CN108104103A - 一种气囊式排水体及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气囊式排水体及其施工方法，其特征在于，包括圆柱状气囊，所述气囊下方连接若干个竖直的塑料排水板，所述塑料排水板一端固定在气囊上，另一端连接排水板板靴，所述排水板板靴的管壁上均匀开设有透水孔且在排水板板靴的管壁外侧包裹滤布。本发明的有益效果是：通过排水板板靴打入泥浆池底部的浅表层，将排水板底部固定在浅表层土体内，排水板顶部与气囊连接，吹填土注入堆场阶段，塑料排水板可依靠气囊的浮力，保存竖向直立于泥浆池内；真空预压阶段，将气囊的气体抽出，气囊会贴在土体表层形成局部密封层，加速泥浆排水。

Description

一种气囊式排水体及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种气囊式排水体及其施工方法，使用排水体进行高含水率泥浆快速排水减量化处理，适用于高含水量疏浚淤泥及吹填泥浆等超软土的快速脱水处理。

背景技术

我国内河航道湖泊每年都会产生大量的疏浚淤泥，很多堆场疏浚完成3~5年甚至更长时间仍处于沼泽地状，承载力很低，导致疏浚泥堆场难以在短期内恢复使用，对环境及用地资源均存在一定的污染和浪费。如何快速将吹填清淤的吹填泥浆进行排水，实现减量化处理，也是亟待解决的问题。

目前，针对清淤形成的高含水率吹填土，处治方法主要有：第一、自然晾晒：该法一般需晾晒多年且易受天气影响，施工效率很低。第二，采用固化剂进行固化处理：该方法采用专用设备将固化剂和吹填淤泥进行拌合后，利用固化剂降低吹填土的含水率，提高土体强度。该方法处置速率快，受天气影响较小，但是费用较高。同时处置费用与吹填土含水率直接相关，针对高含水率吹填土而言，一般在采用固化处理前，均需进行排水。第三、人工排水法。该法是指通过对土体中添加排水体，然后采用预压加速土体的排水速率。目前最普遍的方法是采用塑料排水板联合真空预压法进行排水处理，针对清淤工程而言，因为场地所限，所以清淤堆场需要多次利用。所以加速土体的排水速率十分重要。需要说明的是，高含水率吹填泥浆一般处于流动状态，人员及设备在其中施工较为困难；若预先设置塑料排水板，因排水板为柔性材料，无法形成稳定的竖向排水通道，影响排水速率。

综上，亟待研发一种适用于大面积浅表层吹填土或疏浚淤泥快速排水的排水体，使其能够充分发挥塑料排水板的同时，便于实际操作，以期能快速吹填淤泥的减量化处理。

发明内容

本发明提供了一种气囊式排水体及其施工方法，通过排水板板靴打入泥浆池底部的浅表层，将排水板底部固定在浅表层土体内，排水板顶部与气囊连接，吹填土注入堆场阶段，塑料排水板可依靠气囊的浮力，保存竖向直立于泥浆池内；真空预压阶段，将气囊的气体抽出，气囊会贴在土体表层形成局部密封层，加速泥浆排水。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种气囊式排水体，其特征在于，包括圆柱状气囊，所述气囊下方连接若干个竖直的塑料排水板，所述塑料排水板一端固定在气囊上，另一端连接排水板板靴，所述排水板板靴的管壁上均匀开设有透水孔且在排水板板靴的管壁外侧包裹滤布。

前述的一种气囊式排水体，其特征在于，所述排水板板靴板头为V形，以方便排水板板靴的打设。

前述的一种气囊式排水体，其特征在于，所述气囊两端设有气孔，所述气孔可连接充气设备或抽气设备。

前述的一种气囊式排水体，其特征在于，所述排水板板靴顶端中间设置矩形槽，所述塑料排水板端部插入所述矩形槽，所述矩形槽内侧设置密封条。

前述的一种气囊式排水体，其特征在于，所述透水孔呈三角形、四边形或梅花桩形布置在排水板板靴的管壁上，其直径不大于10mm，孔间距为20mm。

前述的一种气囊式排水体，其特征在于，所述气囊材料为聚氯乙烯膜，所述气囊长度取10m，气囊直径1m。

前述的一种气囊式排水体，其特征在于，塑料排水板位宽度为100mm，长度为2m，厚度为5mm的B型排水板，其滤膜采用O₉₅＜0.075mm，每个气囊上设置9根塑料排水板，相邻的塑料排水板间距为1m。

前述的一种气囊式排水体，其特征在于，所述排水板板靴与塑料排水板通过螺栓固定。

一种气囊式排水体的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、将聚氯乙烯膜卷成圆柱状的气囊，以热熔的方法连接使其封闭，将塑料排水板的一端固定在气囊上；

第二步、将塑料排水板的另一端插入排水板板靴中，并固定；

第三步、在泥浆池中铺设透水砂层，形成排水系统，将排水板板靴连同塑料排水板穿过透水层压入土中；

第四步、待排水板板靴打设完毕后，使用空气压缩机通过充气孔向气囊中充气；

第五步、充气完成后，向泥浆池中注入高含水率泥浆，塑料排水板借助气囊的浮力慢慢与泥浆池中形成排水竖向通道；

第六步、待注浆完毕，将气囊中的气体抽出，气囊袋会贴在土体表层，形成局部的真空预压密封层，此时开启真空泵进行排水。

本发明的有益效果是：

第一、采用带有气囊的排水体，可在泥浆吹填之前预设，在吹填完成后形成竖向排水通道，避免在吹填完成后施工困难的问题，缩减堆场的排水周期；

第二，吹填完成后，通过气囊抽气，真空密封膜制成的气囊会贴在土体表层，在排水板附件形成局部密封层，可在一定程度上保证真空传递，加速土体排水速率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1 为本发明气囊式排水体的正视图；

图2为本发明气囊式排水体的排水板板靴的剖视内部图；

图3为本发明气囊式排水体的A-A剖视图；

图4为气囊式排水体打设后立体示意图；

图5为气囊式排水体施工示意图。

图中：1-气囊；2-塑料排水板；3-排水板板靴；4-密封条；5-滤布、6-板头；7-空气压缩机；8-真空泵；11-气孔；21-塑料排水板芯板；31-螺栓；32-透水孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

一种气囊式排水体，其特征在于，包括圆柱状气囊1，所述气囊1下方连接若干个竖直的塑料排水板2，所述塑料排水板2一端固定在气囊1上，另一端连接排水板板靴3，所述排水板板靴3的管壁上均匀开设有透水孔32且在排水板板靴的管壁外侧包裹滤布5。

所述排水板板靴板头为V形，以方便排水板板靴的打设。所述气囊两端设有气孔，所述气孔可连接充气设备或抽气设备。所述排水板板靴顶端中间设置矩形槽，所述塑料排水板端部插入所述矩形槽，所述矩形槽内侧设置密封条。所述透水孔呈三角形、四边形或梅花桩形布置在排水板板靴的管壁上，其直径不大于10mm，孔间距为20mm。所述气囊材料为聚氯乙烯膜，所述气囊长度取10m，气囊直径1m，塑料排水板位宽度为100mm，长度为2m，厚度为5mm的B型排水板，其滤膜采用O₉₅＜0.075mm，每个气囊上设置9根塑料排水板，相邻的塑料排水板间距为1m。所述排水板板靴与塑料排水板通过螺栓固定。

实施例：

水库清淤工程，采用绞吸式挖泥船，由离心式泥浆泵将高含水率疏浚泥输送到泥浆池内，泥浆池面积约为50m×100m，深度为2m。

塑料排水板2采用宽度为100mm，厚度为5mm的B型排水板，其滤膜采用O₉₅＜0.075mm；

选用真空预压中常用的聚氯乙烯膜做为气囊1的材料，气囊长度取10m，气囊直径1m，每个气囊上设置9根塑料排水板，间距为1m，长度为2m。

排水板板靴3采用长度50cm的两块钢板焊接而成，两块钢板间留有矩形槽，矩形长度105mm，宽度为10mm，连接口密封条4的厚度为4mm，嵌于矩形槽的槽口，可使塑料排水板插入矩形槽，且保证密封性。在距顶部5cm处开设两个螺栓孔31用于固定塑料排水板，并在中间30cm范围内开花孔32，同时外包O₉₅＜0.075mm的土工滤布5。

图5为气囊式排水体施工示意图，参照图5所示，气囊式排水体施工方法，包括以下的步骤：

第一步、将聚氯乙烯膜卷成圆柱状的气囊1，以热熔的方法连接使其封闭，同时将塑料排水板2的一端固定在气囊上；

第二步、将塑料排水板的另一端插入排水板板靴3中，并使用螺栓进行固定；

第三步、在泥浆池中铺设透水砂层，形成排水系统，将排水体板靴连同塑料排水板穿过透水层压入土中；

第四步、待排水板板靴打设完毕后，使用空气压缩机7通过充气孔11向气囊中充气；

第五步、充气完成后，向泥浆池中注入高含水率泥浆，塑料排水板借助气囊的浮力慢慢立与泥浆池中形成排水竖向通道；

第六步、待注浆完毕，采用真空泵将气囊中的气体抽出，气囊袋会贴在土体表层，形成局部的真空预压密封层，此时开启真空泵8进行排水。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种气囊式排水体，其特征在于，包括圆柱状气囊，所述气囊下方连接若干个竖直的塑料排水板，所述塑料排水板一端固定在气囊上，另一端连接排水板板靴，所述排水板板靴的管壁上均匀开设有透水孔且在排水板板靴的管壁外侧包裹滤布。

2.根据权利要求1所述的一种气囊式排水体，其特征在于，所述排水板板靴板头为V形，以方便排水板板靴的打设。

3.根据权利要求1所述的一种气囊式排水体，其特征在于，所述气囊两端设有气孔，所述气孔可连接充气设备或抽气设备。

4.根据权利要求1所述的一种气囊式排水体，其特征在于，所述排水板板靴顶端中间设置矩形槽，所述塑料排水板端部插入所述矩形槽，所述矩形槽内侧设置密封条。

5.根据权利要求1所述的一种气囊式排水体，其特征在于，所述透水孔呈三角形、四边形或梅花桩形布置在排水板板靴的管壁上，其直径不大于10mm，孔间距为20mm。

6.根据权利要求1所述的一种气囊式排水体，其特征在于，所述气囊材料为聚氯乙烯膜，所述气囊长度取10m，气囊直径1m。

7.根据权利要求1所述的一种气囊式排水体，其特征在于，塑料排水板位宽度为100mm，长度为2m，厚度为5mm的B型排水板，其滤膜采用O₉₅＜0.075mm，每个气囊上设置9根塑料排水板，相邻的塑料排水板间距为1m。

8.根据权利要求1所述的一种气囊式排水体，其特征在于，所述排水板板靴与塑料排水板通过螺栓固定。

9.一种气囊式排水体的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、将聚氯乙烯膜卷成圆柱状的气囊，以热熔的方法连接使其封闭，将塑料排水板的一端固定在气囊上；

第二步、将塑料排水板的另一端插入排水板板靴中，并固定；

第三步、在泥浆池中铺设透水砂层，形成排水系统，将排水板板靴连同塑料排水板穿过透水层压入土中；

第四步、待排水板板靴打设完毕后，使用空气压缩机通过充气孔向气囊中充气；

第五步、充气完成后，向泥浆池中注入高含水率泥浆，塑料排水板借助气囊的浮力慢慢与泥浆池中形成排水竖向通道；

第六步、待注浆完毕，将气囊中的气体抽出，气囊袋会贴在土体表层，形成局部的真空预压密封层，此时开启真空泵进行排水。