無砂墊層真空預壓超軟土固結中的真空管變形控制結構的製作方法

2023-11-09 05:59:52 2

專利名稱：無砂墊層真空預壓超軟土固結中的真空管變形控制結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無砂墊層真空預壓超軟土固結中的真空管變形控制結構。屬
於地基處理技術領域。
(二)
背景技術：
隨著我國沿海地區經濟社會的快速發展，土地資源稀缺已成為制約經濟社會進一 步發展的瓶頸。為緩解這一矛盾，各地陸續出臺了加快沿海地區灘涂造地以緩決用地緊張 的政策。灘涂地區地勢較低，一般需採用吹填加高，在我國沿海大部分地區缺少砂資源，其 吹填物大部分為泥。灘涂地區其場地一般屬欠固結土，其下軟土層厚從幾米到幾十米不等， 其上新吹填土呈流塑狀具有"三高一低"(即高含水量、高壓縮性、高靈敏度、低強度)的特
點，軟基處理機械和人員無法直接進場施工。 以往常採取自然排水固結的方法，吹填區晾曬1 2年在其表面形成10 20cm 厚硬殼層後，鋪填礦渣或其他材料後進場開發建設；這類技術存在場地交工時間長，軟弱土 層未處理場地沉降大等缺點。近兩年來為了達到快速交地的目的，無砂墊層真空預壓技術 開始在天津、溫州等地大規模應用；該類技術攻克了取消砂墊層後真空預壓的關鍵技術，實 現了吹填後超軟土場地可跟進固結處理，達到了快速交地的要求( 一般在吹填後4 6個 月可交地)。但這類技術在實際應用中普遍存在 ①真空負壓作用(80 90kPa)下，真空膜將真空管(主、支管)兩側及頂部吸牢，
主、支管在比其環剛度大10-15倍的真空負壓作用，真空管吸扁呈帶狀甚至開裂。 ②在真空吸力作用下，膜同泥面容易粘牢，在膜下局部容易產生真空盲點等問題。
這些問題減弱了系統的排水和膜下真空力傳遞的能力，直接影響了場地固結效果。如直接
提高主、支管的剛度滿足真空負壓下的環向變形要求，則由於吹填土施工期差異沉降很大，
真空管縱向容易斷裂剌破真空膜。另外由於膜下壓強和一般管的環剛度差異太大，單純提
高環剛度在工程成本投入上很不經濟。

發明內容本實用新型的目的在於克服現有無砂墊層真空預壓技術真空管環向變形和膜下 真空力傳遞及排水能力的不足，提供一種能保證真空系統的排水和通氣能力，消除膜下真 空盲點的無砂墊層真空預壓超軟土固結中的真空管變形控制結構。 本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是一種無砂墊層真空預壓超軟土 固結中的真空管變形控制結構，包括塑料編織布、塑料排水板、真空管、土工布和PVC土工 膜，真空管包括支管和主管，塑料編織布布置在超軟土表面，塑料排水板布置在表面布置有 塑料編織布的超軟土上，塑料排水板與支管相連，支管與主管相連，土工布覆蓋在支管上， PVC土工膜覆蓋在土工布上，其特點是 a、在所述支管和主管的兩側布置排水盲溝。避免真空膜側向包裹真空管，由排水 盲溝承擔真空管(支管和主管)側向壓力，減少真空管(支管和主管)的受壓面積。[0009] b、在支管與支管之間、支管與主管之間以及主管與主管之間布置三維土工網，塑 料編織布、三維土工網和土工布組成三維土工複合網結構。形成膜下均勻的真空層，消除膜 下真空盲點，提高排水和預壓效果。 c、在所述支管與主管中穿入一根通長的支承架，支承架斷面為十字形，支承架由 中間一芯棒和外圍四葉片組成，支承架沿其長度方向每一葉片上均布有水氣平衡孔，各葉 片上的水氣平衡孔呈交錯排列。在持續真空吸力80-90kPa作用下，真空管以支承架上的葉 片為支點向支承架的環向變形，變形弧段管內凹同支承架的葉片組成多個獨立的腔室，腔 室之間由葉片上的水氣平衡孔相通來平衡支承架周邊的壓力，防止支承架的葉片在不均衡 吸力下損壞。在持續的真空壓力下腔室的形狀保持穩定，提供了足夠的通水通氣通道。 本實用新型的優點和有益效果 真空系統在真空負壓作用下，由真空管變形控制技術控制管的變形，在管邊形成 真空帶，在膜下形成均勻真空層，保證真空系統必要的通水和透氣能力，提高了地基處理效 果，本技術結構簡單，成本經濟。

圖1為本實用新型的排水系統平面布置圖。 圖2為圖1的A-A剖面構造圖。 圖3為本實用新型穿有支承架的支管或主管剖面圖。 圖4為本實用新型變形後的穿有支承架的支管或主管剖面圖。
圖中 塑料排水板1、支管2、主管3、排水盲溝4、三維土工網5、塑料編織布6、土工布7、 PVC 土工膜8、支承架9、水氣平衡孔10、變形前的管壁11、變形後的管壁12。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步說明。 參見圖1 2，圖1為本實用新型的排水系統平面布置圖。圖2為圖1的A-A剖面 構造圖。由圖l和圖2可以看出，本實用新型無砂墊層真空預壓超軟土固結中的真空管變 形控制結構，包括塑料編織布6、塑料排水板1、支管2、主管3、土工布7和VC土工膜8，塑料 編織布6布置在超軟土表面，塑料排水板1呈梅花形布置在表面布置有塑料編織布6的超 軟土上，相鄰塑料排水板1之間的間距控制在60 80cm，塑料排水板1與支管2相連，支 管2與主管3相連；所述支管2管徑為40 50mm，主管3管徑為50 60mm，支管2與主管 3其環剛度大於10kPa，支管2間距為60 80cm，主管間距為12m。在所述支管2和主管3 的兩側布置排水盲溝4，排水盲溝4最好呈矩形。在支管2與支管2之間、支管2與主管3 之間以及主管3與主管3之間布置三維土工網5替代傳統真空預壓中的砂墊層。土工布7 覆蓋在支管2上，PVC 土工膜8覆蓋在土工布7上。主、支管邊採用多孔、抗壓的排水盲溝 4在其兩側形成了真空通道，同時承擔了主、支管邊大部分的膜下壓力，提高了主、支管的抗 壓能力。塑料編織布6、三維土工網5和土工布7組成三維土工複合網結構，在高真空壓力 下能起到反濾_排水_保護作用，能防止PVC 土工膜8與泥面粘牢。 參見圖3，圖3為本實用新型穿有支承架的支管或主管剖面圖。由圖3可以看出，本實用新型無砂墊層真空預壓超軟土固結中的真空管變形控制結構，在所述支管2與主管 3穿入一根通長的支承架9。支承架9斷面為十字形見附圖3，支承架9由中間一芯棒和外 圍四葉片組成，其葉片壁厚在1. 5mm以上，支承架9沿其長度方向每一葉片上每30cm開一 個直徑4mm的水氣平衡孔IO，各葉片上的水氣平衡孔呈交錯排列。 參見圖4，圖4為本實用新型變形後的穿有的支承架的支管或主管剖面圖。由圖
4可以看出，在環向真空吸力作用下，支管或主管以支承架為支點向心變形，形成四個腔室；
支承架上的水氣平衡孔10調整各腔室之間的壓差，即使變形前的管壁11變形為四角星形
狀(變形後的管壁12)時，仍有足夠的過水麵積，保證了通水通氣能力。 所述排水盲溝4，由改性聚丙烯的亂絲熱熔後搭接而成的框架結構，其開孔率達
85%，抗壓性強，斷面3. 5cmX8cm，沿真空管管邊管邊通長布置，見附圖1、2。 所述三維土工網5，是以高密度聚乙烯(HDPE)為原料，經擠出成型工藝加工而成。
具有三維結構，其垂直肋條剛性大，在高真空壓力下不變形，豎向排列，垂直肋條之間形成
直線排水通道；其頂部和底部各設置一斜置肋條，可防止上下濾膜剌入中間排水通道。三維
土工網同下層的塑料編織布6及上層的土工布7組成三維土工複合網結構。三維土工複合
網結構保證了膜下真空層的均勻性，提高膜下預壓和排水效果。三維土工網5規格800g/
m2，尺寸0. 8cmX 70cm，沿真空管管邊通長布置，見附圖1、2。 所述支承架9，材質為HDPE，為有利於穿管和真空管沿縱向自由變形，支承架9的 外接圓直徑小於支管內徑4mm。當支管2和主管3內徑分別為43mm和55mm時，相應支承架 9的外接圓直徑分別為38mm和50mm。
權利要求一種無砂墊層真空預壓超軟土固結中的真空管變形控制結構，包括塑料編織布(6)、塑料排水板(1)、真空管、土工布(7)和PVC土工膜(8)，真空管包括支管(2)和主管(3)，塑料編織布(6)布置在超軟土表面，塑料排水板(1)呈梅花形布置在表面布置有塑料編織布(6)的超軟土上，相鄰塑料排水板(1)之間的間距控制在60～80cm，塑料排水板(1)與支管(2)相連，支管(2)與主管(3)相連，所述支管(2)管徑為40～50mm，主管(3)管徑為50～60mm，支管(2)間距為60～80cm，土工布(7)覆蓋在支管(2)上，PVC土工膜(8)覆蓋在土工布(7)上，其特徵在於a、在所述支管(2)和主管(3)的兩側布置排水盲溝(4)，b、在所述支管(2)與支管(2)之間、支管(2)與主管(3)之間以及主管(3)與主管(3)之間布置三維土工網(5)，塑料編織布(6)、三維土工網(5)和土工布(7)組成三維土工複合網結構；c、在所述支管(2)與主管(3)中穿入一根通長的支承架(9)，支承架(9)斷面為十字形，支承架(9)由中間一芯棒和外圍四葉片組成，支承架(9)沿其長度方向每一葉片上均布有水氣平衡孔(10)，各葉片上的水氣平衡孔呈交錯排列。
2. 根據權利要求1所述的一種無砂墊層真空預壓超軟土固結中的真空管變形控制結 構，其特徵在於所述排水盲溝(4)是由改性聚丙烯的亂絲熱熔後搭接而成的框架結構。
3. 根據權利要求1所述的一種無砂墊層真空預壓超軟土固結中的真空管變形控制結 構，其特徵在於所述三維土工網(5)是以高密度聚乙烯為原料，具有三維結構，其垂直肋條 豎向排列，垂直肋條之間形成直線排水通道；其頂部和底部各設置一斜置肋條。
專利摘要本實用新型涉及一種無砂墊層真空預壓超軟土固結中的真空管變形控制結構，包括塑料編織布(6)、塑料排水板(1)、支管(2)、主管(3)、土工布(7)和PVC土工膜(8)，塑料排水板(1)與支管(2)相連，支管(2)與主管(3)相連，土工布(7)覆蓋在支管(2)上，PVC土工膜(8)覆蓋在土工布(7)上，其特徵在於a、在所述支管(2)和主管(3)的兩側布置排水盲溝(4)，b、在所述支管(2)與支管(2)之間、支管(2)與主管(3)之間以及主管(3)與主管(3)之間布置三維土工網(5)；c、在所述支管(2)與主管(3)中穿入一根通長的支承架(9)，支承架(9)斷面為十字形，支承架(9)沿其長度方向每一葉片上均布有水氣平衡孔(10)。本實用新型裝置能保證真空系統的排水和通氣能力，消除膜下真空盲點。
文檔編號E02D3/10GK201526044SQ20092018010
公開日2010年7月14日 申請日期2009年10月26日 優先權日2009年10月26日
發明者葉吉, 曾國海, 李燕青, 高有斌 申請人:曾國海