CN204343282U - 软弱地基分离注浆预压法用快速分离降水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种软弱地基分离注浆预压法用快速分离降水装置，它包括网格布置的多个集成管井，集成管井口安装控制端，控制端包括控制端安装管（1），控制端安装管（1）的顶部设置盖板（2），盖板（2）上设置上下贯通布置的排水管（3）、抽真空管（4）、电缆线潜水泵固定绳穿管（5）以及真空调节管（6），水气分离调节管（6）上设置有调节阀（7），水气分离调节管（6）的顶部设置有真空表（8）。本实用新型可以采用真空管井降水结合表层灌浆密封技术或表层压密技术，通过真空管井的入土深度，利用表层形成的密封层，结合下卧层抽真空以形成真空堆载联合预压的条件，达到软弱地基加固处理的目的。

Description

软弱地基分离注浆预压法用快速分离降水装置

技术领域

本实用新型涉及一种软弱地基分离注浆预压法用快速分离降水装置，属地基处理技术领域。

背景技术

目前，沿海地区多利用吹填的方法围海造地，即用吹填方法达到建设所需标高，由于新吹填淤泥地况复杂，且无法上人及机械设备，常规吹填后需等待一年或若干年后，在场地形成一个自然的硬壳层后，机械、人员能进入施工的条件下，进行加固处理。由于自然封干的时间太久，影响和制约了沿海地区的发展。对该类土的处理，常规采用“真空预压法”或“真空堆载联合预压法”进行加固处理。即通过在软弱地基按一定的网格插入塑料排水板，建立垂直排水通道后，通过波纹滤管将各排水板连接后建立水平排水通道，然后在其上铺设土工布及密封膜使须加固土体与大气隔绝密封；在实际施工过程中根据土质情况还需在加固土体周边打设密封墙，以确保需加固土体的密封性能，通过抽真空将土体内自由水排出，同时又利用膜下真空与大气压之间压差对土体进行压密加固，因此成本高，时间长，对真空形成的要求高。

由于新吹填场地，特别是新吹填淤泥，含水量高，承载力低，而采用“真空预压”“真空联合堆载预压”方法后，塑料排水板留存在已加固完成的土体内，其排水通道仍然存在，因此其固结作用仍在继续，建设完成后，在使用荷载发生时，工后沉降及沉降速率仍在继续，造成工后沉降大，不均匀沉降随使用荷载的不均匀而产生，其时间将延续2年以上。排水板入土越深，排水板质量越好，其工后沉降、不均匀沉降时间越长。究其原因，主要就是塑料排水板形成的排水通道仍在发生作用造成。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种采用真空管井降水结合表层灌浆密封技术或表层压密技术，通过真空管井的入土深度，利用表层形成的密封层，结合下卧层抽真空以形成真空堆载联合预压的条件，达到软弱地基加固处理的目的的软弱地基分离注浆预压法用快速分离降水装置。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种软弱地基分离注浆预压法用快速分离降水装置，它包括网格布置的多个集成管井，在集成管井的壁上设置滤孔，集成管井外包裹尼龙滤网，集成管井口安装控制端，控制端包括控制端安装管，控制端安装管的顶部设置盖板，盖板上设置上下贯通布置的排水管、抽真空管、电缆线潜水泵固定绳穿管以及真空调节管，水气分离调节管上设置有调节阀，水气分离调节管的顶部设置有真空表，每个集成管井内悬空吊置一个潜水泵，潜水泵通过绳索吊置在集成管井内，潜水泵上连接电缆线，电缆线通过潜水泵固定绳穿管引出控制端与外部的电源连接，潜水泵的排水口通过软管连接排水管的下端，排水管的上端也连接软管，该软管通至待处理地基表面开挖的明沟内，明沟的底部铺设防水土工布或者防水薄膜，抽真空管的上端连接一根抽真空总管。

作为一种优选，尼龙滤网与集成管井外壁之间还等分设置竖向布置的多根加强筋，集成管井外壁与尼龙滤网灌入粗砂。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、实施简单，适用范围广

通过在土体中设置真空管井降水并建立水气分离控制，利用对土体浅层注浆施工，建立一定层厚的密封层后通过对下卧层土体的抽真空，使之能满足所需加固的淤泥质粉质粘土、粉质黏土等低渗透性的土层降低土体含水量，达到预压密实的目的；

通过水汽分离的方法，在对大面积软弱地基的加固处理过程中，不仅仅加快土体在加固处理过程中的超静孔隙水压力消散，而且适用于渗透系数K≤0.1m/d的土质如淤泥质粉质粘土等低渗透性的土层，为低渗透性的土质加固提供了一种全新的加固处理方法。

2、施工时间短，速度快，成本低

本实用新型与传统的“真空预压”“真空堆载联合预压相比，其垂直排水通道采用管井建立，且在预压结束后回填管井，因此土体内无残留排水通道，其工后沉降及沉降速率不随使用荷载的变化而变化，可基本消除工后沉降及沉降速率的影响。

由于垂直排水通道直径大，抽真空对周边土体影响范围远比塑料排水影响大，因此对土体的抽水效果明显；真空预压过程中地下水的下降值一般为2~3m，而本实用新型的地下水位下降值可达到6~10m以下，真空负压直接作用于土体压缩，因此其固结时间短,加固速度快。

由于置入土体的管井直径大影响范围大及对土体抽真空的效果比塑料排水板明显，单口管井影响范围约25m²，而常规真空预压塑料排水板需25根，因此综合成本低于塑料排水板。

3、深层降水，效率高， 加固效果明显

该发明中的真空管井采取水气分离方式，综合应用了管井水力释重、真空井点抽真空，水气分离平衡控制可调可控的三大原理，快速消散软弱地基在预压过程中产生的超静孔隙压力。其加固深度根据集成管井设置的深度，达到加固密实的效果，同时为减小工后沉降，提高软弱地基的承载力奠定了坚实的基础。

4、点土成石，节约石料，适用范围广

通过水气分离集成管井抽真空，对土体引导注浆填充，该方法不仅可使软弱地基承载力成倍增加，由于其加固深度通过集成管井置入深度确定，其加固效果又根据已形成的表层一定范围的密封层作为堆载荷载+下卧层真空度来确定，下卧层的有效载荷高于上部土体的载荷，因此经此方法加固后，相当于对管井入土深度范围的土体用石料进行换填，其稳定性高，同时可节约大量的水混层所需石料，因此，该方法适用于道路、场地、地下管道等的加固处理。

本实用新型软弱地基分离注浆预压法用快速分离降水装置可以采用真空管井降水结合表层灌浆密封技术或表层压密技术，通过真空管井的入土深度，利用表层形成的密封层，结合下卧层抽真空以形成真空堆载联合预压的条件，达到软弱地基加固处理的目的。

附图说明

图1为本实用新型的集成管井（带有双排外围封管）网络示意图。

图2为本实用新型的集成管井（带有单排外围封管）网络示意图。

图3为本实用新型的水气分离平衡控制端的结构示意图。

图4为本实用新型的带有加强筋的管井的截面示意图。

其中：

控制端安装管1、盖板2、排水管3、抽真空管4、潜水泵固定绳穿管5、真空调节管6、调节阀7、真空表8、目尼龙滤网9、加强筋10、粗砂11。

具体实施方式

参见图1和图2，本实用新型涉及的一种软弱地基分离注浆预压法用快速分离降水装置，它包括网格布置的多个集成管井，集成管井包括外围管井和内层管井，外围管井布置间距为10m，外围管井布置网格为2m×10m，内层管井布置网格为5×5m。对于浅层（4~6m）软弱地基，外围管井以及内层管井的入土深度为6m；对于深层（6~30m）软弱地基，外围管井以及内层管井的入土深度为30m。

 参见图4，在集成管井管壁设置滤孔，滤孔直径为10mm，滤孔在管壁上按200mm等分布置直至管底。集成管井外包裹80目尼龙滤网9两层。在尼龙滤网9与集成管井外壁之间还可以等分设置竖向布置的多根加强筋10，集成管井外壁与尼龙滤网灌入足够的粗砂11。

参见图3，集成管井按所确定的网络布置完成后，在集成管井口安装控制端，控制端包括控制端安装管1，控制端安装管1的顶部设置盖板2，盖板2上设置上下贯通布置的排水管3、抽真空管4、电缆线潜水泵固定绳穿管5以及真空调节管6，水气分离调节管6上设置有调节阀7，水气分离调节管6的顶部设置有真空表8。控制端安装管1的长度为500mm，排水管3伸入控制端安装管1内的长度为300mm。

控制端安装管1用铁管制作，其直径小于集成管井内径，控制端安装管1从上端插入集成管井，盖板2为圆形盖板，盖板2的直径大于集成管井内径，盖板2搁置于集成管井顶部。控制端安装管1与集成管井密封连接，密封连接处使用缠绕膜缠绕密封。

每个集成管井内悬空吊置一个潜水泵，潜水泵功率采用0.75～2.2KW，潜水泵通过绳索吊置在集成管井内并固定，其固定深度根据设计要求的水位降深确定，当降深需6m，则潜水泵吊深在6m左右。潜水泵上连接电缆线，电缆线通过潜水泵固定绳穿管引出控制端与外部的电源连接，潜水泵的排水口通过软管连接排水管3的下端，排水管3的上端也连接软管，该软管通至待处理地基表面开挖的明沟内，明沟的底部铺设防水土工布或者防水薄膜。抽真空管4的上端连接一根抽真空总管，抽真空总管通过外置的真空泵进行抽真空。

各集成管井控制端安装完成后，抽真空管4的上端连接一根抽真空总管，抽真空总管通过外置的真空泵进行抽真空，一般一台真空泵通过抽真空总管连接5～8个集成管井，其连接方式为，采用直径500mm的PVC管作抽真空总管连接数个集成管井，由抽真空总管连接真空泵，真空泵的功率为15KW以上，最适宜的是采用往复式真空泵，因该设备抽气功率大，且工作在纯抽气状态。

抽真空总管连接真空泵与集成管井时，则可将借助抽真空总管对集成管井上部定位，用铁丝绑在集成管井的端口，以确保集成管井垂直。

Claims (2)

1.一种软弱地基分离注浆预压法用快速分离降水装置，其特征在于它包括网格布置的多个集成管井，在集成管井的壁上设置滤孔，集成管井外包裹尼龙滤网（9），集成管井口安装控制端，控制端包括控制端安装管（1），控制端安装管（1）的顶部设置盖板（2），盖板（2）上设置上下贯通布置的排水管（3）、抽真空管（4）、电缆线潜水泵固定绳穿管（5）以及真空调节管（6），水气分离调节管（6）上设置有调节阀（7），水气分离调节管（6）的顶部设置有真空表（8），每个集成管井内悬空吊置一个潜水泵，潜水泵通过绳索吊置在集成管井内，潜水泵上连接电缆线，电缆线通过潜水泵固定绳穿管引出控制端与外部的电源连接，潜水泵的排水口通过软管连接排水管（3）的下端，排水管（3）的上端也连接软管，该软管通至待处理地基表面开挖的明沟内，明沟的底部铺设防水土工布或者防水薄膜，抽真空管（4）的上端连接一根抽真空总管。

2.根据权利要求1所述的一种软弱地基分离注浆预压法用快速分离降水装置，其特征在于尼龙滤网（9）与集成管井外壁之间还等分设置竖向布置的多根加强筋（10），集成管井外壁与尼龙滤网灌入粗砂（11）。