CN107604896B - 一种软土地基加固处理集水强排水管结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种软土地基加固处理集水强排水装置，包括集水管和集水筒，集水管外壁沿圆周方向间隔排列有多个凸棱，在集水管外包覆有顶在各凸棱上的透水滤膜，集水管内腔设有分隔件，增压气管底端与集水管内腔相连通，在集水管内腔与周围软土之间水压力差作用下，软土中孔隙水透过透水滤膜进入各扇形空腔内并经单向阀进入集水管内，当集水管内水位较高时，增压气管增压，使得分隔件向上移动，将集聚在集水管内腔上部分中的水挤压向外排出，从而降低了集水管中水位，再次形成水压力差，如此重复，形成脉冲式排水，达到软土地基由上至下快速排水固结的效果。

Description

一种软土地基加固处理集水强排水管结构
技术领域
本发明涉及软土地基加固工程技术领域，特别涉及一种软土地基加固处理集水强排水管结构。
背景技术
现有技术中软土地基加固通常都是采用预压排水固结方法，预压排水固结方法主要有真空预压和堆载预压两种方法，当采用真空预压或堆载预压等方法进行软基加固处理时，一般在软土地基中设置竖向砂井或排水板作为排水通道，在堆载料自重荷载或真空荷载预压下发生排水固结，使得软土地基中孔隙水通过排水通道向外排出，孔隙水压力慢慢消散，有效应力慢慢增长，地基强度逐渐增加，地基固结沉降量绝大部分在施工期内得以消除，从而使软土地基的承载力得到提高，减少工后沉降。
但是，堆载预压固结或真空预压固结时，软土中应力差的产生以及传递很慢，难以迅速实现下层的软土固结。造成工期长、造价高、工后沉降幅度大等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、可实现快速排水固结、减少施工周期的软土地基加固处理集水强排水管结构。
为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种软土地基加固处理集水强排水管结构，包括集水管和集水筒，所述集水管外壁沿圆周方向间隔排列有多个凸棱，各所述凸棱从集水管外壁径向向外延伸构成，在所述集水管外包覆有顶在各凸棱上的透水滤膜，以使相邻凸棱、透水滤膜及集水管外壁构成扇形空腔，所述集水管底部套在集水筒内，所述集水管底端设有单向阀并与集水筒底端具有预定距离，所述集水管内腔设有用以将集水管内腔分隔成上下两部分的分隔件，所述分隔件与集水管内壁之间存在微小间隙，位于所述集水管外设有底端与集水管内腔下部分相连通的增压气管。
进一步地，所述集水管顶端连接有伸出的排水管。
进一步地，在所述集水管内腔设有支撑托住分隔件的托架以使分隔件与单向阀之间具有预定距离。
进一步地，所述增压气管底端穿过集水筒、透水滤膜与集水管密封连接。
有益效果：此软土地基加固处理集水强排水管结构中，包覆有透水滤膜的集水管打入软土地基后，由于集水管内腔与周围软土之间存在水压力差，软土中孔隙水，在水压力差作用下，透过透水滤膜进入各扇形空腔内并经单向阀进入集水管内，当集水管内水位较高使得水压力差减小时，增压气管向集水管内腔下部分增压，使得分隔件向上移动，将集聚在集水管内腔的水挤压向外排出，降低集水管中水位，从而再次在集水管内腔与周围软土之间形成水压力差，使得孔隙水再次从软土中渗流进入集水管内，如此重复，形成脉冲式排水，达到软土地基由上至下快速排水固结的效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明；
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的剖面结构示意图；
图3为本发明另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
参照图1和图2，本发明一种软土地基加固处理集水强排水管结构，包括集水管10和集水筒20，集水管10和集水筒20共同插入待处理的软土地基中，集水管10外壁沿圆周方向间隔排列有多个凸棱11，各凸棱11从集水管10外壁径向向外延伸构成，在集水管10外包覆有顶在各凸棱11上的透水滤膜12，从而在集水管10外壁上沿圆周方向形成一个个独立的扇形空腔13，各扇形空腔13由相邻凸棱11、透水滤膜12及集水管10外壁构成，软土地基中的孔隙水可以透过透水滤膜12渗入流进各扇形空腔13内。
集水管10底部插入置于集水筒20内，集水管10底端设有单向阀14并与集水筒20底端具有预定距离，单向阀14使得水或气只能从下向上进入集水管10内腔中，而不能逆向流动，渗入流进各扇形空腔13内的水向下汇聚在集水筒20内，经单向阀14进入集水管10内。其中，集水筒20顶端所处的高度高于集水管10底端所处的高度，即高于单向阀14所处的高度。
集水管10内腔设有可以上下移动的分隔件15，分隔件15与集水管10内壁之间存在微小间隙，并非密封连接，分隔件15将集水管10的内腔分隔成上下两部分，位于集水管10外设有底端与集水管10内腔下部分相连通的增压气管16，增压气管16底端依次穿过集水筒20、透水滤膜12与集水管10密封连接，连接位置处于分隔件15与单向阀14之间，作为优选，集水管10内腔设有支撑托住分隔件的托架(未画出)，托架能使分隔件15与单向阀14之间具有预定距离。增压气管16顶端伸出与外部的增压泵(未画出)相连，增压泵工作，增压气流经增压气管16向集水管10的内腔下部分增压，在增压气流作用下，驱动分隔件15向上移动，虽然分隔件15与集水管10内壁之间存在微小间隙，由于微小间隙的间隙很小，在瞬间增压作用下，增压气流不能全部经微小间隙流出，增压气流仍能带动分隔件15向上移动。
集水管10顶端连接有向外伸出的排水管17，当集水管10内的水位较高时，分隔件15向上移动，能挤压推动位于集水管10内腔上部分的水经排水管17，向外排出。
本发明软土地基加固处理集水强排水装置的具体工作过程如下：当集水管10打入软土地基后，由于集水管10内腔不存在水，集水管10内腔与周围软土之间会产生强大的水压力差，在水压力差的作用下，孔隙水会经透过透水滤膜12进入各扇形空腔13内，再从上向下流向集水筒体20内，孔隙水在集水筒体20内汇聚，水位不断上升，然后经单向阀14进入集水管10内腔，当集水管10内的水位逐渐上升使得水压力差减小时，增压泵工作，经增压气管16向集水管10的内腔下部分增压，使得分隔件15向上移动，从而将集水管10内腔的水经排水管17向外排出，降低集水管10内的水位，重新在集水管10内腔与周围软土之间形成水压力差，使得孔隙水再次从软土中渗流进入集水管10内，如此重复，形成脉冲式排水，将集水管10内集聚的水不断向外排出，达到软土地基由上至下快速排水固结的效果。
参照图3，当然，本发明软土地基加固处理集水强排水装置还可以与真空预压排水固结系统配合使用，具体地，集水管10的顶端连接有真空管，与外部的真空泵(未画出)相连，真空泵工作时，能在集水管10内腔产生负压，使得软土地基中的孔隙水在水压力差和负压的双重作用下，迅速排向集水管10内，缩短孔隙水渗流进入集水管10的时间，从而缩短整个排水固结施工周期，提高施工效率。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (4)

1.一种软土地基加固处理集水强排水管结构，其特征在于：包括集水管和集水筒，所述集水管外壁沿圆周方向间隔排列有多个凸棱，各所述凸棱从集水管外壁径向向外延伸构成，在所述集水管外包覆有顶在各凸棱上的透水滤膜，以使相邻凸棱、透水滤膜及集水管外壁构成扇形空腔，所述集水管底部套在集水筒内，所述集水管底端设有单向阀并与集水筒底端具有预定距离，所述集水管内腔设有用以将集水管内腔分隔成上下两部分的分隔件，所述分隔件与集水管内壁之间存在微小间隙，位于所述集水管外设有底端与集水管内腔下部分相连通的增压气管。
2.根据权利要求1所述的软土地基加固处理集水强排水管结构，其特征在于：所述集水管顶端连接有伸出的排水管。
3.根据权利要求1所述的软土地基加固处理集水强排水管结构，其特征在于：在所述集水管内腔设有支撑托住分隔件的托架以使分隔件与单向阀之间具有预定距离。
4.根据权利要求1所述的软土地基加固处理集水强排水管结构，其特征在于：所述增压气管底端穿过集水筒、透水滤膜与集水管密封连接。
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