一種軟土地基快速處理系統(tǒng)與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地基工程技術(shù)領(lǐng)域，具體的來說涉及深厚軟基或吹填淤泥的地基處理的工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]對于軟土地基，當(dāng)采用真空預(yù)壓或堆載預(yù)壓等方法進(jìn)行處理加固時，一般在軟土地基中打設(shè)豎向砂井或塑料排水板作為排水通道，在堆載料自重荷載或真空荷載預(yù)壓下發(fā)生排水固結(jié)，孔隙水壓力慢慢消散，有效應(yīng)力慢慢增長，地基強(qiáng)度逐漸增加，地基固結(jié)沉降量絕大部分在施工期內(nèi)得以消除，從而使軟土地基的承載力得到提高。但是上述的技術(shù)與方法，由于排水效率低，預(yù)壓荷載小，使用大量的抽排水設(shè)備和較厚中粗砂墊層，導(dǎo)致軟土地基的處理效率低下，施工工期長，成本較高，處理后的承載力不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，克服現(xiàn)有軟土地基排水固結(jié)處理技術(shù)中存在的問題，提供一種軟土地基快速處理系統(tǒng)與方法。
[0004]為了解決上述問題本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的:
[0005]—種軟土地基快速處理系統(tǒng)，包括豎直插入在軟土地層中的多個排水板，多個排水板通過手形接頭連接排水管，排水管接入氣液分散罐，罐內(nèi)安裝有自控式排水栗，罐體上方有抽真空的管路系統(tǒng)連接高真空栗;在排水板之間的軟土地層中設(shè)置有增壓管，增壓管連接增壓栗;所述軟土地層上方覆蓋有密封膜，塑料排水板、排水管、增壓管、增壓栗和真空Tii閉墻。
[0006]所述排水板中設(shè)置有中空的排水通道，過濾土顆粒的濾膜及防淤堵的濾網(wǎng)。
[0007]所述十字手形接頭將排水板與排水管直接相連，代替了砂墊層的作用。
[0008]所述增壓管體上設(shè)置有蜂窩狀氣孔，用于形成水平排水通道。
[0009]所述的氣液分離罐是一種具體較高剛度的罐體，在此罐中將軟土中排出的水和氣體分離，由排水栗和抽真空栗分別排出真空系統(tǒng)之外。
[0010]所述的排水管可在地基處理之后回收。
[0011]所述的高真空栗機(jī)組為一開一閉的二臺真空栗，用于實現(xiàn)100%開機(jī)率，形成持續(xù)、穩(wěn)定的真空度。
[0012]—種軟土地基快速處理方法，包括以下步驟
[0013]1、形成氣密墻:采用多軸粘土攪拌粧機(jī)，應(yīng)用套接法成粧工藝，在軟土地基周圍快速形成一種高致密的密閉墻；
[0014]2、布設(shè)排水板:向軟土地基內(nèi)插入排水板；
[0015]3、連接排水管:通過十字手形接頭將排水板與排水管直接相連；
[0016]4、設(shè)置增壓管:在軟土地基內(nèi)插入增壓管，增壓管與增壓栗相連；
[0017]5、安裝氣液分離罐:按8000?10000平方米區(qū)域設(shè)置一個分離罐，罐內(nèi)安裝有排水栗、排水管和抽真空的管路系統(tǒng)；
[0018]6、安裝真空機(jī)組:該機(jī)組為一開一閉的二臺真空栗；
[0019]7、間歇式增壓:通過增壓管向待處理的軟土地基間歇性地增壓，增加土體的水平裂隙，從而加速土體排水固結(jié)；
[0020]8、覆水增壓:將軟土中排出的水覆蓋在真空膜之上，形成堆載量，增壓上覆載荷，增加預(yù)壓量，實現(xiàn)快速固結(jié)；
[0021 ] 9、回收排水管:地基處理結(jié)束后，揭去真空膜后，可將排水管回收。
[0022]有益效果，采用本發(fā)明所述的系統(tǒng)及方法可以明顯降低井阻、涂抹效應(yīng)對排水固結(jié)的不利影響，減少排水通道的堵塞，能消除傳統(tǒng)真空預(yù)壓的排水通道盲區(qū)，可以消除傳統(tǒng)技術(shù)中對砂資源的依賴，縮短抽真空時間和減少了抽真空的機(jī)組，并回收排水管，降低了電力消耗，節(jié)省了工程造價、縮短了工期。
【附圖說明】
[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】來詳細(xì)說明本發(fā)明；
[0024]圖1為本發(fā)明所述一種軟土地基快速處理系統(tǒng)示意圖。
[0025]圖2為本發(fā)明所述的塑料排水板連接件結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0026]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0027]參看圖1，一種軟土地基快速處理系統(tǒng)，包括豎直插入在軟土地層中的多個排水板I，多個排水板I通過十字手形接頭直接連接排水管2，真空排水管2接入到氣液分離罐中；在排水板I之間的軟土地層中設(shè)置有增壓管3，增壓管4連接增壓栗;所述軟土地層上方覆蓋有密封膜5，排水板1、真空排水管2、增壓排氣管3、增壓密封管4被密封膜5覆蓋。
[0028]所述排水板I為暢通式塑料排水板，中部設(shè)置有中空的排水通道，排水板外側(cè)設(shè)置有可以過濾的濾膜。濾膜和芯板通過特殊工藝連成一體這種特殊結(jié)構(gòu)，使其具有整體性好、抗拉強(qiáng)度大、通水量大的特點。根據(jù)淤泥中粘土顆粒的粒徑分布靈活調(diào)整濾膜孔徑的大小，能夠有效克服粘粒在排水板濾膜周圍富集而造成的淤堵現(xiàn)象，達(dá)到最好的暢通式效果。
[0029]參看圖2，所述排水板I頂部通過十字手形接頭6連接排水管2。所述十字手形接頭6包括本體，本體上設(shè)置有與排水板連接的扁形接口 61，扁形接口兩側(cè)設(shè)置有與真空排水管連接的圓形接口 62;扁形接口與圓形接口內(nèi)部相互導(dǎo)通，本體、扁形接口 61、圓形接口 62為一體注塑成型結(jié)構(gòu)。
[0030]增壓管微孔增壓管。間歇性地對軟土地基增壓，增加深層土體的水平排水通道，從而加速土體排水固結(jié)。該效果類似于在真空預(yù)壓的基礎(chǔ)上，聯(lián)合一定厚度的堆載料，從而形成類似于真空聯(lián)合堆載預(yù)壓的加固效果。另一方面，通過對地基增壓，可以在淤泥層中形成若干水平向裂縫，形成新的水平向排水通道，可以使孔隙水在該裂縫通道內(nèi)定向流動，加速土體固結(jié)，從而提高軟基加固效果、縮短軟基加固處理的時間。
[0031 ] 一種軟土地基快速處理方法，包括以下步驟
[0032]1、形成氣密墻:采用多軸粘土攪拌粧機(jī)，應(yīng)用套接法成粧工藝，在軟土地基周圍快速形成一種高致密的氣密墻;采用多軸粘土攪拌粧機(jī)，應(yīng)用套接法成粧工藝，能快速形成一種高致密的氣密墻，為高真空形成提高保障。該多軸粘土攪拌粧機(jī)與傳統(tǒng)的單軸、雙軸和三軸攪拌粧機(jī)相比，具有成粧的密實度高，速度快和對地基承載力要求低的優(yōu)勢。
[0033]2、布設(shè)排水板:向軟土地基內(nèi)插入排水板，形成豎向排水通道；
[0034]3、連接排水管:通過十字手形接頭將排水板與排水管直接相連，使軟水中的水通過排水板與手形接頭和排水管排入到氣液分離罐中；
[0035]4、設(shè)置增壓管:在軟土地基內(nèi)插入增壓管，增壓管與增壓栗相連，形成水平排水通道；
[0036]5、安裝氣液分離罐:按8000?10000平方米區(qū)域設(shè)置一個分離罐，罐內(nèi)安裝有排水栗、排水管和抽真空的管路系統(tǒng)，在此罐將土體中排出的水和氣分離；
[0037]6、安裝真空機(jī)組:該機(jī)組為一開一閉的二臺真空栗，實現(xiàn)100 %開機(jī)率；
[0038]7、間歇式增壓:通過增壓管向待處理的軟土地基間歇性地增壓，增加土體的水平裂隙，從而加速土體排水固結(jié)；
[0039]8、覆水增壓:將軟土中排出的水覆蓋在真空膜之上，形成堆載量，增壓上覆載荷，增加預(yù)壓量，實現(xiàn)快速固結(jié)；
[0040]9、回收排水管:地基處理結(jié)束后，揭去真空膜后，可將排水管回收。
[0041]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明專利要求保護(hù)的范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
【主權(quán)項】
1.一種軟土地基快速處理系統(tǒng)，其特征是，包括豎直插入在軟土地層中的多個排水板，多個排水板通過手形接頭連接排水管，排水管接入氣液分散罐，罐內(nèi)安裝有自控式排水栗，罐體上方有抽真空的管路系統(tǒng)連接高真空栗;在排水板之間的軟土地層中設(shè)置有增壓管，增壓管連接增壓栗;所述軟土地層上方覆蓋有密封膜，塑料排水板、排水管、增壓管、增壓栗和真空密閉墻。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟土地基快速處理系統(tǒng)，其特征是，所述排水板中設(shè)置有中空的排水通道，過濾土顆粒的濾膜及防淤堵的濾網(wǎng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟土地基快速處理系統(tǒng)，其特征是，所述手形接頭將排水板與排水管直接相連。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟土地基快速處理系統(tǒng)，其特征是，所述增壓管體上設(shè)置有蜂窩狀氣孔。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟土地基快速處理系統(tǒng)，其特征是，所述的氣液分散罐是一高剛度的罐體，在此罐中將軟土中排出的水和氣體分離，由排水栗和抽真空栗分別排出真空系統(tǒng)之外。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟土地基快速處理系統(tǒng)，其特征是，所述的排水管可在地基處理之后回收。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟土地基快速處理系統(tǒng)，其特征是，所述的高真空栗一開一閉的二臺真空栗，用于實現(xiàn)100%開機(jī)率，形成持續(xù)、穩(wěn)定的真空度。8.一種軟土地基快速處理方法，包括以下步驟 1)形成氣密墻:采用多軸粘土攪拌粧機(jī)，應(yīng)用套接法成粧工藝，在軟土地基周圍快速形成一種高致密的密閉墻； 2)布設(shè)排水板:向軟土地基內(nèi)插入排水板； 3)連接排水管:通過十字手形接頭將排水板與排水管直接相連； 4)設(shè)置增壓管:在軟土地基內(nèi)插入增壓管，增壓管與增壓栗相連； 5)安裝氣液分離罐:罐內(nèi)安裝有排水栗、排水管和抽真空的管路系統(tǒng)； 6)安裝真空機(jī)組:該機(jī)組為一開一閉的二臺真空栗； 7)間歇式增壓:通過增壓管向待處理的軟土地基間歇性地增壓，增加土體的水平裂隙； 8)覆水增壓:將軟土中排出的水覆蓋在真空膜之上，增加堆載壓力； 9)回收排水管:地基處理結(jié)束后，揭去真空膜后，可將排水管回收。
【專利摘要】一種軟土地基快速處理系統(tǒng)，包括豎直插入在軟土地層中的多個排水板，通過手形接頭連接排水管，排水管接入氣液分散罐，罐內(nèi)安裝有自控式排水泵，罐體上方有抽真空的管路系統(tǒng)連接高真空泵；在排水板之間的軟土地層中設(shè)置有增壓管，增壓管連接增壓泵。本技術(shù)和方法可以明顯降低井阻、涂抹效應(yīng)對排水固結(jié)的不利影響，減少排水通道的堵塞，能消除傳統(tǒng)真空預(yù)壓的排水通道盲區(qū)，可以消除傳統(tǒng)技術(shù)中對砂資源的依賴，縮短抽真空時間和減少了抽真空的機(jī)組，實現(xiàn)100％開機(jī)率，并回收排水管，降低了電力消耗，節(jié)省了工程造價、縮短了工期。
【IPC分類】E02D3/10
【公開號】CN105649002
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】劉全林, 畢平均, 許綺炎, 華小龍, 劉斐然
【申請人】上海強(qiáng)勁地基工程股份有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年12月29日