防止上覆透水土层中的水渗入刚性排水管/监测管的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种防止上覆透水土层中的水渗入刚性排水管/监测管的装置，包括上端接头、外部套管、刚性排水管/监测管；其中所述刚性排水管/监测管全长范围内皆开有滤眼且外包有滤膜；所述外部套管的直径大于刚性排水管/监测管的直径，刚性排水管/监测管的上端套取在外部套管内；所述上端接头包括圆环饼状底座和固定于底座上的弧形壁，所述圆环饼状底座的内径与刚性排水管/监测管的内径相等，外径大于外部套管的外径；所述弧形壁的长度低于外部套管的长度，其内外两侧分别与刚性排水管/监测管的外侧、外部套管的内侧接触，并刚好填满刚性排水管/监测管和外部套管之间的间隙，使得两者相对固定。

【技术实现步骤摘要】
防止上覆透水土层中的水渗入刚性排水管/监测管的装置
本专利技术涉及软土地基排水固结或地下水监测领域，更具体地，涉及一种防止上覆透水土层中的水渗入刚性排水管/监测管的装置。
技术介绍
目前，在进行软土地基处理或地下水监测时，通常采用的方法之一是将刚性排水管或刚性监测管等打入地下进行排水固结或是进行地下水监测，随着社会的发展，一些专家学者对这些方法进行不断的改进、专利技术与创新，发表了大量的相关专利。然而，刚性管型的排水管和刚性监测管或其他管已有过的专利，均未能彻底解决以下问题：（1）对于上覆有透水土层的软土地基，为防止上覆透水土层中的水渗入刚性排水管内，通常采用的方法是将刚性排水管在上覆透水土层及深入到软土中1~2m处的部分不开滤眼，其余在软土中的部分开滤眼；但在实际工程中，需要打设的刚性排水管数量众多，且其上部不开滤眼部分的长度不尽相同，导致此种方式使用的刚性排水管没有统一的规格，无法在工厂进行批量生产，增加施工难度及成本；并且，由于上覆透水层的厚度通常有一定的起伏性，无法保证每根刚性排水管无滤眼处都能有效打设至软土内1m处。（2）还有一种方法是在全部开有滤眼的刚性排水管上部套入密封膜，从而使得刚性排水管上部不具有透水作用；但在实际的施工中，密封膜容易产生相对滑动，且土体中的密封膜容易被刺破或滑脱从而丧失隔水功能。（3）如（1）中所述的地基软土，当其下伏还有硬土层时，若刚性排水管底部打设至软土底部，在软土的固结沉降过程中，由于下伏硬土层的支撑作用，使得刚性排水管不会下沉，而上覆透水土层会由于软土的固结沉降随着软土一并下沉，当下沉至刚性排水管有滤眼处或者没包密封膜处，上覆透水土层中的水便进入刚性排水管中，严重影响整个排水固结过程。（4）在对地下某一土层中的水进行监测时，如果其上覆有透水土层，通常会在刚性监测管上部包裹一层密封膜或是不开滤眼，来防止上覆透水土层中的水渗入刚性监测管，但此方法同样存在如（1）、（2）、（3）中所述的类似问题。可见现有的刚性排水管或监测管未能对上述地基条件进行较为有效地处理，且存在施工成本高、刚性排水管或监测管无法批量化生产、排水固结效率较低、地下水监测效果不佳等问题。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术的缺陷及要求，研发提供了一种防止上覆透水土层中的水渗入刚性排水管/监测管的装置。为实现以上专利技术目的，采用的技术方案是：一种防止上覆透水土层中的水渗入刚性排水管/监测管的装置，包括上端接头、外部套管、刚性排水管/监测管；其中所述刚性排水管/监测管全长范围内皆开有滤眼且外包有滤膜；所述外部套管的直径大于刚性排水管/监测管的直径，刚性排水管/监测管的上端套取在外部套管内；所述上端接头包括圆环饼状底座和固定于底座上的弧形壁，所述圆环饼状底座的内径与刚性排水管/监测管的内径相等，外径大于外部套管的外径；所述弧形壁内壁形成的内切圆直径与刚性排水管/监测管的外径相等，外壁形成的外切圆的直径与外部套管的内径相等；弧形壁的长度低于外部套管的长度；上端接头设置在外部套管、刚性排水管/监测管之间，上端接头的弧形壁的内外两侧分别与刚性排水管/监测管的外侧、外部套管的内侧接触，上端接头的弧形壁刚好填满刚性排水管/监测管和外部套管之间的间隙，使得两者相对固定。进行地基排水固结处理或地下水降水时，将装置装入插板套管，由插板机将插板套管插入土中。拔出插板套管，夯实装置周围土体，由于下部软土的流变特性及土压力不平衡而产生的应力场，刚性排水管周围的软土会逐渐进入刚性排水管与外部套管之间的间隙中。此时，刚性排水管中的滤眼可以接触到的只有软土、外部套管及上端接头，上覆透水土层中的水及外部气体无法通过滤眼进入刚性排水管。数日后，当刚性排水管与外部套管之间的间隙基本被软土填满时，将上端接头拔出；用软土将两管间隙填满，保证刚性排水管上部滤眼处不会漏气漏水。若刚性排水管插入软土下伏硬土层顶部，在软土的固结沉降过程中，由于下伏硬土层的支撑作用，使得刚性排水管不会下沉；上覆透水土层会由于软土的固结沉降随着软土一并下沉，此时，由于上覆透水土层与下部软土之间的摩阻差的存在，外部套管会跟随上覆透水土层共同沉降，从而使得在整个软土地基的排水固结沉降过程中，上覆透水土层中的水始终无法进入刚性排水管中。在对地下某一土层中的水进行监测时，将装置装入外部套管，由插板机将套管插入土中。拔出套管，夯实装置周围土体，待装置基本稳定后，将上端接头拔出。在整个地下水监测过程中，外部套管至始至终将刚性监测管与上覆透水土层隔绝开，保证了上覆透水土层中的水始终无法进入刚性监测管中。优选地，所述外部套管的内壁上垂直设置有四条棱，四条棱在外部套管的径向方向上均匀分布；所述上端接头的圆环饼状底座上均匀设置有四条弧形壁；任意两条弧形壁之间的间隙大于外部套管内的棱的厚度；上端接头设置在外部套管、刚性排水管/监测管之间时，上端接头的任意两条弧形壁之间存在一条棱。连接装置时，四个弧形壁刚好卡住刚性排水管/监测管和外部套管之间的间隙，由于摩擦力的存在，使得外部套管相对刚性排水管/监测管不会产生纵向移动。而内部的四条棱可使得外部套管相对刚性排水管/监测管不会产生横向移动；优选地，所述外部套管为直径大于刚性排水管/监测管的PVC管。上述方案为一种防止上覆透水土层中的水渗入刚性排水管或监测管的装置的其中一个方案，且该方案主要是以外壁是光滑的圆形刚性排水管或监测管为例来表达本
技术实现思路
，但在本专利技术提供的装置中，刚性排水管或监测管并不局限于外壁是光滑的圆形刚性排水管或监测管，其它形式的刚性排水管或监测管如外壁是格栅的圆形刚性排水管、外壁是光滑的方形排水管或监测管等其它管型均能够实现同样的功能效果，故凡符合本专利技术的精神和原则的任何形式的刚性排水管或监测管均应包含在本专利技术权利要求的保护范围之内。为进一步表达本
技术实现思路
及权利要求范围，在本专利技术所提供的以上方案的基础上，提供了一种能够实现同样功能效果的方案，其具体的方案如下：一种防止上覆透水土层中的水渗入刚性排水管的装置，所述刚性排水管为格栅式强排水管，包括上端接头、外部套管、格栅式强排水管上端接头、格栅式强排水管下端接头，其中所述外部套管的直径大于格栅式强排水管上端接头；所述格栅式强排水管的外壁上沿其轴向方向刻蚀有周期性分布的排水通道，格栅式强排水管的外壁上设置有滤膜；所述格栅式强排水管上端接头为空心圆柱状，其内径与格栅式强排水管的外径相等，格栅式强排水管的顶端套入格栅式强排水管上端接头内，格栅式强排水管上端接头的内壁上沿其径向方向设置有密闭环，格栅式强排水管的顶端套入格栅式强排水管上端接头内时，密闭环对排水通道的顶端进行密闭；所述格栅式强排水管下端接头的底部设置有进气管接头，格栅式强排水管下端接头的内径与格栅式强排水管的外径相等，格栅式强排水管的底端套入格栅式强排水下端接头内；所述上端接头包括圆环饼状底座和固定于圆环饼状底座上的弧形壁组成，所述圆环饼状底座的内径与格栅式强排水管上端接头的内径相等，圆环饼状底座的外径大于外部套管的外径；所述弧形壁内壁形成的内切圆的直径与格栅式强排水管上端接头的外径相等，外壁形成的外切圆的直径与外部套管的内径相等，弧形壁的长度小于外部套管的长度；上端接头设置在外部套管、格栅式强排水管上端接头之间，上端接头的弧形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防止上覆透水土层中的水渗入刚性排水管/监测管的装置，其特征在于：包括上端接头、外部套管、刚性排水管/监测管；其中所述刚性排水管/监测管全长范围内皆开有滤眼且外包有滤膜；所述外部套管的直径大于刚性排水管/监测管的直径，刚性排水管/监测管的上端套取在外部套管内；所述上端接头包括圆环饼状底座和固定于底座上的弧形壁，所述圆环饼状底座的内径与刚性排水管/监测管的内径相等，外径大于外部套管的外径；所述弧形壁内壁形成的内切圆直径与刚性排水管/监测管的外径相等，外壁形成的外切圆的直径与外部套管的内径相等；弧形壁的长度低于外部套管的长度；上端接头设置在外部套管、刚性排水管/监测管之间，上端接头的弧形壁的内外两侧分别与刚性排水管/监测管的外侧、外部套管的内侧接触，上端接头的弧形壁刚好填满刚性排水管/监测管和外部套管之间的间隙，使得两者相对固定。

【技术特征摘要】
1.一种防止上覆透水土层中的水渗入刚性排水管/监测管的装置，其特征在于：包括上端接头、外部套管、刚性排水管/监测管；其中所述刚性排水管/监测管全长范围内皆开有滤眼且外包有滤膜；所述外部套管的直径大于刚性排水管/监测管的直径，刚性排水管/监测管的上端套取在外部套管内；所述上端接头包括圆环饼状底座和固定于底座上的弧形壁，所述圆环饼状底座的内径与刚性排水管/监测管的内径相等，外径大于外部套管的外径；所述弧形壁内壁形成的内切圆直径与刚性排水管/监测管的外径相等，外壁形成的外切圆的直径与外部套管的内径相等；弧形壁的长度低于外部套管的长度；上端接头设置在外部套管、刚性排水管/监测管之间，上端接头的弧形壁的内外两侧分别与刚性排水管/监测管的外侧、外部套管的内侧接触，上端接头的弧形壁刚好填满刚性排水管/监测管和外部套管之间的间隙，使得两者相对固定。2.根据权利要求1所述的防止上覆透水土层中的水渗入刚性排水管/监测管的装置，其特征在于：所述外部套管的内壁上垂直设置有四条棱，四条棱在外部套管的径向方向上均匀分布；所述上端接头的圆环饼状底座上均匀设置有四条弧形壁；任意两条弧形壁之间的间隙大于外部套管内的棱的厚度；上端接头设置在外部套管、刚性排水管/监测管之间时，上端接头的任意两条弧形壁之间存在一条棱。3.根据权利要求1所述的防止上覆透水土层中的水渗入刚性排水管/监测管的装置，其特征在于：所述外部套管为直径大于刚性排水管/监测管的PVC管。4.一种防止上覆透水土层中的水渗入刚性排水管的装置，其特征在于：所述刚性排水管为格栅式强排水管，包括上端接头、外部套管、格栅式强排水管上端接头、格栅式强排水管下端接头，其中所述外部套管的直径大于格栅式强排水管上端接头；所述格栅式强排水管的外壁上沿其轴向方...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤连生，熊晓宇，王玉玺，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东,44