CN102425152A - 一种快速固结软基的装置及施工方法 - Google Patents

一种快速固结软基的装置及施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种快速固结软基的装置，包括集水管和设置集水管下端的过滤装置，所述集水管中设有一外径小于集水管内径的排水管，所述集水管的上端管口设有用于密封集水管的管口装置，所述排水管的上端管口连接该管口装置，所述排水管的下端管口连接有潜水泵，所述管口装置上设有可将集水管内抽真空的真空孔和与外界单向导通的单向孔。本发明还公开了一种实现快速固结软基的施工方法。本发明装置中集水管和排水管形成双重管，在真空的作用下，使得软基在大气压强的作用下迅速析出水分并进入集水管，通过潜水泵和排水管快速排除，达到快速固结软基的效果。

Description

一种快速固结软基的装置及施工方法
技术领域
本发明涉及一种快速固结软基的装置及施工方法。
背景技术
在软土地基上进行基坑开挖之前，为了保证基坑开挖面干燥和基坑内侧土体强度，需要对软土地基进行排水固结处理。在软土地基处理中，采用常规的插排水板、打沙桩、真空预压进行软基处理的方法已被广泛使用，但这些方法在软土地基处理中所需时间较长，工作效率较低，不能在较短的时间内将软土地基处理达到设计的标准。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可实现快速固结软基的装置及施工方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种快速固结软基的装置，包括集水管和设置集水管下端的过滤装置，所述集水管中设有一外径小于集水管内径的排水管，所述集水管的上端管口设有用于密封集水管的管口装置，所述排水管的上端管口连接该管口装置，所述排水管的下端管口连接有潜水泵，所述管口装置上设有可将集水管内抽真空的真空孔和与外界单向导通的单向孔。
上述技术方案的改进，所述过滤装置包括集水管下端过滤段管壁上的进水孔、包裹在过滤段管壁外侧的加劲筋和包裹在加劲筋外面的土工布。
上述技术方案的进一步改进，所述管口装置与集水管上端管口设有密封法兰，所述密封法兰内部设有密封垫圈。
上述技术方案的进一步改进，所述的管口装置连接有单向阀。
上述技术方案的进一步改进，所述管口装置的单向孔的内端与排水管上端管口连接，外端与单向阀连接。
上述技术方案的进一步改进，所述潜水泵设有控制工作状态的水位警戒器。
本发明还包括实现快速固结软基的施工方法，其包括如下步骤：
1)  在软基中成一个或多个桩孔；
2)  在步骤1所成的桩孔中放入下端带过滤装置的集水管；
3)  在集水管中再放入一外径小于集水管内径的排水管，并在排水管的下端管口安装一潜水泵；
4)  用管口装置密封集水管上端部并在管口装置上设置一抽真空孔，并保证管口装置能单向向外界连接；
5)  用真空泵通过抽真空孔对集水管抽真空，使软基土中水在压力作用下通过集水管下端的过滤段进入集水管；
6)  使用潜水泵对进入到集水管内的水进行抽取，水通过排水管上端排到外界。
上述方法中，所述的孔是通过振冲方式将带有管靴的造孔用管模具压入软基中直至设计深度而成。
本发明的有益效果：本发明使用集水管内套带潜水泵的排水管系统，集水管和排水管形成双重管，在真空的作用下，使得软基在大气压强的作用下迅速析出水分并进入集水管，通过潜水泵和排水管快速排除，达到快速固结软基的效果。
附图说明
图1是本发明装置结构示意图；
图2是本发明装置中的集水管结构示意图；
图3是本发明装置中的管口装置结构示意图。
具体实施方式
参照图1至图3本发明装置结构示意图，本发明装置包括集水管1和设置集水管下端的过滤装置，在集水管1中再放入一外径小于集水管1内径的排水管3，并在排水管3的下端管口安装一潜水泵4，集水管1的过滤段管壁上设有进水孔8，并有管壁外侧的加劲筋9加固，在加劲筋9外部包裹滤水土工布7，防止进水孔8堵塞，管口装置2与集水管1上端管口设有密封法兰，密封法兰内部设有密封垫圈6。管口装置2的壁上设有与真空泵连接的抽真空孔22和与外界单向导通的单向孔21，单向孔21的内端23与排水管3连接，外端24与单向阀连接，保证排水管3内的单向导通。用真空泵通过抽真空孔对集水管抽真空，使软基土中水在压力作用下通过集水管1下端的过滤段进入集水管1，使用潜水泵4对进入到集水管1内的水进行抽取，水通过排水管3上端排到外界。在潜水泵4上安装水位警戒器，控制潜水泵的工作状态，当水位达到警戒水位上限时，潜水泵4自动运作，将水抽出集水管，当水位达到警戒水位下限时，潜水泵4自动停止工作。
以下为本发明实现快速固结软基施工方法的一个优选的实施方式，包括以下步骤：
1)  采用施工机具，用锤击或振、压的振冲方式将带有管靴的造孔用管模具压入软基中直至设计深度而成一个或多个桩孔；
2)  在步骤1所成的桩孔中放入下端带过滤段的集水管1，并在集水管1过滤段管壁外侧用加劲筋9加固，在加劲筋9外面包裹土工布7，防止过滤段管壁上的孔8被沙砾堵塞；
3)  在集水管1中再放入一外径小于集水管1内径的排水管3，并在排水管3的下端管口安装一潜水泵4，潜水泵4的吸水口始终被水浸没，潜水泵4的工作区域与真空区域被水完全隔开，保证集水管内的真空状态；
4)  用管口装置2密封集水管1上端管口，并在管口装置2的管壁上设置一抽真空孔，同时在排水管3上端的管口装置2安装单向阀，保证排水管3能单向向外界导通，防止水倒灌集水管内；
5)  用真空泵通过抽真空孔对集水管抽真空，使软基土中水在压力作用下通过集水管1下端的过滤段进入集水管1；
6)  当集水管内的水位达到警戒水位上限时，潜水泵4自动工作，对进入到集水管1内的水进行抽取，水通过排水管3上端排到外界，当集水管内的水位达到警戒水位下限时，潜水泵自动停止工作。
当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种快速固结软基的装置，其特征在于：包括集水管（1）和设置集水管（1）下端的过滤装置，所述集水管（1）中设有一外径小于集水管内径的排水管（3），所述集水管（3）的上端管口设有用于密封集水管（1）的管口装置（2），所述排水管（3）的上端管口连接该管口装置（2），所述排水管（3）的下端管口连接有潜水泵（4），所述管口装置（2）上设有可将集水管(1)内抽真空的真空孔（22）和与外界单向导通的单向孔（21）。
2.根据权利要求1所述的快速固结软基的装置，其特征在于：所述过滤装置包括集水管(1)下端过滤段管壁上的进水孔（8）、包裹在过滤段管壁外侧的加劲筋（9）和包裹在加劲筋外面的土工布（7）。
3.根据权利要求1所述的快速固结软基的装置，其特征在于：所述管口装置（2）与集水管（1）上端管口设有密封法兰，所述密封法兰内部设有密封垫圈（6）。
4.根据权利要求1所述的快速固结软基的装置，其特征在于：所述的管口装置（2）连接有单向阀。
5.根据权利要求4所述的快速固结软基的装置，其特征在于：所述管口装置（2）的单向孔（21）的内端（23）与排水管（3）上端管口连接，外端（24）与单向阀连接。
6.根据权利要求1所述的快速固结软基的装置，其特征在于：所述潜水泵（4）设有控制工作状态的水位警戒器。
7.一种快速固结软基的施工方法，其特征在于：其包括如下步骤：
1)在软基中成一个或多个桩孔；
2)在步骤1所成的桩孔中放入下端带过滤装置的集水管（1）；
3)在集水管（1）中再放入一外径小于集水管（1）内径的排水管（3），并在排水管（3）的下端管口安装一潜水泵（4）；
4)用管口装置密封集水管（1）上端部并在管口装置上设置一抽真空孔，并保证管口装置能单向向外界连接；
5)用真空泵通过抽真空孔对集水管抽真空，使软基土中水在压力作用下通过集水管（1）下端的过滤段进入集水管（1）；
6)使用潜水泵（4）对进入到集水管（1）内的水进行抽取，水通过排水管（3）上端排到外界。
8.根据权利要求6所述的快速固结软基的施工方法，其特征在于：步骤1）所述的孔是通过振冲方式将带有管靴的造孔用管模具压入软基中直至设计深度而成。
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