千斤頂9，10上頂過程中，兩塊鐵板11，12會形成一定的夾角，此時橡膠圈8發(fā)揮作用，橡膠圈8會與排水管道I形成摩擦力，利用此摩擦力來實現(xiàn)排水管道I的上拔(與電工爬桿所用的腳扣的原理相似)。注意左右兩組千斤頂9，10需協(xié)調上頂，以防排水通道I傾斜，然后通過千斤頂9，10來完成排水通道I的上拔施工工藝。
[0025]以上說明以2米為例，實際應用中可以做成I米一段，或每段長度在實際工程中按需選擇。
【權利要求】
1.一種用于真空預壓固結排水的排水通道上拔裝置，所要上拔的排水通道，包括相互連接的多根排水管道，所述的上拔裝置包括兩組液壓千斤頂(9，10)、一個底板(15)和兩個頂板(11，12)，底板和頂板均開設有允許排水管道穿過的孔洞，在進行上拔時，兩組液壓千斤頂(9，10)置于底板(15)上，在兩個頂板(11，12)的孔洞處分別嵌有內橡膠圈(8)，內橡膠圈(8)的內徑與排水管道的外徑相互配合。兩組液壓千斤頂(9，10)位于所述的排水通道的兩側，一組液壓千斤頂(9)頂住一個頂板(11)，另一組液壓千斤頂(10)頂住另一個頂板(12)ο
2.根據權利要求1所述的所述的用于真空預壓固結排水的排水通道上拔裝置，其特征在于，所述的排水管道包括一根以上的上部排水管道(I)和一根下部排水管道(2)，相鄰的上部排水管道(I)之間及上部排水管道(I)與下部排水管道(2)之間相互密封連接，所述的下部排水管道上開設有用于抽水的孔洞。
【文檔編號】E02D3/10GK104005403SQ201410263553
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月12日 優(yōu)先權日:2014年6月12日
【發(fā)明者】雷華陽, 盧海濱, 仇王維, 任倩, 李賓 申請人:天津大學