CN108677920B - 防止上覆透水土层中的水渗入刚性排水管/监测管的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防止上覆透水土层中的水渗入刚性排水管/监测管的装置，包括上端接头、外部套管、刚性排水管/监测管；其中所述刚性排水管/监测管全长范围内皆开有滤眼且外包有滤膜；所述外部套管的直径大于刚性排水管/监测管的直径，刚性排水管/监测管的上端套取在外部套管内；所述上端接头包括圆环饼状底座和固定于底座上的弧形壁，所述圆环饼状底座的内径与刚性排水管/监测管的内径相等，外径大于外部套管的外径；所述弧形壁的长度低于外部套管的长度，其内外两侧分别与刚性排水管/监测管的外侧、外部套管的内侧接触，并刚好填满刚性排水管/监测管和外部套管之间的间隙，使得两者相对固定。

Description

防止上覆透水土层中的水渗入刚性排水管/监测管的装置

技术领域

本发明涉及软土地基排水固结或地下水监测领域，更具体地，涉及一种防止上覆透水土层中的水渗入刚性排水管/监测管的装置。

背景技术

目前，在进行软土地基处理或地下水监测时，通常采用的方法之一是将刚性排水管或刚性监测管等打入地下进行排水固结或是进行地下水监测，随着社会的发展，一些专家学者对这些方法进行不断的改进、发明与创新，发表了大量的相关专利。然而，刚性管型的排水管和刚性监测管或其他管已有过的专利，均未能彻底解决以下问题：

（1）对于上覆有透水土层的软土地基，为防止上覆透水土层中的水渗入刚性排水管内，通常采用的方法是将刚性排水管在上覆透水土层及深入到软土中1~2m处的部分不开滤眼，其余在软土中的部分开滤眼；但在实际工程中，需要打设的刚性排水管数量众多，且其上部不开滤眼部分的长度不尽相同，导致此种方式使用的刚性排水管没有统一的规格，无法在工厂进行批量生产，增加施工难度及成本；并且，由于上覆透水层的厚度通常有一定的起伏性，无法保证每根刚性排水管无滤眼处都能有效打设至软土内1m处。

（2）还有一种方法是在全部开有滤眼的刚性排水管上部套入密封膜，从而使得刚性排水管上部不具有透水作用；但在实际的施工中，密封膜容易产生相对滑动，且土体中的密封膜容易被刺破或滑脱从而丧失隔水功能。

（3）如（1）中所述的地基软土，当其下伏还有硬土层时，若刚性排水管底部打设至软土底部，在软土的固结沉降过程中，由于下伏硬土层的支撑作用，使得刚性排水管不会下沉，而上覆透水土层会由于软土的固结沉降随着软土一并下沉，当下沉至刚性排水管有滤眼处或者没包密封膜处，上覆透水土层中的水便进入刚性排水管中，严重影响整个排水固结过程。

（4）在对地下某一土层中的水进行监测时，如果其上覆有透水土层，通常会在刚性监测管上部包裹一层密封膜或是不开滤眼，来防止上覆透水土层中的水渗入刚性监测管，但此方法同样存在如（1）、（2）、（3）中所述的类似问题。

可见现有的刚性排水管或监测管未能对上述地基条件进行较为有效地处理，且存在施工成本高、刚性排水管或监测管无法批量化生产、排水固结效率较低、地下水监测效果不佳等问题。

发明内容

本发明为解决现有技术的缺陷及要求，研发提供了一种防止上覆透水土层中的水渗入刚性排水管/监测管的装置。

为实现以上发明目的，采用的技术方案是：

一种防止上覆透水土层中的水渗入刚性排水管/监测管的装置，包括上端接头、外部套管、刚性排水管/监测管；其中所述刚性排水管/监测管全长范围内皆开有滤眼且外包有滤膜；所述外部套管的直径大于刚性排水管/监测管的直径，刚性排水管/监测管的上端套取在外部套管内；所述上端接头包括圆环饼状底座和固定于底座上的弧形壁，所述圆环饼状底座的内径与刚性排水管/监测管的内径相等，外径大于外部套管的外径；所述弧形壁内壁形成的内切圆直径与刚性排水管/监测管的外径相等，外壁形成的外切圆的直径与外部套管的内径相等；弧形壁的长度低于外部套管的长度；上端接头设置在外部套管、刚性排水管/监测管之间，上端接头的弧形壁的内外两侧分别与刚性排水管/监测管的外侧、外部套管的内侧接触，上端接头的弧形壁刚好填满刚性排水管/监测管和外部套管之间的间隙，使得两者相对固定。

进行地基排水固结处理或地下水降水时，将装置装入插板套管，由插板机将插板套管插入土中。拔出插板套管，夯实装置周围土体，由于下部软土的流变特性及土压力不平衡而产生的应力场，刚性排水管周围的软土会逐渐进入刚性排水管与外部套管之间的间隙中。此时，刚性排水管中的滤眼可以接触到的只有软土、外部套管及上端接头，上覆透水土层中的水及外部气体无法通过滤眼进入刚性排水管。数日后，当刚性排水管与外部套管之间的间隙基本被软土填满时，将上端接头拔出；用软土将两管间隙填满，保证刚性排水管上部滤眼处不会漏气漏水。

若刚性排水管插入软土下伏硬土层顶部，在软土的固结沉降过程中，由于下伏硬土层的支撑作用，使得刚性排水管不会下沉；上覆透水土层会由于软土的固结沉降随着软土一并下沉，此时，由于上覆透水土层与下部软土之间的摩阻差的存在，外部套管会跟随上覆透水土层共同沉降，从而使得在整个软土地基的排水固结沉降过程中，上覆透水土层中的水始终无法进入刚性排水管中。

在对地下某一土层中的水进行监测时，将装置装入外部套管，由插板机将套管插入土中。拔出套管，夯实装置周围土体，待装置基本稳定后，将上端接头拔出。在整个地下水监测过程中，外部套管至始至终将刚性监测管与上覆透水土层隔绝开，保证了上覆透水土层中的水始终无法进入刚性监测管中。

优选地，所述外部套管的内壁上垂直设置有四条棱，四条棱在外部套管的径向方向上均匀分布；所述上端接头的圆环饼状底座上均匀设置有四条弧形壁；任意两条弧形壁之间的间隙大于外部套管内的棱的厚度；上端接头设置在外部套管、刚性排水管/监测管之间时，上端接头的任意两条弧形壁之间存在一条棱。连接装置时，四个弧形壁刚好卡住刚性排水管/监测管和外部套管之间的间隙，由于摩擦力的存在，使得外部套管相对刚性排水管/监测管不会产生纵向移动。而内部的四条棱可使得外部套管相对刚性排水管/监测管不会产生横向移动；

优选地，所述外部套管为直径大于刚性排水管/监测管的PVC管。

上述方案为一种防止上覆透水土层中的水渗入刚性排水管或监测管的装置的其中一个方案，且该方案主要是以外壁是光滑的圆形刚性排水管或监测管为例来表达本发明内容，但在本发明提供的装置中，刚性排水管或监测管并不局限于外壁是光滑的圆形刚性排水管或监测管，其它形式的刚性排水管或监测管如外壁是格栅的圆形刚性排水管、外壁是光滑的方形排水管或监测管等其它管型均能够实现同样的功能效果，故凡符合本发明的精神和原则的任何形式的刚性排水管或监测管均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

为进一步表达本发明内容及权利要求范围，在本发明所提供的以上方案的基础上，提供了一种能够实现同样功能效果的方案，其具体的方案如下：

一种防止上覆透水土层中的水渗入刚性排水管的装置，所述刚性排水管为格栅式强排水管，包括上端接头、外部套管、格栅式强排水管上端接头、格栅式强排水管下端接头，其中所述外部套管的直径大于格栅式强排水管上端接头；所述格栅式强排水管的外壁上沿其轴向方向刻蚀有周期性分布的排水通道，格栅式强排水管的外壁上设置有滤膜；所述格栅式强排水管上端接头为空心圆柱状，其内径与格栅式强排水管的外径相等，格栅式强排水管的顶端套入格栅式强排水管上端接头内，格栅式强排水管上端接头的内壁上沿其径向方向设置有密闭环，格栅式强排水管的顶端套入格栅式强排水管上端接头内时，密闭环对排水通道的顶端进行密闭；所述格栅式强排水管下端接头的底部设置有进气管接头，格栅式强排水管下端接头的内径与格栅式强排水管的外径相等，格栅式强排水管的底端套入格栅式强排水下端接头内；所述上端接头包括圆环饼状底座和固定于圆环饼状底座上的弧形壁组成，所述圆环饼状底座的内径与格栅式强排水管上端接头的内径相等，圆环饼状底座的外径大于外部套管的外径；所述弧形壁内壁形成的内切圆的直径与格栅式强排水管上端接头的外径相等，外壁形成的外切圆的直径与外部套管的内径相等，弧形壁的长度小于外部套管的长度；上端接头设置在外部套管、格栅式强排水管上端接头之间，上端接头的弧形壁的内外两侧分别与格栅式强排水管上端接头的外侧、外部套管的内侧接触，上端接头的弧形壁刚好填满格栅式强排水管上端接头和外部套管之间的间隙，使得两者相对固定。

连接装置时，将格栅式强排水管连接格栅式强排水管上端接头及格栅式强排水管下端接头，使得格栅式强排水管顶部触碰到格栅式强排水管上端接头内的密闭环，底部距离格栅式强排水管下端接头底部仍然留有一部分距离；其中，在格栅式强排水管上端接头底部与格栅交界处，用玻璃胶将其封闭，并用胶布将其裹紧，进一步封闭，以防止软土进入有滤膜内的格栅中。将所述装置紧密连接后，截取一定长度的外部套管，使得外部套管的长度刚好略大于待处理区域上覆透水土层厚度，将外部套管套入所述装置顶部，再将上端接头接入所述装置和外部套管之间，使得外部套管与所述装置相对固定。

进行地基排水固结处理或地下水降水时，将连接好装置装入插板套管，由插板机将插板套管插入土中。拔出插板套管，夯实装置周围土体，由于下部软土的流变特性及土压力不平衡而产生的应力场，格栅式强排水管周围的软土会逐渐进入格栅式强排水管与外部套管中的间隙中。此时，格栅式强排水管中的排水通道可以接触到的只有软土、外部套管、上端接头、密闭环及格栅式强排水管上端接头，上覆透水土层中的水及外部气体无法通过排水通道进入格栅式强排水管。数日后，当格栅式强排水管与外部套管之间的间隙基本被软土填满时，将上端接头拔出；用软土将两管间隙填满，保证强排水管上部滤眼处不会漏气漏水。

排水过程中，下部软土中的水由于水的自重应力和真空吸力，透过滤膜，进入格栅之间的排水通道中，经由纵向的排水通道下流，汇集在格栅式强排水管下端接头中，汇集一段时间后，被格栅式强排水管下端接头底部连接的进气管注入的高压气体打出。

优选地，所述外部套管的内壁上垂直设置有四条棱，四条棱在外部套管的径向方向上均匀分布；所述上端接头的圆环饼状底座上均匀设置有四条弧形壁；任意两条弧形壁之间的间隙大于外部套管内的棱的厚度；上端接头设置在外部套管、格栅式强排水管上端接头之间时，上端接头的任意两条弧形壁之间存在一条棱。外部套管内部的四条棱可使得外部套管相对格栅式强排水管不会产生横向移动；连接装置时，四个弧形壁刚好卡住格栅式强排水管上端接头和外部套管之间的间隙，由于摩擦力的存在，使得外部套管相对格栅式强排水管不会产生纵向移动。

优选地，所述外部套管为直径大于格栅式强排水管上端接头的PVC管。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）可实现刚性排水管或监测管标准化生产，而不需要顾忌实际土层情况或不需要考虑在刚性排水管或监测管的不同区段采用封闭还是不封闭的手段，外部套管的规格样式也可统一化，这样整体上各部件可实现统一的标准化及批量化的生产，这样既提高了施工效率，又能节省施工成本。

（2）在整个软土固结沉降过程中，外部套管始终同上覆透水土层下沉，至始至终保证了刚性排水管与上覆透水土层的隔绝，有效地解决了在软土地基排水固结沉降过程中可能会出现的以下问题：由于上覆透水土层相对刚性排水管发生沉降，导致的上覆透水土层中的水渗入刚性排水管中的问题。

（3）在整个地下水监测过程中，外部套管至始至终将刚性监测管与上覆透水土层隔绝开。有效地解决了在地下水监测过程中可能会出现的以下问题：由于上覆透水土层具有一定的起伏性及刚性监测管规格与实际地质情况存在的差异，导致的上覆透水土层中的水渗入刚性监测管中的问题。

附图说明

图1为防止上覆透水土层中的水渗入刚性排水管或监测管的装置示意图。

图2为外部套管立体图。

图3为外部套管剖面立体图。

图4为上端接头立体图。

图5为上端接头俯视图。

图6为格栅式强排水管俯视图。

图7为防止上覆透水土层中的水渗入格栅式强排水管的装置示意图。

图中：1为外部套管；2为外部套管与刚性排水管或监测管之间的间隙；3为上覆透水土层；4为软土或待监测土层；5为硬土层；6为刚性排水管或监测管；7为刚性排水管或监测管排水通道；8为上端接头，81为上端接头圆环饼状底座，82为格栅上端接头弧形壁；9为格栅式强排水管；10为格栅，101为格栅棱块之间的排水通道，102为格栅棱块，103为格栅式排水管外部的滤膜；11为格栅式强排水管排水通道；12为格栅式强排水管下端接头；13为格栅式强排水管上端接头。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。

实施例

实施例1

如图1~5所示，本发明提供了一种防止上覆透水土层中的水渗入刚性排水管的装置，包括上端接头8、外部套管1、刚性排水管6；其中所述刚性排水管6全长范围内皆开有滤眼且外包有滤膜；所述外部套管1直径略大于刚性排水管6，其内部有四条棱，四条棱的内切圆是一与刚性排水管6直径相同的同心圆，用于使外部套管1相对刚性排水管6不会产生横向移动；所述上端接头8由一圆环饼状底座81和固定于底座上部对称分布的4个呈90°弧形壁82组成，所述圆环饼状底座81内径与刚性排水管6内径相等，外径略大于外部套管1外径；所述弧形壁82内壁形成的内切圆直径与刚性排水管6外径相等，外壁形成的圆与外部套管1的内径相等，弧形壁82的长度远小于外部套管1的长度，每个弧形壁82之间的间隙稍大于外部套管1内棱的厚度，四个弧形壁82可以刚好卡住刚性排水管6和外部套管1之间的间隙2，通过摩擦力使得外部套管1相对刚性排水管6不会产生纵向移动。

设软土地基地下2~10m皆为待处理软土层4，上覆有厚2m的透水土层3，下伏有硬土层5；刚性排水管6直径60mm，外部套管1直径80mm，其内部棱厚度为10mm，上端接头底座81为一外径100mm，内径60mm的圆环，其上部的四条弧形壁82组成内径60mm，外径80mm，高200mm的空心圆柱。

截取3m长的外部套管1，将外部套管1套入刚性排水管6顶部，再将上端接头的弧形壁81卡入刚性排水管6和外部套管1的间隙2中，使得外部套管1与刚性排水管6相对固定。将连接后装置装入插板套管，由插板机将套管插入土中。拔出插板套管，夯实装置周围土体，由于下部软土4的流变特性及土压力不平衡而产生的应力场，刚性排水管6周围的软土4会逐渐进入刚性排水管6与外部套管1中的间隙2中。此时，刚性排水管6中的滤眼可以接触到的只有软土4、外部套管1及上端接头8，上覆透水土层3中的水及外部气体无法通过滤眼进入刚性排水管6。当刚性排水管6中的水达到一定量时，便由注气端向刚性排水管6底部注入高压气体，将刚性排水管6内的水打出。三日后，当刚性排水管6与外部套管1之间的间隙2基本被软土4填满时，将上端接头8拔出；用软土将两管间隙2填满，保证刚性排水管6上部滤眼处不会漏气漏水。不断重复向刚性排水管6底部注入高压气体将其内部的水打出，进行软土地基排水固结。

实施例2

如图1~5所示，本发明提供了一种防止上覆透水土层中的水渗入刚性监测管的装置，包括上端接头8、外部套管1、刚性监测管6；其中所述刚性监测管全长范围内皆开有滤眼且外包有滤膜；所述外部套管1直径略大于刚性监测管6，其内部有四条棱，四条棱的内切圆是一与刚性监测管6直径相同的同心圆，用于使外部套管1相对刚性监测管6不会产生横向移动；所述上端接头8由一圆环饼状底座81和固定于底座上部对称分布的4个呈90°弧形壁82组成，所述圆环饼状底座81内径与刚性监测管6内径相等，外径略大于外部套管1外径；所述弧形壁82内壁形成的内切圆直径与刚性监测管6外径相等，外壁形成的圆与外部套管1的内径相等，弧形壁82的长度远小于外部套管1的长度，每个弧形壁82之间的间隙稍大于外部套管1内棱的厚度，四个弧形壁82可以刚好卡住刚性监测管6和外部套管1之间的间隙2，通过摩擦力使得外部套管1相对刚性监测管6不会产生纵向移动。

设某一厂区地基地下2~10m皆为需要监测地下水的待监测土层4，上覆有厚2m的透水土层3，下伏有硬土层5；刚性监测管6直径60mm，外部套管1直径80mm，其内部棱厚度为10mm，上端接头底座81为一外径100mm，内径60mm的圆环，其上部的四条弧形壁82组成内径60mm，外径80mm，高200mm的空心圆柱。

截取3m长的外部套管1，将外部套管1套入刚性监测管6顶部，再将上端接头的弧形壁81卡入刚性监测管6和外部套管1的间隙2中，使得外部套管1与刚性监测管6相对固定。将连接后装置装入插板套管，由插板机将插板套管插入土中。插板拔出套管，夯实装置周围土体，待装置基本稳定后，将上端接头8拔出。在整个地下水监测过程中，外部套管1至始至终将刚性监测管6与上覆透水土层3隔绝开，保证了上覆透水土层3中的水始终无法进入刚性监测管6中。

实施例3

如图2~7所示，一种防止上覆透水土层中的水渗入刚性格栅式排水管的装置，包括上端接头8、外部套管1、格栅式强排水管9、格栅式强排水管上端接头13、格栅式强排水管下端接头12，其中所述外部套管1直径略大于格栅式排水管上端接头，其内部有四条棱，四条棱的内切圆是一与格栅式强排水管上端接头13外径相同的同心圆，用于使外部套管1相对格栅式强排水管9不会产生横向移动；所述格栅式强排水管9的外壁上沿其轴向方向刻蚀有周期性分布的排水通道101，格栅式强排水管9的外壁上设置有滤膜；所述格栅式强排水管上端接头13近似为空心圆柱状，其内径与格栅式强排水管9的外径相等，格栅式强排水管9的顶端套入上端接头13内，格栅式强排水管上端接头13的内壁上沿其径向方向设置有密闭环，格栅式强排水管9的顶端套入格栅式强排水管上端接头13内时，密闭环对格栅之间的排水通道101的顶端进行密闭；所述格栅式强排水管下端接头12近似为杯子状，其底部有进气管接头，内径与格栅式强排水管9的外径相等，格栅式强排水管9的底端套入格栅式强排水下端接头12内但远没有触及格栅式强排水管下端接头12底部；所述上端接头8由一圆环饼状底座81和固定于底座上部对称分布的4个呈90°弧形壁82组成，所述圆环饼状底座81内径与格栅式强排水管上端接头13内径相等，外径略大于外部套管1外径；所述弧形壁82内壁形成的内切圆直径与格栅式强排水管上端接头13外径相等，外壁形成的圆与外部套管1的内径相等，弧形壁82的长度远小于外部套管1的长度，每个弧形壁82之间的间隙稍大于外部套管1内棱的厚度。连接装置时，四个弧形壁82刚好卡住格栅式强排水管上端接头13和外部套管之间的间隙2，由于摩擦力的存在，使得外部套管1相对格栅式强排水管9不会产生纵向移动。

设软土地基地下2~10m皆为待处理软土层4，上覆有厚2m的透水土层3，下伏有硬土层5；格栅式强排水管9内径,40mm，外径60mm，格栅之间的排水通道101厚度为7mm；格栅式强排水管上端接头13高500mm，内径60mm，外径62mm，密闭环位于其中间部位，密闭环内径40mm；格栅式强排水管下端接头12内径60mm，高500mm，其底部有一注气管接口；外部套管1直径80mm，其内部棱厚度为9mm，上端接头底座81为一外径100mm，内径60mm的圆环，其上部的四条弧形壁82组成内径62mm，外径80mm，高200mm的空心圆柱。

将格栅式强排水管9插入格栅式强排水管上端接头13和格栅式强排水管下端接头12各250mm并固定；其中，在格栅式强排水管上端接头13底部与格栅10交界处，用玻璃胶将其封闭，并用胶布将其裹紧，进一步封闭，以防止软土4进入有滤膜内的格栅10中。截取3m长的外部套管1，将外部套管1套入强排水管9顶部，再将上端接头的弧形壁82卡入强排水管和外部套管的间隙2中，使得外部套管1与强排水管相对固定。将连接后装置装入插板套管，由插板机将插板套管插入土中。拔出插板套管，夯实装置周围土体，由于下部软土4的流变特性及土压力不平衡而产生的应力场，格栅式强排水管9周围的软土会逐渐进入强排水管与外部套管中的间隙2中。此时，格栅式排水管中9的滤眼可以接触到的只有软土4、外部套管1及上端接头8，上覆透水土层3中的水及外部气体无法通过滤眼进入格栅式强排水管9。当格栅式强排水管9中的水达到一定量时，便由注气端向格栅式强排水管9底部注入高压气体，将格栅式强排水管9内的水打出。三日后，当格栅式强排水管与外部套管之间的间隙2基本被软土4填满时，将上端接头8拔出；用软土将两管间隙2填满，保证格栅式强排水管9上部滤眼处不会漏气漏水。不断重复向格栅式强排水管9底部注入高压气体将其内部的水打出，进行软土地基排水固结。

排水过程中，下部软土4中的水由于水的自重应力和真空吸力，透过滤膜，进入格栅之间的排水通道101中，经由纵向的排水通道下流，汇集在格栅式强排水管下端接头12中，汇集一段时间后，被格栅式强排水管下端接头12底部连接的进气管注入的高压气体打出。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。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。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种防止上覆透水土层中的水渗入刚性排水管的装置，其特征在于：所述刚性排水管为格栅式强排水管，包括上端接头、外部套管、格栅式强排水管上端接头、格栅式强排水管下端接头，其中所述外部套管的直径大于格栅式强排水管上端接头；所述格栅式强排水管的外壁上沿其轴向方向刻蚀有周期性分布的排水通道，格栅式强排水管的外壁上设置有滤膜；所述格栅式强排水管上端接头为空心圆柱状，其内径与格栅式强排水管的外径相等，格栅式强排水管的顶端套入格栅式强排水管上端接头内，格栅式强排水管上端接头的内壁上沿其径向方向设置有密闭环，格栅式强排水管的顶端套入格栅式强排水管上端接头内时，密闭环对排水通道的顶端进行密闭；所述格栅式强排水管下端接头的底部设置有进气管接头，格栅式强排水管下端接头的内径与格栅式强排水管的外径相等，格栅式强排水管的底端套入格栅式强排水下端接头内；所述上端接头包括圆环饼状底座和固定于圆环饼状底座上的弧形壁组成，所述圆环饼状底座的内径与格栅式强排水管上端接头的内径相等，圆环饼状底座的外径大于外部套管的外径；所述弧形壁内壁形成的内切圆的直径与格栅式强排水管上端接头的外径相等，外壁形成的外切圆的直径与外部套管的内径相等，弧形壁的长度小于外部套管的长度；上端接头设置在外部套管、格栅式强排水管上端接头之间，上端接头的弧形壁的内外两侧分别与格栅式强排水管上端接头的外侧、外部套管的内侧接触，上端接头的弧形壁刚好填满格栅式强排水管上端接头和外部套管之间的间隙，使得两者相对固定。

2.根据权利要求1所述的防止上覆透水土层中的水渗入刚性排水管的装置，其特征在于：所述外部套管的内壁上垂直设置有四条棱，四条棱在外部套管的径向方向上均匀分布；所述上端接头的圆环饼状底座上均匀设置有四条弧形壁；任意两条弧形壁之间的间隙大于外部套管内的棱的厚度；上端接头设置在外部套管、格栅式强排水管上端接头之间时，上端接头的任意两条弧形壁之间存在一条棱。

3.根据权利要求1所述的防止上覆透水土层中的水渗入刚性排水管的装置，其特征在于：所述外部套管为直径大于格栅式强排水管上端接头的PVC管。