一種傘式排水裝置及其排水方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種排水裝置及其排水方法，具體涉及一種傘式排水裝置及其排水方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)灘涂圍墾建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，尤其是在我國(guó)“十二五”規(guī)劃綱要提出推進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展后，對(duì)于臨海陸域面積及開(kāi)發(fā)速度的要求必然提升，其中圍墾造地是主要措施之一。然而海洋灘涂圍墾所用的大部分吹填土多以淤泥質(zhì)土、粉細(xì)砂土、有機(jī)質(zhì)黏土等弱滲透性、高飽和性、低強(qiáng)度、高流變性軟弱土體為主，需對(duì)其進(jìn)行地基加固處理。目前針對(duì)吹填軟土地基處理措施主要有兩大類，一類為排水固結(jié)法，另一類為復(fù)合地基法。其中，目前處理吹填土地基常用的方法主要有:排水固結(jié)法(根據(jù)加載系統(tǒng)的不同可分為真空預(yù)壓法、堆載預(yù)壓法、超載預(yù)壓法、真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法、電滲排水法和降低地下水位法)、動(dòng)力排水固結(jié)法(高真空擊密法)等；對(duì)于上部建有構(gòu)造物的地基處一般需進(jìn)行粧基處理，以減少地基的沉降。
[0003]以上各法均需采用中型或重型機(jī)械進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，但新近圍墾吹填土表層承載力難以滿足基建地基處理所需的人員、機(jī)械的要求，對(duì)人員安全、機(jī)械施工產(chǎn)生較大影響。若待吹填土淺層自然晾曬形成一定強(qiáng)度的表層硬殼層，需要很長(zhǎng)時(shí)間，且易受天氣等因素影響。所以需要對(duì)吹填土進(jìn)行預(yù)處理，以期在吹填土淺層形成可方便現(xiàn)場(chǎng)施工的硬殼層。目前對(duì)吹填土的預(yù)處理方法主要是傳統(tǒng)真空預(yù)壓聯(lián)合塑料排水板和低位真空預(yù)壓法。
[0004]用于吹填土預(yù)處理的傳統(tǒng)真空預(yù)壓聯(lián)合塑料排水板法，因吹填土大多以淤泥質(zhì)土、粉細(xì)砂土、有機(jī)質(zhì)黏土等弱滲透性、高飽和性、低強(qiáng)度、高流變性軟弱土體為主，故采用浮動(dòng)打設(shè)平臺(tái)進(jìn)行人工插設(shè)塑料排水板，并采用上部砂墊層或真空傳遞管作為表層橫向排水系統(tǒng)，之后鋪設(shè)濾膜，形成真空預(yù)壓排水體統(tǒng)；低位真空預(yù)壓是在吹填場(chǎng)地底層預(yù)先設(shè)定一層透水砂墊層，之后進(jìn)行插板，設(shè)置橫向排水系統(tǒng)。真空預(yù)壓聯(lián)合豎向排水體法，因吹填土的低滲透性及高含水率，使其工程工期較長(zhǎng)，同時(shí)其主要通過(guò)豎向排水通道進(jìn)行排水，方向單一，且在豎向排水體周圍易形成“抱團(tuán)”土體，阻礙遠(yuǎn)離豎向排水體的吹填土的排水固結(jié)，致使吹填土強(qiáng)度的不均勻性增強(qiáng)，；低位真空預(yù)壓法加設(shè)底層橫向排水層，減少吹填土的豎向排水路徑，縮短工程工期，但其未能改變土體強(qiáng)度增強(qiáng)的不均勻性。
[0005]對(duì)此，為克服吹填土預(yù)處理工程中使用真空預(yù)壓聯(lián)合傳統(tǒng)塑料排水板(PVD)存在的排水方向單一、排水路徑相對(duì)較長(zhǎng)、不可循環(huán)利用、處理后土體強(qiáng)度不均勻等缺陷，現(xiàn)已出現(xiàn)可用于吹填土淺層預(yù)處理的“立體排水體”，其包括豎向排水管道及側(cè)向排水管道，在真空預(yù)壓中使其具有立體、多向、可重復(fù)利用的特點(diǎn)。與真空預(yù)壓聯(lián)合傳統(tǒng)塑料排水板法相比，其可大大減少吹填土體的排水固結(jié)路徑，并可適度增強(qiáng)處理后土體的均勻性。
[0006]然而，立體排水體仍然存在以下情況:
[0007]情況一，立體排水體與土體接觸面較小，定量體積內(nèi)吹填軟粘土的粘性細(xì)顆粒易在立體排水體外部包囊的濾布聚集，造成淤堵進(jìn)而削弱破壞立體排水體的排水作用；
[0008]情況二，立體排水體由剛性材料提供結(jié)構(gòu)支撐，若立體排水體較軟弱吹填土低，立體排水體難以在吹填土尤其是在水位較高、流變性強(qiáng)、強(qiáng)度很低的土體中懸浮站立致使其歪倒，若立體排水體高于軟弱吹填土厚度，在排水固結(jié)過(guò)程中，隨吹填土的沉降，剛性立體排水體極易刺破上部真空密封膜；
[0009]情況三，立體排水體的橫向排水通道在新近吹填土的處理中，因土體流動(dòng)性大及抗壓強(qiáng)度不足，在立體排水體打入此類土體中，由于土體強(qiáng)度太低無(wú)法完全承托起橫向排水體，從而很可能導(dǎo)致橫向排水通道無(wú)法完全展開(kāi)，影響排水區(qū)域及處理后土體強(qiáng)度的均勻性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷和不足，提供了一種傘式排水裝置及其排水方法，適用性強(qiáng)，防止淤堵效果好。
[0011]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種傘式排水裝置，包括骨架和傘布，所述骨架由縱向排水管和橫向排水管構(gòu)成，所述橫向排水管鉸接于所述縱向排水管上，且所述橫向排水管與所述縱向排水管連通，所述骨架外表面包覆一層濾布，所述骨架上設(shè)有若干個(gè)濾孔；所述傘布穿過(guò)所述縱向排水管固定在所述橫向排水管上，所述傘布中心處與所述縱向排水管通過(guò)捆繩固定在一起；所述縱向排水管的上部設(shè)有與排水管道相連的接頭。
[0012]進(jìn)一步，所述傘布上設(shè)有至少1個(gè)開(kāi)口。
[0013]進(jìn)一步，所述傘布為一層或兩層。
[0014]進(jìn)一步，所述傘布的材料為透水性土工織物。
[0015]進(jìn)一步，所述土工織物為土工布、土工膜或海綿。
[0016]—種基于傘式排水裝置的排水方法，包括以下步驟:
[0017]步驟一，組裝排水裝置；
[0018]步驟二，將排水裝置壓入被處理軟土中；
[0019]步驟三，開(kāi)啟與排水管道相連的抽真空設(shè)備進(jìn)行排水；
[0020]步驟四，排水結(jié)束，利用上拔機(jī)械將排水裝置拔出土體。
[0021]其中，所述步驟一具體為，首先，組裝骨架后，將骨架外側(cè)包覆濾布；其次，根據(jù)被處理土質(zhì)特性選擇傘布層數(shù)，并在傘布設(shè)置開(kāi)口 ；最后，將傘布與橫向排水管進(jìn)行捆扎，并用捆繩將傘布與縱向排水管固定相連。
[0022]本發(fā)明所達(dá)到的有益技術(shù)效果:本發(fā)明以橫向排水管為肋，在橫向排水管上設(shè)置傘布，使得在使用過(guò)程中，通過(guò)傘布帶動(dòng)橫向排水管在被處理土質(zhì)中完全展開(kāi)，不但增強(qiáng)了排水裝置站立時(shí)的穩(wěn)定性和排水表面積，而且分散了濾布上吸附的顆粒密度，從而很好的實(shí)現(xiàn)了立體排水裝置在工程應(yīng)用中防淤堵的功能。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1本發(fā)明之排水裝置閉合狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2本發(fā)明之排水裝置閉合狀態(tài)沿剖視示意圖；
[0025]圖3本發(fā)明之排水裝置打開(kāi)狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4本發(fā)明之排水裝置打開(kāi)狀態(tài)俯視示意圖；
[0027]圖5使用排水裝置排水時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]其中:1接頭；2縱向排水管；3濾布；4濾孔；5傘布；6橫向排水管；7開(kāi)口 ；8捆繩；9排水管道；10骨架。
【具體實(shí)施方式】
[0029]為了能更好的了解本發(fā)明的技術(shù)特征、技術(shù)內(nèi)容及其達(dá)到的技術(shù)效果，現(xiàn)將本發(fā)明的附圖結(jié)合實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。
[0030]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明專利進(jìn)一步說(shuō)明。
[0031]如圖1-4所示，本發(fā)明提供一種傘式排水裝置，包括骨架10和傘布5，所述骨架10由縱向排水管2和橫向排水管6構(gòu)成，所述橫向排水管6鉸接于所述縱向排水管2上，且所述橫向排水管6與所述縱向排水管2連通，所述骨架10外表面包覆一層濾布3，所述骨架10上設(shè)有若干個(gè)濾孔4 ;所述傘布5穿過(guò)所述縱向排水管2固定在所述橫向排水管6上，所述傘布5中心處與所述縱向排水管2通過(guò)捆繩8固定在一起；所述縱向排水管2的上部設(shè)有與排水管道9相連的接頭1。
[0032]為了減少將排水裝置壓入被處理軟土中的壓力，所述傘布2上設(shè)有開(kāi)口 7，方便橫向排水管6下部的土體通過(guò)開(kāi)口涌至傘布上部。進(jìn)一步，開(kāi)口數(shù)量可根據(jù)被處理軟土的流動(dòng)性設(shè)置。
[0033]所述傘布為透水性土工織物，如土工布、土工膜或海綿。傘布5設(shè)置為一層或兩層，傘布5的層數(shù)已滿足傘布5的強(qiáng)度對(duì)淤堵顆粒疏散布置的要求為準(zhǔn)。
[0034]—種基于傘式排水裝置的排水方法，包括以下步驟:
[0035]步驟一，組裝排水裝置；首先，組裝骨架后，將骨架外側(cè)包覆濾布；其次，根據(jù)被處理土質(zhì)特性選擇傘布層數(shù)，并在傘布設(shè)置開(kāi)口，對(duì)于土體強(qiáng)度低，含水量大于液限土的處理可增多層數(shù)；對(duì)于土體強(qiáng)度高、含水量低于液限土的處理可疏堵減少層數(shù)；最后，將傘布與橫向排水管進(jìn)行捆扎，并用捆繩將傘布與縱向排水管固定相連；
[0036]步驟二，將排水裝置壓入被處理軟土中，打設(shè)速度需適宜以使傘布下部軟土體涌至上部，減少立體排水體打設(shè)所需壓力；
[0037]步驟三，開(kāi)啟與排水管道相連的抽真空設(shè)備進(jìn)行排水；
[0038]步驟四，排水結(jié)束，利用上拔機(jī)械將排水裝置拔出土體。
[0039]利用本發(fā)明提供的排水裝置進(jìn)行排水，如圖5所示，將排水裝置打設(shè)入土后，再通過(guò)排水管道與抽真空設(shè)備相連，形成軟土排水系統(tǒng)。
[0040]以上已以較佳實(shí)施例公布了本發(fā)明，然其并非用以限制本發(fā)明，凡采取等同替換或等效變換的方案所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種傘式排水裝置，其特征在于:包括骨架和傘布，所述骨架由縱向排水管和橫向排水管構(gòu)成，所述橫向排水管鉸接于所述縱向排水管上，且所述橫向排水管與所述縱向排水管連通，所述骨架外表面包覆一層濾布，所述骨架上設(shè)有若干個(gè)濾孔；所述傘布穿過(guò)所述縱向排水管固定在所述橫向排水管上，所述傘布中心處與所述縱向排水管通過(guò)捆繩固定在一起；所述縱向排水管的上部設(shè)有與排水管道相連的接頭。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傘式排水裝置，其特征在于:所述傘布上設(shè)有至少1個(gè)開(kāi)口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傘式排水裝置，其特征在于:所述傘布為一層或兩層。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傘式排水裝置，其特征在于:所述傘布的材料為透水性土工織物。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的傘式排水裝置，其特征在于:所述土工織物為土工布、土工膜或海綿。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的傘式排水裝置的排水方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟一，組裝排水裝置； 步驟二，將排水裝置壓入被處理軟土中； 步驟三，開(kāi)啟與排水管道相連的抽真空設(shè)備進(jìn)行排水； 步驟四，排水結(jié)束，利用上拔機(jī)械將排水裝置拔出土體。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的排水方法，其特征在于:所述步驟一具體為，首先，組裝骨架后，將骨架外側(cè)包覆濾布；其次，根據(jù)被處理土質(zhì)特性選擇傘布層數(shù)，并在傘布設(shè)置開(kāi)口 ；最后，將傘布與橫向排水管進(jìn)行捆扎，并用捆繩將傘布與縱向排水管固定相連。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種傘式排水裝置及其排水方法，包括骨架和傘布，所述骨架由縱向排水管和橫向排水管構(gòu)成，所述橫向排水管鉸接于所述縱向排水管上，且所述橫向排水管與所述縱向排水管連通，所述骨架外表面包覆一層濾布，所述骨架上設(shè)有若干個(gè)濾孔；所述傘布穿過(guò)所述縱向排水管固定在所述橫向排水管上，所述傘布中心處與所述縱向排水管通過(guò)捆繩固定在一起；所述縱向排水管的上部設(shè)有與排水管道相連的接頭。該裝置適用性強(qiáng)，防止淤堵效果好。
【IPC分類】E02D3/10
【公開(kāi)號(hào)】CN105386434
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510676790
【發(fā)明人】彭中浩, 陳庚, 陳永輝, 陳龍, 趙子榮
【申請(qǐng)人】河海大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年3月9日
【申請(qǐng)日】2015年10月19日