用于間歇式透氣真空預(yù)壓排水的排水板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種間歇式通氣真空預(yù)壓排水系統(tǒng)，主要適用于軟土、超軟土地基處理，屬于巖土工程中的真空預(yù)壓排水固結(jié)技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)的真空預(yù)壓法是在軟土地基表面鋪設(shè)砂墊層，打設(shè)塑料排水板或砂井，然后鋪設(shè)密封膜隔絕大氣，密封膜四邊埋入土中，通過(guò)砂墊層內(nèi)埋設(shè)的排水管道，用真空裝置進(jìn)行抽氣，在真空負(fù)壓作用下，使密封膜下的土體產(chǎn)生真空負(fù)壓；此時(shí)排水板周圍淤泥質(zhì)軟土孔隙中的水因壓差而產(chǎn)生的滲流，水會(huì)從淤泥土體中流入豎向排水板或砂井中，通過(guò)用蝴蝶結(jié)與排水板連接的橫向排水管道排出；由于土體中孔隙水壓力的消散，地基的有效應(yīng)力也就隨之增加，淤泥質(zhì)土體就會(huì)發(fā)生固結(jié)，土的強(qiáng)度就會(huì)相應(yīng)地提高。
[0003]近些年來(lái)，隨著沿海地區(qū)圍海造陸工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大，常規(guī)真空預(yù)壓法處理吹填土受到了越來(lái)越多的重視。在實(shí)際工程中前期固結(jié)排水量大，排水效果明顯，到了后期排水效果顯著下降，此時(shí)橫向和縱向排水系統(tǒng)中尚存留大量的析出水未排出，這嚴(yán)重影響了地基處理效果。常規(guī)真空預(yù)壓法采用的排水板底部是密封的，在真空壓力的作用下，縱向排水系統(tǒng)和橫向排水系統(tǒng)中沒(méi)有氣流只存在水流流動(dòng)。根據(jù)常識(shí)，把一頭做過(guò)密封處理的水管內(nèi)的水抽干是很困難的，但是如果將密封處打開(kāi)，會(huì)很容易的將水吸出。
[0004]針對(duì)上述常規(guī)真空預(yù)壓法的缺點(diǎn)，在抽真空過(guò)程中，向伸入淤泥土體的排水板中通入氣體，這樣，底部氣壓就大于上部氣壓，壓力差產(chǎn)生的氣流會(huì)推動(dòng)排水板中的析出水流向上部橫向排水通道。在排水板中通入空氣的方法在一定程度上可以提高排水速率，但是在進(jìn)行的試驗(yàn)后期發(fā)現(xiàn)排水效果亦不理想。而且，由于持續(xù)不間斷的通氣會(huì)一直抵消部分真空度，導(dǎo)致排水板內(nèi)真空度下降，真空負(fù)壓減小，排水速率下降，這樣會(huì)增加淤泥固結(jié)的時(shí)間，減緩工期；而且，當(dāng)通氣氣壓大于真空度時(shí)，尤其是在土體底部真空度衰減較大的情況下，該法失效。
[0005]針對(duì)常規(guī)真空預(yù)壓排水效率低，固結(jié)效果差以及通氣真空預(yù)壓排水后期效果差且無(wú)法保證提供足夠穩(wěn)定的真空負(fù)壓，對(duì)現(xiàn)有的真空預(yù)壓排水系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)了工作原理如圖1所示的排水系統(tǒng)。此種排水系統(tǒng)的工作原理是:在將縱向排水板2分為兩個(gè)部分，上排水板和下排水板，兩者用蝴蝶結(jié)相連，下排水板被打設(shè)入地層，上排水板位于地面上，在排水板2中通入可控氣流，抽真空一段時(shí)間后，開(kāi)啟通氣管閥門透入氣流，氣流會(huì)沿著通氣管路一蝴蝶結(jié)通氣管道接口一排水板內(nèi)塑料芯板兩側(cè)的密閉管道11，到達(dá)排水板底部的蓋帽9處，隨后，在真空負(fù)壓作用下，氣流帶動(dòng)水流，一起沿縱向排水板中部格柵到達(dá)土體上表面的蝴蝶結(jié)排水板接口，再進(jìn)入橫向排水通道，最終流入水汽分離裝置10 ;此后，關(guān)閉通氣管的通氣閥門8，進(jìn)入常規(guī)的真空預(yù)壓排水模式，當(dāng)達(dá)到排水管中出現(xiàn)大量水流但排水效果并不顯著時(shí)再次打開(kāi)通氣管的通氣閥門8，進(jìn)入通氣真空預(yù)壓排水模式進(jìn)行快速排水。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]針對(duì)上述新設(shè)計(jì)的排水系統(tǒng)，本實(shí)用新型提供一種新型排水板，為排水管道網(wǎng)絡(luò)和通氣管道網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立運(yùn)行，互不干擾做出貢獻(xiàn)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0007]—種用于間歇式透氣真空預(yù)壓排水的排水板，包括用蝴蝶結(jié)連接的上排水板和下排水板，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(gè)密閉中空管道(11)，在塑料芯板外表面包覆有土工織物過(guò)濾層(14)。
[0008]本實(shí)用新型新設(shè)計(jì)的新設(shè)計(jì)的排水板，具有以下特點(diǎn):
[0009]1)新設(shè)計(jì)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(qiáng)度，有效減小在淤泥中的彎折變形；
[0010]2)新設(shè)計(jì)的塑料芯板兩側(cè)各含有一個(gè)密閉管道，使用時(shí)，在下排水板的底部再插上一中空的蓋帽，可以確保氣流從密閉管道有效傳遞到排水板底部中間格柵處。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是間歇式通氣真空預(yù)壓法原理示意圖(虛線代表氣流方向，實(shí)線代表水流方向)。
[0012]圖2a是蝴蝶結(jié)示意圖。
[0013]圖2b是蝴蝶結(jié)剖面示意圖。
[0014]圖3a是排水板示意圖。
[0015]圖3b是排水板剖面示意圖。
[0016]圖4a是蓋帽示意圖。
[0017]圖4b是蓋帽剖面示意圖。
[0018]圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明:1橫向排水管道；2排水板；3通氣管道；4蝴蝶結(jié)連接排水板接口；5蝴蝶結(jié)連接橫向排水管道端口 ；6蝴蝶結(jié)連接通氣管道端口 ；7蝴蝶結(jié)內(nèi)預(yù)留的中空通氣連接管；8通氣管道閥門；9蓋帽；10水汽分離裝置(水汽分離裝置是一個(gè)密封罐，其密封蓋上有兩個(gè)接口，一個(gè)接由蝴蝶結(jié)和排水管道1組成的排水管道網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)接真空栗；由真空壓力吸出來(lái)的水流中既有水又有一部分空氣，水流中的水進(jìn)入密封罐，水由于重力作用存在罐內(nèi)，空氣由連接真空栗的那個(gè)接口通過(guò)真空栗被排出進(jìn)入大氣；水汽分離裝置的作用是使水不進(jìn)入真空栗內(nèi)，還可以測(cè)量排水量。);11塑料芯板兩側(cè)的密閉管道；12蓋帽內(nèi)的通氣連接管；13蓋帽底部通氣圓孔；14 土工織物過(guò)濾層；15塑料芯板的中間格柵部分；16蓋帽底部的通氣通道；17真空栗；蓋帽底板18 ;蓋帽連通板19 ;20開(kāi)口。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的排水板及其應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行說(shuō)明。
[0020]本實(shí)用新型應(yīng)用于新設(shè)計(jì)的如圖1所示的排水系統(tǒng)。
[0021]在材料構(gòu)造方面，排水板2分為結(jié)構(gòu)完全相同的兩塊，上排水板和下排水板，兩者通過(guò)蝴蝶結(jié)相連通。在構(gòu)成排水系統(tǒng)后，下排水板被打設(shè)入地層，上排水板位于地面上。每塊排水板2由塑料芯板和土工織物過(guò)濾層14兩部分構(gòu)成，其中，塑料芯板兩側(cè)各設(shè)置一密閉中空管道11，中間格柵部分15與密閉管道11是一體的，二者共同構(gòu)成了塑料芯板，此密閉管道11用來(lái)通氣，中間格柵部分15起到支撐土工織物過(guò)濾層14和排水的作用，也用來(lái)傳遞真空度；蓋帽9兩側(cè)的中空通氣連接管12使排水板塑料芯板兩側(cè)的密閉中空管道11與中間格柵部分15進(jìn)行無(wú)縫密閉連接，保證氣流可以沿著排水板塑料芯板兩側(cè)的密閉中空管道11進(jìn)入到中間格柵部分15，然后在塑料芯板表面包裹一層土工織物過(guò)濾層14組成自行設(shè)計(jì)的排水板。
[0022]參考圖4a、圖4b，排水系統(tǒng)的蓋帽9兩側(cè)的中空通氣連接管12可以插入排水板塑料芯板兩側(cè)的密閉中空管道11，從通