專利名稱：軟質(zhì)地基立體疏干加固法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是特別適用于原狀泥漿、淤泥，吹填造陸或其它類似場合，使其疏干加固、構(gòu)筑地基工程的一種施工方法。
對原狀泥漿、淤泥，吹填淤泥造陸或其它類似場合的各種軟質(zhì)地基，為使其疏干加固、構(gòu)筑堅(jiān)固地基，在密封的軟基內(nèi)廣泛采用真空抽氣排水預(yù)壓技術(shù)進(jìn)行工程的施工。
目前應(yīng)用較為普遍的真空預(yù)壓法，它是在軟基中建濾水砂井或打入濾水塑料板樁構(gòu)成濾水系統(tǒng)，形成軟基被封閉區(qū)域，以真空泵、水泵和氣水分離器構(gòu)成的真空排水裝置對軟基進(jìn)行抽氣排水，實(shí)現(xiàn)疏干加固。但是，它必須使軟基的表層達(dá)到一定的承載能力，為此，通常是靠長時間風(fēng)干軟基表層或采取其它方式進(jìn)行處理，然后才能在其上用機(jī)械打入塑料板樁、形成系統(tǒng)。其施工條件要求苛刻、應(yīng)用環(huán)境受到限制，周期長、費(fèi)用高，難以適應(yīng)實(shí)際工程的需要。
在ZL91111663(CN1020938C)中公開了一種利用真空預(yù)壓技術(shù)對軟基進(jìn)行快速疏干固結(jié)方法。它是先在吹填池周圍構(gòu)筑圍堰，并在堰內(nèi)的地表預(yù)埋自流濾水管網(wǎng)、管網(wǎng)的尾端構(gòu)筑密封集水井，它的濾水管是在波紋濾水管外再纏無紡?fù)凉げ紭?gòu)成的結(jié)構(gòu)，濾水管周圍需圍填砂濾層，再采用真空排水裝置將密封集水井中的水、氣排出井外。自流濾水管網(wǎng)主要由互相連通、具有一定縱坡降一可自流的二級管道和一級管網(wǎng)組成，平行排列的一級管網(wǎng)位于二級管道的上方且沿其全長均勻分布。現(xiàn)有技術(shù)的不足之處主要在于由于濾水管周圍需圍填砂濾層，若地表淤軟或在水中則無法施工，即對原狀泥漿、淤泥之類地基無能為力，對濾水管的安裝方式和安裝位置有著嚴(yán)格的要求，使用上有很大的局限性；只能是單層疏干加固，相應(yīng)效果欠佳；除真空排水裝置外，其它管網(wǎng)系統(tǒng)全埋藏在軟基下部，沒有設(shè)置相應(yīng)的控制結(jié)構(gòu)，不能分別進(jìn)行控制，一旦局部密封層漏氣、開裂，卻會使整個系統(tǒng)失控，無法造壓、繼續(xù)工作；濾水管外的砂濾層及無紡?fù)凉げ紭O易被水流沖開，造成局部堵塞，直接影響濾水效果，而且不易查找事故點(diǎn)，即便能找到，也很難進(jìn)行有效的處理。該技術(shù)同樣存在前述方法施工工藝復(fù)雜、條件要求苛刻，應(yīng)用的環(huán)境受到限制，施工周期長、費(fèi)用高，難以適應(yīng)實(shí)際工程需要的弊端。
本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，而提供一種周期短、造價(jià)低，且可控、能適應(yīng)各種軟基的疏干加固方法。
可采取以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)目的。軟質(zhì)地基立體疏干加固法，以真空抽氣排水預(yù)壓技術(shù)為基礎(chǔ)，即它也需在軟基中設(shè)置濾水系統(tǒng)，形成軟基被封閉區(qū)域，以真空泵、水泵和氣水分離器構(gòu)成的真空排水裝置對軟基進(jìn)行抽氣、排水，實(shí)現(xiàn)疏干加固；但是，它的濾水系統(tǒng)是由濾水管通過各級集水管與真空排水裝置依次連接構(gòu)成、逐級集中呈樹根狀排列的濾水排氣造負(fù)壓系統(tǒng)，濾水管是由骨架敷裝濾膜套構(gòu)成的構(gòu)件，系統(tǒng)中需控制的位置裝有氣水通斷控制結(jié)構(gòu)；濾水管置于軟質(zhì)地基中，氣水通斷控制結(jié)構(gòu)及真空排水裝置(除一級氣水分離器)都設(shè)置在軟質(zhì)地基的外部。
本技術(shù)方案相對現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果1、方法簡單、容易操作。
2、可立體、同步疏于加固；效率高，周期短；造價(jià)低廉。
3、能適應(yīng)各種地表狀況，既可對原狀泥漿、淤泥、沼澤地之類地基進(jìn)行處理，也可對吹填淤泥造陸或其它類似場合的各種軟質(zhì)地基，發(fā)揮作用，不受環(huán)境條件的限制。
4、一旦施工中出現(xiàn)故障，可進(jìn)行有效的處理、控制，能適應(yīng)實(shí)際工程的需要。
結(jié)合附圖、實(shí)施方式對本技術(shù)方案的內(nèi)容作進(jìn)一步詳述。


圖1是本加固法中濾水管平行、分層布設(shè)方式的一種示意圖；圖2是本加固法中單層低位抽氣排水預(yù)壓的一種示意圖；圖3是本加固法中分層低位抽氣排水預(yù)壓的一種示意圖；圖4是本加固法中真空排水裝置的一種組合安裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是濾水管平行、垂直與交叉綜合布設(shè)方式的一種示意圖；圖6是濾水管拉索固定懸吊布設(shè)方式的一種示意圖；圖7是濾水管平行與垂直相結(jié)合且各級集水管、控制閥門及真空排水裝置都設(shè)置在堤埝或托架上的一種俯視圖。
本軟質(zhì)地基立體疏干加固法，濾水系統(tǒng)中的濾水管1，是用以濾除泥砂、吸納軟基中水、氣的構(gòu)件，它是由骨架和濾膜套兩個部分組裝構(gòu)成的整體構(gòu)件。骨架可采用各種形狀、材質(zhì)、帶孔的管形件或其它構(gòu)件構(gòu)成，如采用濾水塑料波紋管，各種帶孔的金屬、耐水非金屬管，螺旋金屬絲及其它具有一定剛性的管形構(gòu)件構(gòu)成。濾膜套是濾水管直接用以濾除泥砂的部分，它可采用各種天然、合成纖維制成的濾膜，如以無紡?fù)凉げ蓟蚓幙棡V布制成相應(yīng)的管套件構(gòu)成。兩者敷裝的形式可酌情選定，如將濾膜套套裝在管形骨架的外部、并在適當(dāng)位置處以繩索捆扎固定，使其成為濾水管整體構(gòu)件。它以一次性構(gòu)件為宜，可降低成本，例濾水管1采用滲水塑料波紋管、外裝無紡?fù)凉げ贾瞥傻臑V膜套固定構(gòu)成、備用，滲水塑料波紋管是現(xiàn)成產(chǎn)品，強(qiáng)度好、造價(jià)低廉，透氣濾水的孔縫位于波紋管的凹槽處，使用性能好。各級集水管2、3、4、5采用強(qiáng)度好的各種耐用抗負(fù)壓管材為宜，如鋼管、塑料管等，它們可以周轉(zhuǎn)使用，節(jié)省成本；集水管的級次可根據(jù)工程的具體情況設(shè)置，一般設(shè)置二級集水管3和三級集水管4，兩個級次，即可滿足要求；集水管設(shè)置的方式、位置可按需設(shè)定。濾水管的數(shù)量多，敷設(shè)的空間、范圍廣；集水管往上相對逐級減少、集中。濾水管、集水管的設(shè)置、安裝、施工方法當(dāng)條件許可、人能進(jìn)入施工地面時，可采取直接預(yù)設(shè)、安置的方式方法或采用建筑工程地基處理中的沉管施工法及其它方法布設(shè)，錨定、壓重物，支撐、懸吊分層，等均可使管件固定；當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件不許可、但人能借助相應(yīng)工具如船支之類進(jìn)入時，可采取壓推、沉降等方法處理。由真空泵、水泵和氣水分離器構(gòu)成的真空排水裝置7可以分別采用市售的產(chǎn)品，按需要組合安裝而成。氣水通斷控制結(jié)構(gòu)6，它可采用閥門、軟管配用夾具或其它結(jié)構(gòu)形式構(gòu)成，只要能對氣、水實(shí)現(xiàn)通斷控制功能即可。雖然大片的濾水管被暗藏在軟質(zhì)地基之內(nèi)，由于系統(tǒng)在外部、需控制的位置裝有氣水通斷控制結(jié)構(gòu)；便可通過它方便、快捷地檢測出各自所管轄的濾水管段是否存在問題，如不能排氣、排水，則可對存在故障的管段予以閉死或?qū)⑾鄳?yīng)的濾水管取出、更換，重新置入，恢復(fù)正常工作，實(shí)現(xiàn)對疏干加固系統(tǒng)的有效控制、管理。軟質(zhì)地基立體疏干加固法是由這樣的濾水管通過各級集水管與真空排水裝置依次連接、相通，逐級集中，而且濾水管置于軟質(zhì)地基中，氣水通斷控制結(jié)構(gòu)及真空排水裝置(除一級氣水分離器)都設(shè)置在軟質(zhì)地基的外部，形成以真空排水裝置7為主干的似樹根狀的立體疏干加固系統(tǒng)。因?yàn)闉V水管是一具有良好濾水性能的構(gòu)件，它無需依賴任何輔助性措施，即它在軟基中的安裝位置和安裝方式不受任何限制，通過各種方式簡便地設(shè)置在軟基中所需的任何部位。只要其上部封閉較好，采用真空抽氣排水預(yù)壓技術(shù)完全能保證軟基自下而上、有效地進(jìn)行疏干固結(jié)。軟基上部的封閉層可按常規(guī)或其它方式處理，使其疏干固化。這樣，便可不受原狀泥漿、淤泥、沼澤地或其它不便進(jìn)入的軟質(zhì)地基條件的限制，即它可適應(yīng)各種軟基狀況的施工。本法中，軟基密封層，僅以待疏干介質(zhì)自身的水密閉氣性能，即可滿足真空抽氣排水疏干預(yù)壓技術(shù)的要求，若采取適當(dāng)措施增強(qiáng)密封性，效果會更佳。所以它是一種工藝簡單、方便快捷，周期短、造價(jià)低，且可控、能適應(yīng)各種軟質(zhì)地基的立體疏干加固方法。
在滿足上述要求的前提下，至于系統(tǒng)中的其它方面均可根據(jù)應(yīng)用的場合，具體的地質(zhì)、地貌狀態(tài)，環(huán)境、條件，實(shí)際的使用需要和可能因素等酌情設(shè)定。如軟質(zhì)地基立體疏干加固法，濾水管可以采取單層、多層，水平平行、垂直、交叉方式中的一種或幾種的綜合，設(shè)置、固定在池底的自然地形上或以拉索固定懸吊或其它方式設(shè)置于軟質(zhì)地基中。拉索8可采用各種鉛絲和纜繩之類，架設(shè)、固定構(gòu)成。如附圖1、2、3、5、6、7所示實(shí)施例中的方式方法。
軟質(zhì)地基立體疏干加固法中，氣水通斷控制結(jié)構(gòu)及真空排水裝置(除一級氣水分離器)設(shè)置在軟質(zhì)地基外部的地面、堤埝9、托架10上，或幾者相結(jié)合，可方便、簡捷地進(jìn)行操作、檢查，實(shí)施有效控制。如附圖1、2、3、4、5、6、7所示實(shí)施例中的方式方法。
軟質(zhì)地基立體疏干加固法中，若將真空排水裝置中的氣水分離器及水泵設(shè)置于待疏干軟基以下位置處，構(gòu)成水流只向下引導(dǎo)的低位抽真空，排水預(yù)壓，則可有效使用負(fù)壓能，節(jié)省能源。如附圖2、3所示實(shí)施例中的方式方法。
軟質(zhì)地基立體疏干加固法，在上述各例中，若真空排水裝置是由一級氣水分離器7-1依次與帶有自閉浮閥的二、三級氣水分離器7-2、3及真空泵7-4相連接，在一、二級氣水分離器間的管道上安裝控制氣水通斷結(jié)構(gòu)6，一、二、三級氣水分離器間的管道上還分別裝有真空表，一級氣水分離器內(nèi)安裝可防止氣、水回流閥的潛水泵7-5，所構(gòu)成的既可真空抽氣排水、又可減液造負(fù)壓的兩用型結(jié)構(gòu)時，可使系統(tǒng)進(jìn)一步增強(qiáng)造負(fù)壓能力與疏干固結(jié)效果。如附圖4所示的組合結(jié)構(gòu)例及其在圖2、3所示實(shí)施例中的應(yīng)用方式方法。
軟質(zhì)地基立體疏干加固法中，為使管與管，管與其它器件、裝置之間的連接、拆卸，更換、敷設(shè)更加方便、靈活，濾水系統(tǒng)中的管件之間以承壓軟管相連接，效果為佳。如附圖1、2、3、4、5、6、7所示實(shí)施例連接處的方式方法。
上述的實(shí)施例，都能較好地對軟質(zhì)地基進(jìn)行立體疏干加固。其中以低位抽真空排水預(yù)壓、并采用減液造負(fù)壓結(jié)構(gòu)時，可充分發(fā)揮真空泵的抽吸能力和水泵的揚(yáng)程排水能力及特長，還有類似液壓傳動系統(tǒng)的功能，可使軟質(zhì)地基立體疏干加固法達(dá)到最佳使用效果。
施工的主要內(nèi)容、步驟如下1、構(gòu)設(shè)濾水系統(tǒng)如果需要，先在施工區(qū)的周邊圍堤、打埝，區(qū)內(nèi)設(shè)置、安裝托架、拉索之類；按設(shè)定的方案、將濾水管與部分集水管相連接，并使它們設(shè)置到預(yù)定的位置處后，再與其它集水管及真空排水裝置連接、固定穩(wěn)妥，形成樹根狀立體疏干加固系統(tǒng)。
2、系統(tǒng)工作，抽氣排水，疏干加固封閉層內(nèi)部。若為吹填淤泥造陸或其它類似情況時，則應(yīng)在系統(tǒng)工作之前先進(jìn)行吹填處理，達(dá)到要求后再進(jìn)行抽氣排水，疏于加固。如果采取分層、自下而上，逐層抽氣排水、疏干加固，效果更佳。
3、對固結(jié)后期的表層進(jìn)行處理有明水的先排明水，需要的可采取各種現(xiàn)有的方式方法，抽水、疏干加固表層；然后平整排壓處理。
4、拆除設(shè)施，清理現(xiàn)場。
這些施工內(nèi)容、步驟，有的可以同時進(jìn)行，有的可以交叉進(jìn)行，不需要的可以往下進(jìn)行，視情況還可加入檢測步驟，靈活掌握。當(dāng)軟基上表自然密封條件較差時，可采取各種方式加強(qiáng)密封效果。
權(quán)利要求
1.一種軟質(zhì)地基立體疏干加固法，采用真空抽氣排水預(yù)壓技術(shù)，其特征在于a/它的濾水系統(tǒng)是由濾水管通過各級集水管與真空排水裝置依次連接構(gòu)成、逐級集中呈樹根狀排列的濾水排氣造負(fù)壓系統(tǒng)，濾水管是由骨架敷裝濾膜套構(gòu)成的構(gòu)件；b/濾水管置于軟質(zhì)地基中，氣水通斷控制結(jié)構(gòu)及真空排水裝置(除一級氣水分離器)都設(shè)置在軟質(zhì)地基的外部。
2.如權(quán)利要求1所述的軟質(zhì)地基立體疏干加固法，其特征在于濾水管可以采取單層、多層，水平平行、垂直、交叉方式中的一種或幾種的綜合，設(shè)置、固定在池底的自然地形上或以拉索固定懸吊或其它方式設(shè)置于軟質(zhì)地基中。
3.如權(quán)利要求1所述的軟質(zhì)地基立體疏干加固法，其特征在于氣水通斷控制結(jié)構(gòu)及真空排水裝置(除一級氣水分離器)設(shè)置在軟質(zhì)地基外部的地面、堤埝、托架上，或幾者相結(jié)合。
4.如權(quán)利要求1所述的軟質(zhì)地基立體疏干加固法，其特征在于將真空排水裝置中的氣水分離器及水泵設(shè)置于待疏干軟基以下位置處，構(gòu)成水流向下引導(dǎo)的低位抽真空排水。
5.如權(quán)利要求1、2、3、4所述的軟質(zhì)地基立體疏于加固法，其特征在于真空排水裝置是由一級氣水分離器依次與帶有自閉浮閥的二、三級氣水分離器及真空泵相連接，在一、二級氣水分離器間的管道上安裝控制氣水通斷結(jié)構(gòu)，一、二、三級氣水分離器間的管道上還分別裝有真空表，一級氣水分離器內(nèi)安裝可防止氣、水回流閥的潛水泵，所構(gòu)成的既可真空抽氣排水、又可減液造負(fù)壓的兩用型結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1、2、3、4所述的軟質(zhì)地基立體疏干加固法，其特征在于濾水系統(tǒng)中的管件間以承壓軟管相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是特別適用于原狀泥漿、淤泥，吹填造陸或其它類似場合，使其疏干加固的一種施工方法。在真空預(yù)壓技術(shù)基礎(chǔ)上，它由濾水管通過各級集水管與真空排水裝置依次連成逐級集中呈樹根狀排列的系統(tǒng)，濾水管由骨架敷裝濾膜套構(gòu)成，需控制處裝有控制結(jié)構(gòu)；濾水管置于軟基中，控制結(jié)構(gòu)及真空排水裝置(除一級氣水分離器)設(shè)置在軟基的外部。方法簡便，立體疏干加固，效率高，周期短，造價(jià)低廉，能對各種軟基進(jìn)行處理，故障可控，適應(yīng)實(shí)際工程需要。
文檔編號E02D3/10GK1168941SQ9710056
公開日1997年12月31日 申請日期1997年2月3日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月3日
發(fā)明者孫五奇 申請人:孫五奇