[发明专利]用于间歇式透气真空预压排水的盖帽

说明书

技术领域

本发明涉及一种间歇式通气真空预压排水系统，主要适用于软土、超软土地基处理，属于岩土工程中的真空预压排水固结技术。

背景技术

常规的真空预压法是在软土地基表面铺设砂垫层，打设塑料排水板或砂井，然后铺设密封膜隔绝大气，密封膜四边埋入土中，通过砂垫层内埋设的排水管道，用真空装置进行抽气，在真空负压作用下，使密封膜下的土体产生真空负压；此时排水板周围淤泥质软土孔隙中的水因压差而产生的渗流，水会从淤泥土体中流入竖向排水板或砂井中，通过用蝴蝶结与排水板连接的横向排水管道排出；由于土体中孔隙水压力的消散，地基的有效应力也就随之增加，淤泥质土体就会发生固结，土的强度就会相应地提高。

近些年来，随着沿海地区围海造陆工程规模的不断扩大，常规真空预压法处理吹填土受到了越来越多的重视。在实际工程中前期固结排水量大，排水效果明显，到了后期排水效果显著下降，此时横向和纵向排水系统中尚存留大量的析出水未排出，这严重影响了地基处理效果。常规真空预压法采用的排水板底部是密封的，在真空压力的作用下，纵向排水系统和横向排水系统中没有气流只存在水流流动。根据常识，把一头做过密封处理的水管内的水抽干是很困难的，但是如果将密封处打开，会很容易的将水吸出。

针对上述常规真空预压法的缺点，在抽真空过程中，向伸入淤泥土体的排水板中通入气体，这样，底部气压就大于上部气压，压力差产生的气流会推动排水板中的析出水流向上部横向排水通道。在排水板中通入空气的方法在一定程度上可以提高排水速率，但是在进行的试验后期发现排水效果亦不理想。而且，由于持续不间断的通气会一直抵消部分真空度，导致排水板内真空度下降，真空负压减小，排水速率下降，这样会增加淤泥固结的时间，减缓工期；而且，当通气气压大于真空度时，尤其是在土体底部真空度衰减较大的情况下，该法失效。

针对常规真空预压排水效率低，固结效果差以及通气真空预压排水后期效果差且无法保证提供足够稳定的真空负压，对现有的真空预压排水系统进行改进，设计了工作原理如图1所示的排水系统。此种排水系统的工作原理是：在将纵向排水板2分为两个部分，上排水板和下排水板，两者用蝴蝶结相连，下排水板被打设入地层，上排水板位于地面上，在排水板2中通入可控气流，抽真空一段时间后，开启通气管阀门透入气流，气流会沿着通气管路→蝴蝶结通气管道接口→排水板内塑料芯板两侧的密闭管道11，到达排水板底部的盖帽9处，随后，在真空负压作用下，气流带动水流，一起沿纵向排水板中部格栅到达土体上表面的蝴蝶结排水板接口，再进入横向排水通道，最终流入水汽分离装置10；此后，关闭通气管的通气阀门8，进入常规的真空预压排水模式，当达到排水管中出现大量水流但排水效果并不显著时再次打开通气管的通气阀门8，进入通气真空预压排水模式进行快速排水。

发明内容

针对上述新设计的排水系统，本发明提供一种连接到需要插入土体的下排水板的底部的盖帽，为排水管道网络和通气管道网络独立运行，互不干扰做出贡献。本发明的技术方案如下：

一种用于间歇式透气真空预压排水的盖帽，连接到插入土体的下排水板的底部，在下排水板的两侧分别设置有密封中空管道(11)，盖帽的底部为底板(18)，其内设置有开设了通气圆孔(13)的连通板(19)，由底板(18)和连通板(19)围成通气通道(16)，在盖帽的两侧各设置一个与通气通道(16)连通的通气连接管(12)；盖帽连接到下排水板的底部后，两个通气连接管(12)分别与下排水板的相应的密封中空管道(11)连通。

本发明新设计的盖帽，在内部形成通气通道16，其两侧的中空通气连接管12使排水板塑料芯板两侧的密闭中空管道11与中间格栅部分15进行无缝密闭连接，保证气流可以沿着排水板塑料芯板两侧的密闭中空管道11进入到中间格栅部分15。

附图说明

图1是间歇式通气真空预压法原理示意图(虚线代表气流方向，实线代表水流方向)。

图2a是蝴蝶结示意图。

图2b是蝴蝶结剖面示意图。

图3a是排水板示意图。

图3b是排水板剖面示意图。

图4a是盖帽示意图。

图4b是盖帽剖面示意图。