CN107313421B - 一种吹填土快速固结装置及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种吹填土快速固结装置，由至少一个井点管、横向排水管、横向空压管、真空泵和空压机组成；井点管由同轴的内管和外管组成；内管顶部通过横向空压管连接空压机，外管顶部通过横向排水管连接真空泵；内管上设置有十字孔，外管上设置有梅花形小孔；十字孔上焊接有小管，小管另一端穿过小孔且其外壁与小孔封闭焊接。本发明结合轻型井点降水的特点，采用井点排水管双管结构，对于处于流塑状的粉砂、粉土和淤泥土快速固结，固结的时间从原来的1年缩短到2‑3个月，固结时间的极大的降低，同时该装置替代了塑料排水板的滤水工序，避免了资源浪费和塑料排水板的二次环境污染，真正做到回收重复利用，利国利民。
Description
技术领域
本发明属于清淤围垦工程领域，具体涉及一种吹填土快速固结装置及施工方法。
背景技术
近年来，随着我国建设用地的需求量逐年增大，沿海各地普遍都在围垦吹沙造田，特别是近年来，浙江开展大规模的“污水工治”工作，人们利用河道、湖泊、港池中的疏浚泥浆作为吹填材料造地，达到清淤、疏浚、造地兼得的目的。
围海造陆工程一般是将疏浚港口航道的淤积物吹填到低洼处，然后进行加固处理以形成陆域。吹填施工刚完成时，吹填淤泥一般含水量很高，处于流塑状态，需要进行固结处理，而真空预压是处理吹填土最有效的地基加固方法。早期的做法是在吹填完毕后，经过2-3年的晾晒，在地表形成一个硬壳层，经进一步处理后能够满足插板机械的承载力要求，然后进行真空预压加固。近年来，为了加快吹填地基的利用速度，采用了在吹填土表面吹填一定厚度的粉细砂或通过浅层加固形成硬壳层，使之可以满足直接插板施工的条件，这样新近吹填土地基在吹填完成后即可进行真空预压。
由于滩涂吹填土淤泥土体颗粒细、孔隙比大、含水率高、塑性强、渗透性和强度低，使滩涂吹填土淤泥具有极低的地基承载力，这样会造成普通的施工机械无法进入场区进行地基处理，从而严重阻碍了工程建设的步伐。因此，急需开发一种吹填土快速固结装置及施工方法，使吹填淤泥可以在短期内快速固结，达到较高的承载力，并有效减小工后沉降。
发明内容
为了克服现有技术中吹填所用的时间较长，不能在短期内快速固结，承载力不高，并且工后沉降问题较为突出等方面的不足,本发明提供一种吹填土快速固结装置及施工方法，该装置结合轻型井点降水特点，采用井点排水管双管结构，外管抽水排水，内管加压，使之有效水分快速分离，直至达到在短期内快速排水，加快土体固结的目的，实现在2-3个月内即可实现吹填土快速固结的目的，可操作性强，极大的缩短了淤积物固结的时间，缩短了基础处理工期，为后续的施工建设赢得了宝贵的时间，产生较高的经济效益。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种吹填土快速固结装置，所述的装置由至少一个井点管、横向排水管、横向空压管、真空泵和空压机组成；所述的井点管由同轴的内管和外管组成；所述的内管比外管长，内管封底，外管底端与内管外壁封闭焊接，形成同心套管结构；内管顶部通过横向空压管连接空压机，外管顶部通过横向排水管连接真空泵；通过横向空压管，空压机向内管内部送入压缩空气至内管形成高压；真空泵通过横向排水管抽真空的作用快速的将土体中的水抽出，达到加速排水的目的；内管上均匀设置有十字孔，外管上均匀设置有梅花形小孔；十字孔上焊接有小管，小管另一端穿过小孔且其外壁与小孔封闭焊接；内管将内部的高压通过内管底部和内管上的十字孔向周边土体增加压力，同时外管由于在真空泵的作用下将水抽出；一方面加压，一方面抽取水，使之能有效的实现水的快速分离，直至在短期内快速排水，加快土体固结的目的；同时，为了避免土壤中的大颗粒直径颗粒进入到小管和小孔中，堵塞小管和小孔，所述的外管外部包裹多层滤布。
优选的，所述的外管采用内径为40-50mm的钢管式塑料硬管，外管上均匀设置有梅花形小孔，孔径为4-6mm，外管的内径不易过大，否则在前期的冲水法冲孔埋设的过程中较为麻烦，且小孔的孔径过大，会导致大颗粒直径颗粒进入到外管内部，影响整个设备的正常作业，申请人经过长期的生产实践，经过长期的改进，得到了外管较佳的内径和小孔孔径，能满足多种场地的施工要求。
优选的，所述的内管采用外径为30mm的钢管式塑料硬管，内管侧壁上每隔一米处设置有二个十字孔，十字孔的孔径为4-6mm，内管底端的十字孔的孔径为30mm，每一个十字孔对应一个小孔，申请人经过长期的生产实践，经过长期的改进，得到了较佳的内管外径和十字孔孔径，能满足多种场地的施工要求。
一种吹填土快速固结装置的施工方法，所述的方法包括以下步骤：
1)清理吹填地面表面杂物，平整地面；
2)根据吹填土性质计算井点管的排距；
3)用冲水法冲孔埋设井点管，第二排错开排列，以此类推；
4)采用多根横向排水管将井点管的外管并联起来，多根横向排水管组成排水通道，排水通道末端设置真空泵；采用多根横向空压管将井点管的内管并联起来，多根横向空压管组成加压通道，加压通道末端设置空压机。
优选的，步骤2)中，当填土的性质为粉土或粉砂时，井点管的排距为2米，当填土的性质为淤泥土或其它土质时，井点管的排距为1.5米。
本发明的优点是：本发明结合轻型井点降水的特点，采用井点排水管双管结构，对于处于流塑状的粉土和淤泥土快速固结，外管起到抽水排水的作用，内管用作加压导管作用，通过抽水和加压的相互作用，实现有效水分的快速分离，排水快，固结周期极大的缩短，固结的时间从原来的1年时间缩短到2-3个月，时间的极大的降低带来了较高的经济和社会效益。同时该装置替代了塑料排水板的滤水工序，减少了资源浪费和塑料排水板的二次环境污染，真正做到回收重复利用，利国利民。同时本发明还公开了一种吹填土快速固结装置的施工方法，该方法根据不同吹填土的性质能够计算得到井口管的排距，在较低的成本下能够实现较快的水体分离，极大的降低成本，提高经济效益。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步的说明：
实施例1
如图1所述，为本发明所述的一种吹填土快速固结装置，所述的装置由至少一个井点管10、横向排水管11、横向空压管12、真空泵13和空压机14组成；所述的井点管10由同轴的内管15和外管16组成；所述的内管15比外管16长，内管15封底，外管16底端与内管15外壁封闭焊接，形成同心套管结构；内管15顶部通过横向空压管12连接空压机14，外管16顶部通过横向排水管11连接真空泵13；通过横向空压管12，空压机14向内管15内部送入压缩空气至内管15形成高压；真空泵13通过横向排水管11抽真空的作用快速的将土体中的水抽出，达到加速排水的目的；内管15上均匀设置有十字孔，外管16上均匀设置有梅花形小孔；十字孔上焊接有小管17，小管17另一端穿过小孔且其外壁与小孔封闭焊接；内管15将内部的高压通过内管15底部和内管15上的十字孔向周边土体增加压力，同时外管16由于抽真空的目的将水抽出，一方面加压，一方面抽取水，使之能有效的实现水的快速分离，直至在短期内快速排水，加快土体固结的目的；同时，为了避免土壤中的大颗粒直径颗粒进入到小管17和小孔中，堵塞小管17和小孔，所述的外管16外部包裹多层滤布。
实施例2
在实施例1的基础上，本发明为了达到较好的施工效果，在施工的过程中避免粒径较大的颗粒进入到外管16内部，所述的外管16采用内径为40-50mm的钢管式塑料硬管，外管16上梅花形均匀设置小孔的孔径为4-6mm，其它部分与实施例1完全一致。
实施例3
在实施例1的基础上，本发明为了达到较好的施工效果，在施工的过程中避免粒径较大的颗粒进入到内管内部，所述的内管15采用外径为30mm的钢管式塑料硬管，内管15侧壁上每隔一米处设置有多个十字孔，十字孔的孔径为4-6mm，内管15底端的十字孔的孔径为30mm，其它部分与实施例1完全一致。
具体施工方法：
1)清理吹填地面表面杂物，平整地面；
根据吹填土性质计算井点管10的排距，当填土的性质为粉土或粉砂时，井点管的排距为2米，当填土的性质为淤泥土或其它土质时，井点管的排距为1.5米；
2)用冲水法冲孔埋设井点管10，第二排错开排列，以此类推；
3)采用多根横向排水管11将井点管10的外管16并联起来，多根横向排水管11组成排水通道，排水通道末端设置真空泵13；采用多根横向空压管12将井点管10的内管并联起来，多根横向空压管12组成加压通道，加压通道末端设置空压机14；启动真空泵13和空压机14，一方面加压，一方面抽取水，使之能有效的实现水的快速分离，直至在短期内快速排水，加快土体固结。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (2)
1.一种吹填土快速固结装置，其特征在于，所述的装置由至少一个井点管、横向排水管、横向空压管、真空泵和空压机组成；所述的井点管由同轴的内管和外管组成；所述的内管比外管长，内管封底，外管底端与内管外壁封闭焊接，形成同心套管结构；内管顶部通过横向空压管连接空压机，外管顶部通过横向排水管连接真空泵；内管上均匀设置有十字孔，外管上均匀设置有梅花形小孔；十字孔上焊接有小管，小管另一端穿过小孔且其外壁与小孔封闭焊接；外管外部包裹多层滤布；
其中，
所述的外管采用内径为40-50mm的钢管式塑料硬管，外管上均匀设置小孔的孔径为4-6mm；
所述的内管采用外径为30mm的钢管式塑料硬管，内管侧壁上每隔一米处设置有二个十字孔，十字孔的孔径为4-6mm，内管底端的十字孔的孔径为30mm。
2.一种利用权利要求1所述的吹填土快速固结装置的施工方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
1)清理吹填地面表面杂物，平整地面；
2)根据吹填土性质计算井点管的排距；
3)用冲水法冲孔埋设井点管，第二排错开排列，以此类推；
4)采用多根横向排水管将井点管的外管并联起来，多根横向排水管组成排水通道，排水通道末端设置真空泵；采用多根横向空压管将井点管的内管并联起来，多根横向空压管组成加压通道，加压通道末端设置空压机；
其中，步骤2)中，当填土的性质为粉土或粉砂时，井点管的排距为2米，当填土的性质为淤泥土时，井点管的排距为1.5米。
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