浮式滲透排水地基改良工法及排水固結系統的製作方法

2023-09-14 12:18:05 1

專利名稱：浮式滲透排水地基改良工法及排水固結系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及填海或填湖工程的填土排水改良施工方法，適用於填海、填湖 工程，特別是工期短、工程費用緊的大型填海項目。
背景技術：
在填海(填湖)造陸工程中，填築地四周的海底(湖底)普遍存在軟弱性 粘土，且把它用作填築材料的情況還很多。這時，多用泵式疏浚船將軟弱粘土 通過水力輸送到需要填築的區域，然後堆積填築。這種方法填築的地基非常軟 弱，如不加以改良是不能作為建築用地的。
通常，在剛填好的地基上徒步行走都存在困難，因此在其上鋪砂或搬運施 工機械等進行垂直排水施工就幾乎是不可能的，即使採取有關工程措施從而順 利施工也將大幅增加工程費用。
當前，通常在填筑後的地基表面用優質土覆蓋並釆用強夯法加以改良(如 深圳地區開山填海工程中的應用)，或者引進"垂直排水"概念將兩者有機結合 形成塑料排水板-強夯法。
強夯法，即強力夯實法的簡稱，是將很重的夯錘起吊到一定高處自由落下， 對土進行強力夯實，以提高其強度，降低其壓縮性的一種地基加固方法，但該 方法需要重型的機械設備，且僅適用於對人工填築的素填土、碎石土、砂土等 進行改良加固，不適用於飽和軟弱土。塑料排水板法是提高地基排水能力，加 速地基固結的輔助性方法。
對於飽和軟弱土， 一般的處理方法是排水通道加堆載預壓或真空預壓，但 兩者都需要有大量的堆載預壓料，而真空預壓價格又很高，而且這兩種方法都需要很長的施工周期；相比較而言，塑料板排水-強夯法可以部分節省超載土的 堆載及卸載土方工程量，因此在施工周期、經濟效益上具有一定的優勢。
總之，目前的填海地基加固方法中，都將填築填料與排水固結在時間上習 慣性地分割開來，且需藉助填土自重之外的力來實施(如夯錘施加的夯實力和 超載土的堆載重力等)。肉此有必要發展一種新方法，這方法通過思維模式創新 實現"填海與排水同步"和施工技術改進"採用浮標和吸真空配管，不藉助填 築土的堆載"實現邊填海邊排水，從而縮短施工工期且大幅降低工程費用，在 施工周期、經濟效益上具有絕對優勢。

發明內容
本發明所要解決的主要問題是突破傳統的"先填筑後排水"的填海(填湖) 思維模式，通過思維模式創新(填海與排水同步)和施工技術改進(採用浮標 和吸真空配管)實現邊填海邊排水。填海與排水的同步進行可縮短施工工期且 大幅降低工程費用，具有較強的實用性和可觀的經濟效益。
本發明的技術方案
本發明的排水固結系統，由上部排水系統和下部吸真空系統兩部分組成組 成。上部排水系統，由浮標、連接杆、透水具和平衡重錘組成，其間的連接為 透水具的上端與連接杆螺紋連接，透水具的下端與平衡重錘螺紋連接，連接杆 的上側與浮標螺紋連接；下部吸真空系統，由吸真空配管、透水砂層、水泵組
成，其間的布設為吸真空配管置於透水砂層底部，吸真空配管的水泵接頭與
水泵螺紋連接。
浮式滲透排水地基改良工法，其步驟
第一，在海底原地基上鋪設透水砂層， 一般採用泵式疏浚船和攤砂船相 互配合進行施工，也有採用開底駁船；第二， 在透水砂層底部，水平埋設布有排水孔的吸真空配管，並將其水
泵接頭連接水泵；
第三，在填築地附近的陸地上，組裝由浮標、連接杆、透水具和平衡重 錘組成的上部排水系統；
第四，把上部排水系統嵌入透水砂層中，使平衡重錘位於透水砂層下部 以使其上留有足夠厚度的泥土淤塞緩衝帶(其級配要求高)，使其能夠順利的排 水；
第五，開動水泵以形成真空使填築填料加快排水固結。 本發明的有益效果-
通過思維模式創新(填海與排水同步)和施工技術改進(採用浮標和吸真 空配管)實現邊填海邊排水，從而縮短施工工期、大幅降低工程費用、獨具良 好的實用性和可觀的經濟效益，因此適用於填海(填湖)工程，以達到又好又 快地完成工程建設的目的。


圖1平面布置圖。 圖2縱斷面布置圖。 圖3吸真空配管詳圖。
圖中浮標l、連接杆2、透水具3、平衡重錘4、吸真空配管5、原地基6、 排水孔7、透水砂層8、水泵接頭9、水泵10、海面11、密封端頭12、透水土 工布
具體實施例方式
結合附圖對本發明作進一步說明。
對排水固結系統及浮式滲透排水土地改良工法的實施說明如下 1.設計
設計工作的主要內容是確定透水具間距、透水具的排水能力和浮標的浮力 大小等工作。
1. 1透水具間距的設計方法與砂井或塑料板排水法中垂直排水間距的設計
方法一樣。
1. 2透水具的排水能力設計可按照大氣壓力法中的真空固結方法計算。
1. 3浮標浮力大小的設計需綜合考慮透水具自重、填築區域內泥土的流速和 填築泥土的沉澱坡度等因素來確定。
2. 施工
施工主要分為以下五步
2. 1在原地基6上鋪設透水砂層8， 一般採用泵式疏浚船和攤砂船相互配合 進行施工，也有採用開底駁船；
2. 2在透水砂層8底部，水平埋設布有排水孔7的吸真空配管5，並將其水 泵接頭9連接水泵10;
2. 3填築地附近的陸地上，組裝由浮標1、連接杆2、透水具3和平衡重錘 4組成的上部排水系統；
2. 4排水系統設於海面11下中並嵌入透水砂層8中，使平衡重錘4位於透 水砂層8下部以使其上留有足夠厚度的泥土淤塞緩衝帶(其級配要求高)，使其 能夠順利的排水；
2. 5開動水泵10以形成真空使填築填料加快排水固結。
權利要求
1. 對浮式滲透排水地基改良工法的排水固結系統，其特徵在於第一，排水固結系統由上部排水系統和下部吸真空系統兩部分組成；第二，上部排水系統，由浮標(1)、連接杆(2)、透水具(3)和平衡重錘(4)組成，其間的連接為透水具(3)的上端與連接杆(2)螺紋連接，透水具(3)的下端與平衡重錘(4)螺紋連接，連接杆(2)的上側與浮標(1)螺紋連接；第三，下部吸真空系統，由吸真空配管(5)、透水砂層(8)、水泵(10)組成，其間的布設為吸真空配管(5)置於透水砂層(8)的底部，吸真空配管(5)的水泵接頭(9)與水泵(10)螺紋連接。
2.對浮式滲透排水土地改良工法，其特徵在於該工法步驟為第一，在海底原地基(6)上鋪設透水砂層(8)， 一般採用泵式疏浚船和 攤砂船相互配合進行施工，也有採用開底駁船；第二， 在透水砂層(8)底部，水平埋設布有排水孔(7)的吸真空配管(5)， 並將其水泵接頭(9)連接水泵(10);第三，在填築地附近的陸地上，組裝由浮標(l)、連接杆(2)、透水具(3) 和平衡重錘(4)組成的上部排水系統；第四，把上部排水系統嵌入透水砂層(8)，使平衡重錘(4)位於透水砂層 (8)中部以使其上留有足夠厚度的泥土淤塞緩衝帶(其級配要求高)，以防泥土 淤塞排水通道，使其能夠順利排水；第五，開動水泵(10)以形成真空使填築填料加快排水固結。
全文摘要
「浮式滲透排水地基改良工法及排水固結系統」突破了傳統的「先填筑後排水」的填海(填湖)思維模式，通過思維模式創新(填海與排水同步)和施工技術改進(浮標1和吸真空配管5)實現邊填海邊排水。其實施要點如下首先在海底原地基6上鋪設透水砂層8；並將布有排水孔7的吸真空配管5水平埋設於其中；然後連接水泵10與吸真空配管5；其次將平衡重錘4、連接杆2、透水具3和浮標1組成的上部排水系統設於海面11下，並嵌入透水砂層8中；最後，開動水泵10以形成真空度使填築填料加快排水固結。運用本工法可縮短施工周期並大幅降低工程費用，具有較強的實用性和可觀的經濟效益，適用於填海(填湖)工程，以達到又好又快地完成工程建設目的。
文檔編號E02D3/00GK101285306SQ200810111158
公開日2008年10月15日 申請日期2008年6月11日 優先權日2008年6月11日
發明者孫明漳, 孫芳朋, 鄒建敏 申請人:孫明漳;孫芳朋;鄒建敏