CN110468825B - 一种用于密封膜下渗漏气体的排气系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于密封膜下渗漏气体的排气系统，包括设置在密封膜外的排气管路、设置在排气管路上的控制阀和连接在排气管路末端的真空泵，密封膜内的土体上方自下而上依次设置有泡沫托板、排气板和锥形连接管，锥形连接管的顶端具有外螺纹接口，排气管路的前端具有内螺纹接口。本发明可以将渗漏气体集中到内径相对较小的排气管路中进行抽气，提高密封膜内的排气效率，增大排气板在土体上受到的浮力，使排气板更稳定地竖直放置在土体之上。
Description
技术领域
本发明涉及土体加固的技术领域，更具体地，涉及一种用于密封膜下渗漏气体的排气系统。
背景技术
真空预压作为有效的处理吹填土的方法之一，在沿海、沿江等土壤湿度较大的地区被广泛采用，其具体技术手段是在土体中设置竖向排水通道，在土体上部铺设砂垫层和密封膜，然后使用真空负压源进行抽气，使得土体内部处于真空状态，进而排出土中的水分，使得土体产生固结沉降。然而，长期以来，真空预压技术的发展受到很多现场工程问题的影响，其中真空负压沿深度大幅度衰减、排水板周围土体淤堵严重、地基加固强度不能满足要求，往往使加固效果有限，表现为仅在真空预压塑料排水板附近出现一些小的土体同心圆，拔出排水板后形成如“葡萄串”状的土体，而位于距排水板较远距离的土体却基本上没有多大的改善。
注气增压式真空预压法是在传统真空预压技术基础上，增加一套注气增压系统的大面积处理软地基的新方法，其具体技术手段是在土体中插设预制排水板之后，继续在相邻两块排水板之间的土体中插设增压管，并通过注气管路连接空气压缩机。在加固阶段的真空稳载预压期间，间断打开注气增压管路的控制阀门，间歇性的向土中注入气体，注入的气体配合抽真空装置，克服一个大气压的极限，使得土体在更大的压力下高效的排水固结。
但随时间的持续和间歇性注气次数的增加，大量气体注入并积淤于土体内部。当注气量达到土体所能承受的极限后，气体会冲破泥层，渗漏至密封膜下，严重降低密封膜内真空度，从而直接影响土体中孔压变化，进一步导致有效应力的降低，进而影响到土体加固的进程及效果。已有室内试验结果表明，在加固后期且不产生气压劈裂的情况下，增大注气压力，排水速率、加固后土体强度明显提高。而注气压力增大后注入气体的浓度也会增加，在相同时间内，注入气体浓度越高，注入土体内部的气体越多，气体会在更短的时间内冲破泥层，造成密封膜下气体渗漏，影响真空度，从而影响增压式真空预压的加固效果。现阶段由于注气后气体渗漏的局限性，难以有效保证膜下真空度，且目前尚未发现适合于处理大面积增压式真空预压控制密封膜下过量渗漏气体的装置，因此，现有技术中急需一种低在注气增压式真空预压法中成本、简单可靠的用于密封膜下渗漏气体的排气系统。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种能够在对土体进行注气增压时，将渗漏到密封膜下与被加固土体上表面之间的气体排出的排气系统。
为实现上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：
一种用于密封膜下渗漏气体的排气系统，包括设置在密封膜外的排气管路、设置在所述排气管路上的控制阀和连接在所述排气管路末端的真空泵，所述密封膜内的土体上方自下而上依次设置有泡沫托板、排气板和锥形连接管，所述锥形连接管的顶端具有外螺纹接口，所述排气管路的前端具有内螺纹接口。
所述排气板具有中空结构，且内部设置有横向芯板和纵向隔板，所述横向芯板上开设有通孔。
所述排气板的形状为圆柱体。
所述泡沫托板为圆形板。
所述排气板和锥形连接管均由塑料制成。
所述泡沫托板由聚苯乙烯泡沫制成。
所述控制阀为球阀。
本发明与现有技术相比的有益效果是：通过在排气板上连接锥形连接管，再在密封膜外将排气管路连接到锥形连接管上，可以将渗漏气体集中到内径相对较小的排气管路中进行抽气，提高密封膜内的排气效率；通过在排气板底部设置泡沫托板，与排气板直接放在土体上相比，增大了排气板在土体上受到的浮力，使排气板更稳定地竖直放置在土体之上。
附图说明
图1是本发明的主视主视结构示意图。
图2是图1中A-A面的俯视结构示意图。
附图标记：1-排气板，2-锥形连接管，3-泡沫托板，4-密封膜，5-横向芯板，6-通孔，7-外螺纹接口，8-内螺纹接口，9-控制阀，10-真空泵，11-排气管路，12-纵向隔板。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。
如图1-2所示的用于密封膜下渗漏气体的排气装置，包括设置在密封膜4外的排气管路11、设置在排气管路11上的控制阀9和连接在排气管路11末端的真空泵10，控制阀9为球阀，密封膜内4的土体上方自下而上依次设置有圆形泡沫托板3、圆柱体排气板1和锥形连接管2，泡沫托板3为聚苯乙烯泡沫制成的圆形板，排气板1和锥形连接管2均由塑料制成，锥形连接管2的顶端具有外螺纹接口7，排气管路11的前端具有内螺纹接口8。
排气板1具有中空结构，且内部设置有横向芯板5和纵向隔板12，横向芯板5上开设有通孔6。
排气板1的横截面形状类似口琴的形状，其具有多个纵向隔板12，将排气板1内部分隔成多个竖向排气通道，横向芯板5采用硬质塑料，为避免挡住气体向上流动的排气通道，横向芯板5上在每个排气通道内都开设有通孔6，在真空泵10的作用下，需要被排出的气体通过通孔6进入锥形连接管2，再通过透气不透水的密封膜4，进入排气管路11，实现排气。泡沫托板3密度低、质量轻但体积较大，将排气板1固定在泡沫托板3上可以增大排气板1在土体上受到的浮力，使排气板1更稳定地竖直放置在土体之上。
上述排气装置可在对软湿土体进行注气增压加固时使用，在进行注气增压之前，先将泡沫托板3、排气板1和锥形连接管2自下而上依次连接完毕，并置于土体上，然后在土体上部铺设透气不透水的聚四氟乙烯材料制成的密封膜4，使密封膜4包裹住土体及泡沫托板3、排气板1和锥形连接管2，再将排气管路11、控制阀9和真空泵10连接完毕；再将锥形连接管2和排气管路11通过内外螺纹拧紧，并用工业胶带将锥形连接管2和排气管路11的连接处捆扎固定；
在对土体进行真空预压的阶段，关闭控制阀9，保持密封膜4下的密封性，尽可能地增加土体的真空度；然后，在土体进行到注气增压试验时，注气压力和注气时间通过注气设备可以得到，土体的压力等各项参数也通过相应的设备实时观测，提高注气压力后或达到较长的注气时间后，大量气体会从土体中渗漏到密封膜4下方，此时土体的真空度已经大幅下降，需打开控制阀9，并开启真空泵10进行抽气，注气压力可以通过注气增压设备上的示数观察得到，在真空泵进行抽气的过程中，通过控制阀9控制抽气压力小于注气压力，实现渗漏气体的排气。
以上仅是本发明的优选实施方式，但本发明并不局限于上述的具体实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种用于密封膜下渗漏气体的排气系统，包括设置在密封膜(4)外的排气管路(11)、设置在所述排气管路(11)上的控制阀(9)和连接在所述排气管路(11)末端的真空泵(10)，其特征是，所述密封膜（4）内的土体上方自下而上依次设置有泡沫托板(3)、排气板(1)和锥形连接管(2)，所述锥形连接管(2)的顶端具有外螺纹接口(7)，所述排气管路(11)的前端具有内螺纹接口(8)；所述排气板(1)具有中空结构，且内部设置有横向芯板(5)和纵向隔板(12)，所述横向芯板(5)上开设有通孔(6)；所述排气板(1)和锥形连接管(2)均由塑料制成。
2.根据权利要求1中所述的用于密封膜下渗漏气体的排气系统，其特征是，所述排气板(1)的形状为圆柱体。
3.根据权利要求1中所述的用于密封膜下渗漏气体的排气系统，其特征是，所述泡沫托板(3)为圆形板。
4.根据权利要求1中所述的用于密封膜下渗漏气体的排气系统，其特征是，所述泡沫托板(3)由聚苯乙烯泡沫制成。
5.根据权利要求1中所述的用于密封膜下渗漏气体的排气系统，其特征是，所述控制阀(9)为球阀。
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