CN104895045A - 一种用于软土地基埋设水平排水通道的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于软土地基埋设水平排水通道的方法及其装置，属于软土地基施工工程技术领域，它通过两台平行布置于待处理软土地基上的卷扬机带动钢丝绳往返运动，实现对土体的切割，然后利用钢丝绳带动排水板入土，实现排水板在软土中水平布置，形成水平排水通道。本发明结构简单、使用方便，有效地降低了软土地基施工的施工成本，提高了施工效率，同时避免了施工前对软土地基的加固预处理，确保了铺设完成软土地基不会出现的沉降现象。

Description

一种用于软土地基埋设水平排水通道的方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种在软土地基中埋设水平排水通道的方法和装置，属于软土地基处理施工工程技术领域，尤其涉及一种用于软土地基埋设水平排水通道的方法和利用该方法在软土地基中埋设水平排水通道的装置。

背景技术

近年来随着经济的发展，对土地的需求日益旺盛，吹填造陆工程较多，而其中的难点是软土地基处理。对于低渗透性的软土地基处理关键是增加排水通道，减小排水间距，提高工作效率。传统方法是施工竖向排水砂井或排水板，但由于沉降导致排水板弯折影响排水效果，寻找一种新的排水方法是目前的研究热点。

近年来，部分学者提出空间立体式排水，在竖向排水通道的基础上，在土体中设计多层水平排水通道，实践证明排水效果非常理想。但其推广起来较为困难，主要因为没有良好的水平排水通道施工方法，一般用挖掘机深开挖。缺陷在于：1.挖掘机施工效率低，经济成本高；2.挖掘机自重大，对场地承载能力有一定要求，软弱地基需表层加固后才能到达工作面；3.开挖作业对地基扰动大，导致场地后期容易产生不均匀沉降。

在中国发明专利说明书CN103215945A中公开了一种非均质场地软土地基立体式组合动力排水固结系统和方法，包括排水系统，所述的排水系统包括位于渗透性好并具有自由水水位差的砂类松散土中的地下水平排水通道和位于渗透性差的粘性土孔隙中的地下网格层状水平排水通道，所述的地下水平排水通道接通有重力抽水管井，所述重力抽水管井的井底设有第一潜水泵；在所述的地下网格层状水平排水通道的交汇处布设接通竖向排水通道，所述竖向排水通道内设有真空排水管，所述真空排水管穿出竖向排水通道并与地下网格层状水平排水通道密封连接，真空排水管连接有真空泵。该发明虽然提供了一种处理效果好、工期快、造价低、适用范围广的新型动力排水固结方法，但是该发明并没有公开水平排水通道的具体铺设施工方法，所以并没有解决水平排水通道铺设施工难、铺设后期施工场地易沉降的问题。

在中国实用新型专利说明书CN201908293U中公开了一种真空横向排水装置，该装置包括：横向排水板，其为以水平向重叠放置的两根塑料排水板形成一条排水通道；纵向排水板分别设置在横向排水板两侧，将纵向排水板打入土体内，其板头夹入水平向重叠放置的两根塑料排水板之间并固定；横向排水板端部再与主滤水管通过管板连接器连接。该实用新型虽然具有缩短真空传递路径，加快固结时间，提高加固效果，实现了施工过程的快速、高效、节能和环保等技术效果；但是它并没有提供一种快速高效地铺设横向排水板的方法和装置。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种用于软土地基埋设水平排水通道的方法及利用利用该方法在软土地基中埋设水平排水通道的装置，该铺设方法简单高效，同时适用于该方法的铺设装置结构简单、制造使用方便，而且使用该装置埋设排水通道的施工步骤高效便捷，避免对软土地基施工前的加固预处理，防止了软土地基施工后的不均匀沉降。

为解决上述技术问题，本发明采用了这样一种用于软土地基埋设水平排水通道的方法，其通过软土地基切割绳的来回往返运动实现由上至下的切割软土地基，截出水平排水管埋设空间；排水管通过与软土地基切割绳的连接实现在水平排水管埋设空间内的铺设。

在本发明的一种优选实施方案中，在待处理软土地基的两侧安装动力装置；将导向构件插入待处理软土地基内部；将软土地基切割绳依次连接一侧的动力装置，并经导向构件导向后深入软土地基内部，然后经导向构件导向伸出地面，最后绕行连接到采用相同布置的另一侧动力装置上；启动动力装置，利用动力装置带动软土地基切割绳来回往返运动实现对待处理软土地基的切割；待软土地基切割绳呈水平状后，水平排水通道埋设空间切割完成，停止动力装置；将排水板连接在软土地基切割绳上，启动动力装置，实现水平排水通道的铺设。

在本发明的一种优选实施方案中，所述动力装置为卷扬机。

在本发明的一种优选实施方案中，所述导向构件为导向撑杆。

在本发明的一种优选实施方案中，所述导向撑杆包括导向轮和撑杆；所述导向轮固接在所述撑杆的两端。

在本发明的一种优选实施方案中，所述撑杆上设置有腰形孔。

在本发明的一种优选实施方案中，还可以包括以下步骤：调整撑杆在软土地基内部深度的位置，在软土地基同一截面垂直方向上埋设多层水平排水通道。

在本发明的一种优选实施方案中，还可以包括以下步骤：待软土地基某一工位的水平排水通道埋设完成后，移动动力装置至下一工位，连接各装置后再次进行埋设施工。

利用本发明的方法可以方便快捷的埋设软土地基的水平排水通道，同时，通过本方法可以通过调整撑杆埋入软土地基的深度，从而实现了对软土地基同一横截面上铺设多层排水通道；通过移动动力装置就可以实现排水通道的多处方便快捷的铺设。

本发明还公开了一种绳割入土式埋设水平排水通道的装置，其包括卷扬机，导向撑杆，钢丝绳；所述卷扬机为两台，并平行布置于软土地基的两侧；所述卷扬机上可拆卸地连接有所述导向撑杆；所述导向撑杆的自由端位于所述软土地基的内部；位于软土地基同侧的所述卷扬机和所述导向撑杆上连接有所述钢丝绳；位于软土地基两侧的所述卷扬机通过所述钢丝绳连接。

在本发明的一种优选实施方案中，还包括绳卡；所述绳卡可拆卸地与所述钢丝绳连接。

本发明的工作原理如下：首先，通过设置两台卷扬机分别布置在软土地基两侧，并设置导向撑杆对钢丝绳进行导向，实现了钢丝绳的来回往返运动；其次，通过钢丝绳的往返运动完成了对软土地基的切割，实现钢丝绳由地表深入到指定软土地层中；最后，当钢丝绳就位后，利用钢丝绳带动排水板入土，实现排水板在软土中水平布置，形成水平排水通道。

本发明的有益效果是：本发明结构简单、制造使用方便，通过设置有导向撑杆的卷扬机配合钢丝绳来回运动对软土地基进行切割，有效地降低了施工成本、提高了施工效率，避免了施工前对软土地基的加固预处理，并且由于本发明总体重量远小于挖掘机等现有技术挖掘设备，因而不会造成铺设后期施工场地出现的易沉降的问题。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例的利用绳割入土过程示意图；

图3是本发明实施例的钢丝绳带动排水板入土过程示意图；

图4是本发明实施例的软土地基同一截面垂直方向上埋设多层水平排水通道的结构示意图。

图中：1-卷扬机，2-导向撑杆，3-钢丝绳，4-绳卡，5-软土地基，6-排水板，2a-导向轮，2b-撑杆。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

由图1本发明的实施例示意图可知，该绳割入土式埋设水平排水通道的装置包括卷扬机1，导向撑杆2，钢丝绳3，绳卡4，其中导向撑杆2包括导向轮2a和撑杆2b，撑杆2b的两端固定连接有导向轮2a。卷扬机1为两台，并平行布置于待处理软土地基5的两侧；卷扬机1的底座的端部通过紧固螺栓可拆卸地连接有导向撑杆2；导向撑杆2的撑杆2b的一端与所述卷扬机1的基座连接，另一端可插入待处理软土地基5的内部；连接在撑杆2b上端的导向轮2a位于待处理软土地基5的外端，而连接在撑杆2b下端的导向轮2a则位于待处理软土地基5的内部；撑杆2b上设置有腰形孔，其通过腰形孔和紧固螺栓的配合连接在卷扬机1的底座上，通过腰形孔可以在不拆卸导向撑杆2的情况下调节导向撑杆2插入软土地基内部深度的位置，从而可以方便快捷的实现在软土地基同一截面垂直方向上埋设多层水平排水通道。钢丝绳3依次穿过卷扬机1、位于撑杆2b上端的导向轮2a后，沿撑杆2b深入到软土地基5的深部，然后绕过位于撑杆2b下端的导向轮2a后，再沿撑杆2b伸出地面，绕行到对侧，对侧采用相同的布置，即位于软土地基5同侧的卷扬机1和导向撑杆2通过钢丝绳3连接；位于软土地基5不同侧的卷扬机1通过钢丝绳3连接；这样钢丝绳3就可以在卷扬机1的作用下做来回运动完成对软土地基的切割；为了方便排水板6的铺设，钢丝绳3上可拆卸地连接有绳卡4。

使用本发明时，首先将卷扬机1平行布置于待处理软土地基5的两侧后，在把插入待处理软土地基5的导向撑杆2安装连接在卷扬机1的基座上；然后将钢丝绳3依次穿过位于待处理软土地基5一侧的卷扬机1、撑杆2b上端的导向轮2a后，沿撑杆2b插入到待处理软土地基5的深部，再绕过撑杆2b下端的导向轮2a后沿撑杆2b伸出地面，绕行连接到采用相同布置的位于待处理软土地基5对侧的卷扬机1上；当准备工作完成后，启动卷扬机1控制钢丝绳3来回运动，如图2所示，钢丝绳3在卷扬机1牵引力的作用下，逐步深入到软土地基5中。当钢丝绳3呈水平状态后，如图3所示，水平排水通道的埋放空间切割完成,停止卷扬机1；将连接有绳卡4的排水板6通过绳卡4安装连接在钢丝绳3上，再次启动卷扬机1，钢丝绳3带动排水板6进入软土地基5中，实现水平排水通道的铺设施工；待水平排水通道铺设完毕后，停止卷扬机1，从卷扬机1拆下导向撑杆2，并将其从软土地基5拔出后，再次启动卷扬机1，带动钢丝绳3到达地面，解开绳卡4，移动卷扬机1至下一工位再次进行下一根水平排水板6的埋设施工。

本发明通过设置两台卷扬机分别布置在软土地基两侧，实现了钢丝绳的来回往返运动；通过钢丝绳的往返运动，切割土体，实现钢丝绳由地表深入到指定软土地层中；当钢丝绳就位后，利用钢丝绳带动排水板入土，实现排水板在软土中水平布置，形成水平排水通道。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构做任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种用于软土地基埋设水平排水通道的方法，其特征在于：通过软土地基切割绳的来回往返运动实现由上至下的切割软土地基，截出水平排水管埋设空间；排水管通过与软土地基切割绳的连接实现在水平排水管埋设空间内的铺设。

2.一种用于软土地基埋设水平排水通道的方法，包括以下步骤：

(a)在待处理软土地基的两侧安装动力装置；

(b)将导向构件插入待处理软土地基内部；

(c)将软土地基切割绳依次连接一侧的动力装置，并经导向构件导向后深入软土地基内部，然后经导向构件导向伸出地面，最后绕行连接到采用相同布置的另一侧动力装置上；

(d)启动动力装置，利用动力装置带动软土地基切割绳来回往返运动实现对待处理软土地基的切割；

(e)待软土地基切割绳呈水平状后，水平排水通道埋设空间切割完成，停止动力装置；

(f)将排水板连接在软土地基切割绳上，启动动力装置，实现水平排水通道的铺设。

3.如权利要求2所述的一种用于软土地基埋设水平排水通道的方法，其特征在于：所述动力装置为卷扬机(1)。

4.如权利要求2所述的一种用于软土地基埋设水平排水通道的方法，其特征在于：所述导向构件为导向撑杆(2)。

5.如权利要求4所述的一种用于软土地基埋设水平排水通道的方法，其特征在于：所述导向撑杆(2)包括导向轮(2a)和撑杆(2b)；所述导向轮(2a)固接在所述撑杆(2b)的两端。

6.如权利要求5所述的一种用于软土地基埋设水平排水通道的方法，其特征在于：所述撑杆(2b)上设置有腰形孔。

7.如权利要求6所述的一种用于软土地基埋设水平排水通道的方法，其特征在于：还可以包括以下步骤：调整撑杆(2b)在软土地基内部深度的位置，在软土地基同一截面垂直方向上埋设多层水平排水通道。

8.如权利要求2所述的一种用于软土地基埋设水平排水通道的方法，其特征在于：还可以包括以下步骤：待软土地基某一工位的水平排水通道埋设完成后，移动动力装置至下一工位，连接各装置后再次进行埋设施工。

9.一种绳割入土式埋设水平排水通道的装置，其特征在于：包括卷扬机(1)，导向撑杆(2)，钢丝绳(3)；所述卷扬机(1)为两台，并平行布置于软土地基(5)的两侧；所述卷扬机(1)上可拆卸地连接有所述导向撑杆(2)；所述导向撑杆(2)的自由端位于所述软土地基(5)的内部；位于软土地基(5)同侧的所述卷扬机(1)和所述导向撑杆(2)上连接有所述钢丝绳(3)；位于软土地基(5)两侧的所述卷扬机(1)通过所述钢丝绳(3)连接。

10.如权利要求9所述的一种绳割入土式埋设水平排水通道的装置，其特征在于：还包括绳卡(4)；所述绳卡(4)可拆卸地与所述钢丝绳(3)连接。