本发明专利技术涉及一种结合气囊的孔内充气径向预压真空排水板装置及排水系统，排水板装置包括塑料排水板、包裹于塑料排水板局部的气囊以及至少一个与气囊连接的充气管；真空排水系统包括多个排水板装置以及用于对气囊充气的充气机构；依据地基加固要求，选择相应的排水板装置，并将其充气管与充气机构连接，或间隔选择排水板装置，并将其充气管与充气机构连接。与现有技术相比，本发明专利技术利用塑料排水板的一部分连接气囊，通过气囊膨胀施加径向附加荷载，增加土中超孔压，有利于加速孔隙水的排出，改善传统塑料排水板抽排范围不大的缺点，弥补已有方法不足，能够为工程地质、岩土工程、地基处理技术领域提供一种优化的真空预压排水板装置及排水系统。
Vacuum Drainage Plate Device and Drainage System with Radial Pre-pressure in the Hole Combined with Air Bag
【技术实现步骤摘要】
结合气囊的孔内充气径向预压真空排水板装置及排水系统
本专利技术属于地质工程、岩土工程、地基处理
，涉及一种结合气囊的孔内充气径向预压真空排水板装置及系统。
技术介绍
真空预压法是在软粘土中设置竖向塑料排水板或砂井，上铺砂层(形成砂垫层)，再覆盖薄膜封闭，抽气使膜内排水带、砂层(砂垫层)等处于部分真空状态，在负压作用下，孔隙水逐渐渗流到竖向排水通道中而达到土体排水固结、强度增长的效果，使土预先固结以减少地基后期沉降的一种地基处理方法。目前工程上常采用插板机按设计间距打设塑料排水板作为排水通道，塑料排水板加固软土地基具有施工快、工期短、造价比砂井低的优点。但由于排水板向下传递过程中真空度的损失，导致抽排范围不大，不能达到预期排水效果，从而影响地基加固。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结合气囊的孔内充气径向预压真空排水板装置及系统。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：本专利技术提供一种结合气囊的孔内充气径向预压真空排水板装置，包括塑料排水板、包裹于塑料排水板局部的气囊以及至少一个与气囊连接的充气管。优选地，所述的气囊由筒型气囊本体以及分别连接于筒型气囊本体两端的预留连接边组成，所述的筒型气囊本体套设于塑料排水板局部，预留连接边用于与塑料排水板表面粘接连接。筒型气囊本体的直径略大于塑料排水板的宽度，使其能由下至上(或由上至下)套入排塑料水板。优选地，气囊采用橡胶气囊，粘接采用橡胶粘接剂。优选地，所述的气囊顶部的预留连接边与塑料排水板表面之间留有与充气管相匹配的插孔，用于充气管的插入。插孔应使充气管可以刚好插入，即在插入连接管后，其与塑料排水板、气囊之间不留空隙，以达到密闭。优选地，所述的充气管设有两个，分别贴设于塑料排水板的两面中间，气囊顶部在塑料排水板两面中间均设有插孔，所述的充气管底端通过位于塑料排水板对应面的插孔与气囊连通，顶端露出地面砂垫层。优选充气管顶端露出地面砂垫层20cm以上，以方便连接充气机构。优选地，所述的气囊包裹于塑料排水板的中部，气囊本体的高度为塑料排水板埋入地面以下长度的1/6～1/2。进一步优选气囊本体的高度为塑料排水板埋入地面以下长度的1/3左右。使塑料排水板仍有足够剩余部分能有效发挥排水作用。优选地，塑料排水板包裹气囊的部分，其余部位仍需包裹滤布。本专利技术还提供一种结合气囊的孔内充气径向预压真空排水系统，用于真空预压法固结地基，包括多个所述的结合气囊的孔内充气径向预压真空排水板装置以及用于对气囊充气的充气机构；依据地基加固要求，选择相应的结合气囊的孔内充气径向预压真空排水板装置，并将其充气管与充气机构连接，或，间隔选择所述的结合气囊的孔内充气径向预压真空排水板装置，并将其充气管与充气机构连接。本专利技术无需全部的排水板装置与充气机构连接。优选地，所述的气囊充气机构由充气设备以及与充气管可拆卸连接的连接管组成。在真空预压法固结地基的过程中，通过充气机构向气囊中充气，使气囊不断膨胀，从而挤密土层，可看作径向的附加荷载，达到增加土层超孔压的目的，从而促进孔隙水的排出。优选地，充气一段时间后，可停止充气，观察排水效果，理论上，若气囊与排水板之间完全密封且气囊无破损，则后续不用再补充充气，但若观察到排水效果稍微减弱，可再次充气提高排水能力，若排水效果明显减弱，则可能是气囊破坏或气囊与排水板粘结断开，需取出查看。与现有技术相比，本专利技术能够利用排水板的一部分连接气囊，通过气囊膨胀施加径向附加荷载，增加土中超孔压，有利于加速孔隙水的排出，改善传统排水板抽排范围不大的缺点，弥补已有方法不足，能够为工程地质、岩土工程、地基处理
提供一种优化的真空预压排水板装置。附图说明图1为本专利技术的结合气囊的孔内充气径向预压真空排水板装置的示意图；图2为本专利技术气囊和塑料排水板正面的组装示意图；图3为本专利技术的气囊的示意图。图中，1为气囊，11为筒型气囊本体，12为预留连接边，3为充气管，4为连接管，5为充气设备。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1一种结合气囊的孔内充气径向预压真空排水板装置，如图1所示，包括塑料排水板2、包裹于塑料排水板2局部的气囊1以及至少一个与气囊1连接的充气管3。更具体地，气囊1由筒型气囊本体11以及分别连接于筒型气囊本体11两端的预留连接边12组成，筒型气囊本体11套设于塑料排水板2局部，预留连接边12用于与塑料排水板2表面粘接连接(优选气囊1采用橡胶气囊，粘接采用橡胶系粘接剂)。气囊1顶部的预留连接边12与塑料排水板2表面之间留有与充气管3相匹配的插孔，用于充气管3的插入。插孔应使充气管可以刚好插入，即在插入连接管3后，其与塑料排水板2、气囊1之间不留空隙，以达到密闭。筒型气囊本体11的直径略大于塑料排水板2的宽度b，使其能由下至上(或由上至下)套入排塑料水板2。如图2～3所示。本实施例中充气管3设有两个，分别贴设于塑料排水板2的两面中间，气囊1顶部在塑料排水板2两面中间均设有插孔，充气管3底端通过位于塑料排水板2对应面的插孔与气囊1连通，顶端露出地面砂垫层20cm(方便与充气机构连接)，如图1～2所示。本实施例中气囊1包裹于塑料排水板2的中部，气囊本体11的高度为塑料排水板2埋入地面以下长度的1/6～1/2。进一步优选气囊本体11的高度为塑料排水板2埋入地面以下长度的1/3左右(见图2中，塑料排水板2埋入地下的深度为h，气囊本体11的高度为h/3)。使塑料排水板仍有足够剩余部分能有效发挥排水作用。塑料排水板2除了包裹气囊的部分，其余部位仍需包裹滤布。本实施例还提供一种结合气囊的孔内充气径向预压真空排水系统，用于真空预压法固结地基，包括上述结合气囊的孔内充气径向预压真空排水板装置以及用于对气囊1充气的充气机构；无需全部的排水板装置与充气机构连接，实际中，依据地基加固要求，选择相应的结合气囊的孔内充气径向预压真空排水板装置，并将其充气管3与充气机构连接，或间隔选择结合气囊的孔内充气径向预压真空排水板装置，并将其充气管3与充气机构连接。气囊充气机构优选由充气设备5以及与充气管3可拆卸连接的连接管4组成，充气设备5可以是充气泵。本实施例的具体操作过程为，首先制作与所需塑料排水板2尺寸符合的气囊1，然后将气囊1从下至上(或从上至下)套在塑料排水板2外，固定在塑料排水板2埋入地面以下长度的中间，接着用橡胶粘接剂将预留连接边12与塑料排水板2紧密粘结，预留连接边12下部与塑料排水板2之间完全粘结，不留空隙，预留连接边12上部与塑料排水板2之间仅在中间部位预留充气管3的插孔，使其可以刚好插入，其余部位完全粘结，装置连接好后，充气管3、塑料排水板3与气囊1之间没有空隙。最后将制作好的连接有气囊1的塑料排水板2插入，充气管3至少应露出地面砂垫层上20cm，然后将连接管4套在充气管3外，连接管4另一端直接与充气设备5相连。本实施例在真空预压法固结地基的过程中，通过充气设备5向气囊1中充气，使气囊1不断膨胀，从而挤密土层，可看作径向的附加荷载，达到增加土层超孔压的目的，从而促进孔隙水的排出。充气一段时间后，可停止充气，观察排水效果，理论上，若气囊1与塑料排水板2之间完全密封且气囊1无破损，则后续不用再补充充气，但若观察到排水效果稍本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种结合气囊的孔内充气径向预压真空排水板装置，其特征在于，包括塑料排水板(2)、包裹于塑料排水板(2)局部的气囊(1)以及至少一个与气囊(1)连接的充气管(3)。
【技术特征摘要】
1.一种结合气囊的孔内充气径向预压真空排水板装置，其特征在于，包括塑料排水板(2)、包裹于塑料排水板(2)局部的气囊(1)以及至少一个与气囊(1)连接的充气管(3)。2.根据权利要求1所述的结合气囊的孔内充气径向预压真空排水板装置，其特征在于，所述的气囊(1)由筒型气囊本体(11)以及分别连接于筒型气囊本体(11)两端的预留连接边(12)组成，所述的筒型气囊本体(11)套设于塑料排水板(2)局部，预留连接边(12)用于与塑料排水板(2)表面粘接连接。3.根据权利要求2所述的结合气囊的孔内充气径向预压真空排水板装置，其特征在于，所述的气囊(1)顶部的预留连接边(12)与塑料排水板(2)表面之间留有与充气管(3)相匹配的插孔，用于充气管(3)的插入。4.根据权利要求3所述的结合气囊的孔内充气径向预压真空排水板装置，其特征在于，所述的充气管(3)设有两个，分别贴设于塑料排水板(2)的两面中间，气囊(1)顶部在塑料排水板(2)两面中间均设有插...
【专利技术属性】
技术研发人员：王建秀，龙冠宏，武昭，徐娜，邓沿生，赵宇，崔韬，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31
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