[实用新型]膜下可控式高效排水加固系统及所用负压密封井

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种膜下可控式高效排水加固系统及所用负压密封井，适用于高效、负压可控的对软土地基排水加固，属于软土地基处理技术领域。 

背景技术

据申请人了解，软土地基普遍存在于各类工程建设中，从固结角度分为正常固结软土和欠固结软土。其中，正常固结软土较为普遍，例如交通、水利、建筑、能源、化工等各类行业中常见的软土地基，加固处理的方法主要有排水固结法（堆载预压、真空预压、真空联合堆载预压）、复合地基法（水泥搅拌桩、CFG桩、碎石桩）、化学加固法（注浆）等；欠固结软土主要为吹填土淤泥，在围海、围垦、疏浚工程中广泛存在，吹填土淤泥作为一种特殊的软土，其含水率和孔隙比非常高，固结速率慢，压缩性高，抗剪强度低，其工程性质比一般软土还要差，多采用排水固结法处理。 

真空预压排水加固法作为软土地基加固的一种手段，在我国工程建设中成熟应用近30年，从早期传统真空预压衍生出多种方法，如浅表层加固法、低位真空预压加固法、气压劈裂真空预压法、真空立体降水法、无排水砂垫层真空预压法、超软土浅表层空间排水固结快速处理方法等，但这些方法在实质上多为真空预压法，即由真空加压系统、排水排气系统和密封系统三部分所组成。 

传统的真空预压法、浅表层加固法、无排水砂垫层真空预压法等加固方法中，真空加压系统能耗较大，多采用真空射流泵，每台设备控制面积仅为800-1200平米，每平米电量消耗量大，效率低下。 

低位真空预压加固法采用吹填土淤泥密封，其密封系统存在严重的密封性问题，而且需大型疏浚船只设备配合实施其密封层，因此该法实际应用多限于超大面积的吹填土淤泥，具有较大的局限性。受限于其密封性问题，该 法中单套抽真空设备的影响范围小，真空压力传递损耗大，运转效果差强人意。此外，该法多采用50mm软式透水管、波纹管或软式弹簧管，未考虑真空预压排水过程中管路流体的力学特性，极易造成水流的大沿程和局部损失，造成真空传递效率低，能耗损失较大、利用率低。 

经检索发现，申请号97100652.0授权公告号CN1055978C的中国实用新型专利（名称：低位真空预压软土地基加固法），即属于上述低位真空预压加固法，其主要不利之处在于：（1）该专利希望以吹填泥浆作为密封层来获得较好的密封效果，然而由该专利可知，吹填泥浆在表面干裂后显然无法保证密封效果，只能再覆盖塑料薄膜才能继续保持密封，这无疑会增加处理工序，不利于提高效率。（2）集水井是该专利加固法的核心，只有集水井持续保持有效负压，才能使软土地基和吹填泥浆向滤水管网中强制释水固结，然而该专利仅简单提及在滤水管网的尾端构筑密封集水井，并未明确如何构筑才能保证集水井密封性。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，提供一种膜下可控式高效排水加固系统及所用负压密封井，能有效保证密封性，使真空压力损耗降低，从而在降低能耗的基础上有效提高加固效果。 

本实用新型解决其技术问题的技术方案如下：一种膜下可控式高效排水加固系统，包括管网，其特征是，还包括负压密封井；所述管网由相互连通的纵向管路和水平管路构成，所述纵向管路包括一组垂向插入软土内的排水板，所述水平管路包括一组与各排水板板头连通的水平支管和一组与各支管连通的水平主管，所述支管垂直于主管；所述负压密封井垂向插入软土内，并与水平管路连通。 

本实用新型系统进一步完善的技术方案如下： 

优选地，所述负压密封井包括一端封闭另一端开口的密封井外壳，所述 外壳内下部设有包裹于滤网内的排水泵，所述排水泵的排水管伸出滤网及外壳的开口端、并通向外部排水沟；所述外壳上部侧壁设有一个抽气口和至少一个进水口，所述抽气口与抽气泵密封连通，所述进水口与主管或支管密封连通，所述抽气口所处位置高于进水口；所述外壳开口端密封连接有密封盖，所述密封盖设有供排水管穿过并与排水管密封相接的通孔，所述密封盖还密封设有负压表和水位计；所述排水泵控制端、抽气泵控制端、负压表信号输出端、水位计信号输出端分别与外部控制系统电连接。 

优选地，所述密封井外壳包括位于外壳底部的底端管，所述开口端依次经法兰密封连接若干中间管；所述底端管一端封闭另一端开口，所述中间管两端均开口。 

优选地，所述抽气泵具有真空调节阀。 

优选地，所述各排水板间隔分布，且各排水板板头露出软土；所述各支管相互平行；所述各主管相互平行。 

优选地，所述管网和负压密封井的顶部依次设有至少一层无纺土工布和至少两层密封膜，所述密封膜四周边缘埋压入外部密封沟内。