一种自封闭真空预压降排水系统及其施工方法技术方案

本发明专利技术公开了一种自封闭真空预压降排水系统及其施工方法，该系统是由抽排水单元、管道连接件、水平抽排水管、水平抽排水干管、气液分离装置、抽真空管、真空泵和排水主管组成；其中的抽排水单元分为二种，一种是由塑料排水板、竖向抽排水管与转换接头组成；另一种是由吸滤排水管、竖向抽排水管与转换接头组成,竖向抽排水管的下部插入到吸滤排水管的底部；塑料排水板或吸滤排水管位于淤泥质粘土等不透气的地层中；竖向抽排水管的中上部位于透气地层和地表上；气液分离装置是由罐体、进水口、出水口和抽真空管口接头等组成，用于将抽排上来的气和水分离，用潜水泵排出罐内的水，罐内的气被吸出形成真空负压环境。该发明专利技术实现了无需设置封闭墙和铺设密封膜也能形成真空环境的软土快速排水固结。软土快速排水固结。软土快速排水固结。

【技术实现步骤摘要】
一种自封闭真空预压降排水系统及其施工方法


[0001]本专利技术涉及软土地基处理及深基坑加固与软土开挖领域，具体的来说涉及一种从淤泥类软粘土中快速排水固结的方法。

技术介绍

[0002]在软土区域建造道路及建筑物时，需要对淤泥类软土进行加固处理，以控制地基沉降，最常见的办法是排水固结的方法，使淤泥类软土的强度或承载力得到快速提高，消除其部分工后沉降。目前的真空预压排水固结方法，需要施工大量的密封隔离墙、覆盖密封膜和铺设土工布来形成一个密闭的环境，形成真空系统，这样的方法使工程成本增加，施工工期增长，导致无法满足工程进度的需求。
[0003]在海域和滩涂上填土造地，常常是在高含水量的淤泥层之上覆盖有较厚的透水的填土层，包括吹填的砂性土、开山的石块及建筑渣土等。当处理较厚的淤泥地层时，采用真空预压处理需要设置较深厚的密封墙和铺设土工布和密封膜，这时上覆盖层给施工带来难大的难度，从而使施工工期和施工成本大大提高。
[0004]此外，在深基坑开挖及加固过程中，需要一边降水排水，一边开挖，同时还要求在挖土过程中保持降排水系统能正常工作。而现行的真空管井降水及轻型井点降水时，在保留降排水系统时会给挖运土造成较多困难。
[0005]基于工程界迫切希望在淤泥地层中能快速、有效降排水，实现排水固结提高强度的目标，要求克服现行真空预制方法中存在的缺陷和不足，需要专利技术一种自封闭真空预压降排水系统及其施工方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种自封闭真空预压降排水系统及其施工方法。
[0007]该系统是由抽排水单元、管道连接件、水平抽排水管、抽排水干管、气液分离装置、抽真空管、真空泵和排水主管组成；
[0008]所述的抽排水单元分为二种，一种是由塑料排水板、竖向抽排水管与转换接头组成；另一种是由吸滤排水管、竖向抽排水管与转换接头组成,竖向抽排水管的下部插入到吸滤排水管的底部；塑料排水板或吸滤排水管位于淤泥质粘土等不透气的地层中；竖向抽排水管位于塑料排水板的上部；竖向抽排水管的中上部位于透气地层和地表上；
[0009]所述的转换接头是将塑料排水板或吸滤排水管与竖向抽排水管连接起来的装置；转换接头是由塑料制成，与塑料排水板相连部位呈扁平状，套接于塑料排水板的端部，与竖向抽排水管相连接部位呈园管状，套接于竖向抽排水管的端部。转换接头是由塑料制成，与吸滤排水管相连部位呈园管状，套接于吸滤排水管的端部，与竖向抽排水管相连接部位呈园管状，套接于竖向抽排水管的端部。
[0010]所述的气液分离装置是由罐体、进水口、出水口和抽真空管口接头等组成。气液分
离罐是由金属材料或高强塑料制成，呈上部小、下部大的圆柱状，内部能形成真空环境，罐体能承受较高的压力作用。
[0011]气液分离罐的底部分布有多个抽排水的接入口，与抽排水干管相连，将地层中的水气抽排进入到气液分离罐中；其上部有抽真空接口和外排水接口，抽真空接口连接抽真空管道和真空泵，抽出罐中的气体形成真空；外排水接口与排水主管相连，将气液分离罐内的水排出。
[0012]所述的竖向抽排水管的管壁分布有螺旋状的螺纹或分布有螺旋状钢丝，在承受外压时需保持其外形。
[0013]所述的吸滤排水管的骨架是由覆塑钢丝经绕制而成，沿轴向能伸长或缩短，多孔滤膜覆盖于骨架上形成吸滤排水管；在真空负压作用下，管体产生振动，将吸附于管壁过滤层微孔中的土颗粒给清除；
[0014]所述的管道连接件是由硬质塑料制成，将竖向抽排水管与水平抽排水管连接在一起，形成真空抽排水的连通网络。
[0015]所述的抽排水干管与多根水平抽排水管通过多向变径管道接头连接起来，接入到气液分离罐中，将地基中抽出的水和气排入到气液分离罐中。
[0016]所述的一种自封闭真空预压降排水系统的其施工方法，具体步骤如下：
[0017]第一步：先抽排水单元插入到土层中，达到设计的标高位置，并将竖向抽排水管留出地面一定长度，并检测每个抽排水单元的真空度；
[0018]第二步：开挖沟槽埋设气液分离罐、抽排水干管及电缆；
[0019]第三步：安装设备房和监测传感器；
[0020]第四步：通过连接接头把每个竖向抽排水管与水平抽排水管连接起来；
[0021]第五步：将水平抽排管与抽排水干管连接起来，然后接到气液分离罐中，气液分离罐的上端通过真空管与真空泵相连接。
[0022]第六步：启动真空泵，将粘土地层中的水份经排水板或吸滤排水管，从竖向抽排水管内抽出，经水平抽排水管和抽排水干管进入气液分离罐，使用潜水泵将气液分离罐内的水通过排水主管排放出去。
[0023]有益效果：与现有技术相比，解决了设置密封墙和密封膜形成真空系统和排水滤层的淤堵难题及密封的困难，利用抽真空管、竖向抽排水管及密封接头组成真空排水和气液分离方法，产生了较高的真空度，节省了抽真空的能源消耗，能快速将粘土颗粒中的孔隙水给压滤进入排水管，实现淤泥土的快速排水固结，从而降低了工程造价，缩短了降水时间，提高了降水效果，与现行的软土固结排水技术相比，达到了无污染物排放，节能环保，绿色处理软基的目标。
附图说明
[0024]下面结合附图和具体实施方式来详细说明本专利技术；
[0025]图1为本专利技术所述一种自封闭真空预压降排水系统的示意图。
[0026]图2为本专利技术所述竖向抽排管与吸滤排水管组成的抽排水单元剖面图。
[0027]图3为本专利技术所述竖向抽排管与排水板组成的抽排水单元剖面图；
[0028]图4为本专利技术所述一种竖向抽排水管与水平抽排水管连接的平面图。
[0029]图5为本专利技术所述一种水平抽排水管与抽排水干管连接的平面图。
[0030]图6为本专利技术所述一种气液分离罐结构剖面示意。
[0031]图7为本专利技术应用场景二的示意图。
[0032]图8为本专利技术应用场景三的示意图。
[0033]图中：1—抽排水单元；11—塑料排水板；12—转换接头；13—竖向抽排水管；14—刷状转换接头；15—管状转换接头；2—吸滤排水管；21—微孔过滤布；22—柔性管架；23—管靴；3—管道连接件；31—十字管道连接件；4—多向变径管道接头，41—水平抽排水管，42—抽排水干管，43—排水主管；5—气液分离罐；51—抽排水接口；52—排水主管接口；53—真空管接口；6—透气地层(砂土或吹填土)；61—地表；62—覆土堆载；7—淤泥质粘土等不透气高含水地层。8—
‑
潜水泵，9—真空泵；91—抽真空管。
具体实施方式
[0034]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。
[0035]为了充分说明这种新型降排水系统的工作原理，我们将从系统组成及抽排水过程进行描述。
[0036]该系统是由抽排水单元1、管道连接件3、水平抽排水管41、抽排水干管42、气液分离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自封闭真空预压降排水系统及其施工方法，该系统是由抽排水单元、管道连接件、水平抽排水管、抽排水干管、气液分离装置、抽真空管、真空泵和排水主管组成；其特征是，抽排水单元分为二种，一种是由塑料排水板、竖向抽排水管与转换接头组成；另一种是由吸滤排水管、竖向抽排水管与转换接头组成,竖向抽排水管的下部插入到吸滤排水管的底部；塑料排水板或吸滤排水管位于淤泥质粘土等不透气的地层中；竖向抽排水管位于塑料排水板的上部；竖向抽排水管的中上部位于透气地层和地表上；转换接头是将塑料排水板或吸滤排水管与竖向抽排水管连接起来的装置；气液分离装置是由罐体、进水口、出水口和抽真空管口接头等组成。2.根据权利要求1所述的一种自封闭真空预压降排水系统及其施工方法，其特征是，转换接头是由塑料制成，与塑料排水板相连部位呈扁平状，套接于塑料排水板的端部，与竖向抽排水管相连接部位呈园管状，套接于竖向抽排水管的端部。3.根据权利要求1所述的一种自封闭真空预压降排水系统及其施工方法，其特征是，转换接头是由塑料制成，与吸滤排水管相连部位呈园管状，套接于吸滤排水管的端部，与竖向抽排水管相连接部位呈园管状，套接于竖向抽排水管的端部。4.根据权利要求1所述的一种自封闭真空预压降排水系统及其施工方法，其特征是，竖向抽排水管的管壁分布有螺旋状的螺纹或分布有螺旋状钢丝，在承受外压时需保持其外形。5.根据权利要求1所述的一种自封闭真空预压降排水系统及其施工方法，其特征是，吸滤排水管的骨架是由覆塑钢丝经绕制而成，沿轴向能伸缩，多孔滤膜覆盖于骨架上形成吸滤排水管；在真空负压作用下，管体产生振动，将吸附于管壁过滤层微孔中的土颗粒给清除。6.根据权利要求1所述的一种自封闭真空预压降排水系统及其施工...

【专利技术属性】
技术研发人员：张越，
申请(专利权)人：王琪，
类型：发明
国别省市：