一种伞式排水装置及其排水方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种排水装置及其排水方法，具体涉及一种伞式排水装置及其排水方法。
【背景技术】
[0002]随着我国滩涂围垦建设事业的发展，尤其是在我国“十二五”规划纲要提出推进海洋经济发展后，对于临海陆域面积及开发速度的要求必然提升，其中围垦造地是主要措施之一。然而海洋滩涂围垦所用的大部分吹填土多以淤泥质土、粉细砂土、有机质黏土等弱渗透性、高饱和性、低强度、高流变性软弱土体为主，需对其进行地基加固处理。目前针对吹填软土地基处理措施主要有两大类，一类为排水固结法，另一类为复合地基法。其中，目前处理吹填土地基常用的方法主要有:排水固结法(根据加载系统的不同可分为真空预压法、堆载预压法、超载预压法、真空联合堆载预压法、电渗排水法和降低地下水位法)、动力排水固结法(高真空击密法)等；对于上部建有构造物的地基处一般需进行粧基处理，以减少地基的沉降。
[0003]以上各法均需采用中型或重型机械进行现场作业，但新近围垦吹填土表层承载力难以满足基建地基处理所需的人员、机械的要求，对人员安全、机械施工产生较大影响。若待吹填土浅层自然晾晒形成一定强度的表层硬壳层，需要很长时间，且易受天气等因素影响。所以需要对吹填土进行预处理，以期在吹填土浅层形成可方便现场施工的硬壳层。目前对吹填土的预处理方法主要是传统真空预压联合塑料排水板和低位真空预压法。
[0004]用于吹填土预处理的传统真空预压联合塑料排水板法，因吹填土大多以淤泥质土、粉细砂土、有机质黏土等弱渗透性、高饱和性、低强度、高流变性软弱土体为主，故采用浮动打设平台进行人工插设塑料排水板，并采用上部砂垫层或真空传递管作为表层横向排水系统，之后铺设滤膜，形成真空预压排水体统；低位真空预压是在吹填场地底层预先设定一层透水砂垫层，之后进行插板，设置横向排水系统。真空预压联合竖向排水体法，因吹填土的低渗透性及高含水率，使其工程工期较长，同时其主要通过竖向排水通道进行排水，方向单一，且在竖向排水体周围易形成“抱团”土体，阻碍远离竖向排水体的吹填土的排水固结，致使吹填土强度的不均匀性增强，；低位真空预压法加设底层横向排水层，减少吹填土的竖向排水路径，缩短工程工期，但其未能改变土体强度增强的不均匀性。
[0005]对此，为克服吹填土预处理工程中使用真空预压联合传统塑料排水板(PVD)存在的排水方向单一、排水路径相对较长、不可循环利用、处理后土体强度不均匀等缺陷，现已出现可用于吹填土浅层预处理的“立体排水体”，其包括竖向排水管道及侧向排水管道，在真空预压中使其具有立体、多向、可重复利用的特点。与真空预压联合传统塑料排水板法相比，其可大大减少吹填土体的排水固结路径，并可适度增强处理后土体的均匀性。
[0006]然而，立体排水体仍然存在以下情况:
[0007]情况一，立体排水体与土体接触面较小，定量体积内吹填软粘土的粘性细颗粒易在立体排水体外部包囊的滤布聚集，造成淤堵进而削弱破坏立体排水体的排水作用；
[0008]情况二，立体排水体由刚性材料提供结构支撑，若立体排水体较软弱吹填土低，立体排水体难以在吹填土尤其是在水位较高、流变性强、强度很低的土体中悬浮站立致使其歪倒，若立体排水体高于软弱吹填土厚度，在排水固结过程中，随吹填土的沉降，刚性立体排水体极易刺破上部真空密封膜；
[0009]情况三，立体排水体的横向排水通道在新近吹填土的处理中，因土体流动性大及抗压强度不足，在立体排水体打入此类土体中，由于土体强度太低无法完全承托起横向排水体，从而很可能导致横向排水通道无法完全展开，影响排水区域及处理后土体强度的均匀性。
【发明内容】
[0010]本发明为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了一种伞式排水装置及其排水方法，适用性强，防止淤堵效果好。
[0011]为解决上述技术问题，本发明提供一种伞式排水装置，包括骨架和伞布，所述骨架由纵向排水管和横向排水管构成，所述横向排水管铰接于所述纵向排水管上，且所述横向排水管与所述纵向排水管连通，所述骨架外表面包覆一层滤布，所述骨架上设有若干个滤孔；所述伞布穿过所述纵向排水管固定在所述横向排水管上，所述伞布中心处与所述纵向排水管通过捆绳固定在一起；所述纵向排水管的上部设有与排水管道相连的接头。
[0012]进一步，所述伞布上设有至少1个开口。
[0013]进一步，所述伞布为一层或两层。
[0014]进一步，所述伞布的材料为透水性土工织物。
[0015]进一步，所述土工织物为土工布、土工膜或海绵。
[0016]—种基于伞式排水装置的排水方法，包括以下步骤:
[0017]步骤一，组装排水装置；
[0018]步骤二，将排水装置压入被处理软土中；
[0019]步骤三，开启与排水管道相连的抽真空设备进行排水；
[0020]步骤四，排水结束，利用上拔机械将排水装置拔出土体。
[0021]其中，所述步骤一具体为，首先，组装骨架后，将骨架外侧包覆滤布；其次，根据被处理土质特性选择伞布层数，并在伞布设置开口 ；最后，将伞布与横向排水管进行捆扎，并用捆绳将伞布与纵向排水管固定相连。
[0022]本发明所达到的有益技术效果:本发明以横向排水管为肋，在横向排水管上设置伞布，使得在使用过程中，通过伞布带动横向排水管在被处理土质中完全展开，不但增强了排水装置站立时的稳定性和排水表面积，而且分散了滤布上吸附的颗粒密度，从而很好的实现了立体排水装置在工程应用中防淤堵的功能。
【附图说明】
[0023]图1本发明之排水装置闭合状态结构示意图；
[0024]图2本发明之排水装置闭合状态沿剖视示意图；
[0025]图3本发明之排水装置打开状态结构示意图；
[0026]图4本发明之排水装置打开状态俯视示意图；
[0027]图5使用排水装置排水时结构示意图。
[0028]其中:1接头；2纵向排水管；3滤布；4滤孔；5伞布；6横向排水管；7开口 ；8捆绳；9排水管道；10骨架。
【具体实施方式】
[0029]为了能更好的了解本发明的技术特征、技术内容及其达到的技术效果，现将本发明的附图结合实施例进行更详细的说明。
[0030]下面结合附图和实施例对本发明专利进一步说明。
[0031]如图1-4所示，本发明提供一种伞式排水装置，包括骨架10和伞布5，所述骨架10由纵向排水管2和横向排水管6构成，所述横向排水管6铰接于所述纵向排水管2上，且所述横向排水管6与所述纵向排水管2连通，所述骨架10外表面包覆一层滤布3，所述骨架10上设有若干个滤孔4 ;所述伞布5穿过所述纵向排水管2固定在所述横向排水管6上，所述伞布5中心处与所述纵向排水管2通过捆绳8固定在一起；所述纵向排水管2的上部设有与排水管道9相连的接头1。
[0032]为了减少将排水装置压入被处理软土中的压力，所述伞布2上设有开口 7，方便横向排水管6下部的土体通过开口涌至伞布上部。进一步，开口数量可根据被处理软土的流动性设置。
[0033]所述伞布为透水性土工织物，如土工布、土工膜或海绵。伞布5设置为一层或两层，伞布5的层数已满足伞布5的强度对淤堵颗粒疏散布置的要求为准。
[0034]—种基于伞式排水装置的排水方法，包括以下步骤:
[0035]步骤一，组装排水装置；首先，组装骨架后，将骨架外侧包覆滤布；其次，根据被处理土质特性选择伞布层数，并在伞布设置开口，对于土体强度低，含水量大于液限土的处理可增多层数；对于土体强度高、含水量低于液限土的处理可疏堵减少层数；最后，将伞布与横向排水管进行捆扎，并用捆绳将伞布与纵向排水管固定相连；
[0036]步骤二，将排水装置压入被处理软土中，打设速度需适宜以使伞布下部软土体涌至上部，减少立体排水体打设所需压力；
[0037]步骤三，开启与排水管道相连的抽真空设备进行排水；
[0038]步骤四，排水结束，利用上拔机械将排水装置拔出土体。
[0039]利用本发明提供的排水装置进行排水，如图5所示，将排水装置打设入土后，再通过排水管道与抽真空设备相连，形成软土排水系统。
[0040]以上已以较佳实施例公布了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的方案所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种伞式排水装置，其特征在于:包括骨架和伞布，所述骨架由纵向排水管和横向排水管构成，所述横向排水管铰接于所述纵向排水管上，且所述横向排水管与所述纵向排水管连通，所述骨架外表面包覆一层滤布，所述骨架上设有若干个滤孔；所述伞布穿过所述纵向排水管固定在所述横向排水管上，所述伞布中心处与所述纵向排水管通过捆绳固定在一起；所述纵向排水管的上部设有与排水管道相连的接头。2.根据权利要求1所述的伞式排水装置，其特征在于:所述伞布上设有至少1个开口。3.根据权利要求1所述的伞式排水装置，其特征在于:所述伞布为一层或两层。4.根据权利要求1所述的伞式排水装置，其特征在于:所述伞布的材料为透水性土工织物。5.根据权利要求4所述的伞式排水装置，其特征在于:所述土工织物为土工布、土工膜或海绵。6.根据权利要求1-5任一项所述的伞式排水装置的排水方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤一，组装排水装置； 步骤二，将排水装置压入被处理软土中； 步骤三，开启与排水管道相连的抽真空设备进行排水； 步骤四，排水结束，利用上拔机械将排水装置拔出土体。7.根据权利要求6所述的排水方法，其特征在于:所述步骤一具体为，首先，组装骨架后，将骨架外侧包覆滤布；其次，根据被处理土质特性选择伞布层数，并在伞布设置开口 ；最后，将伞布与横向排水管进行捆扎，并用捆绳将伞布与纵向排水管固定相连。
【专利摘要】本发明提供一种伞式排水装置及其排水方法，包括骨架和伞布，所述骨架由纵向排水管和横向排水管构成，所述横向排水管铰接于所述纵向排水管上，且所述横向排水管与所述纵向排水管连通，所述骨架外表面包覆一层滤布，所述骨架上设有若干个滤孔；所述伞布穿过所述纵向排水管固定在所述横向排水管上，所述伞布中心处与所述纵向排水管通过捆绳固定在一起；所述纵向排水管的上部设有与排水管道相连的接头。该装置适用性强，防止淤堵效果好。
【IPC分类】E02D3/10
【公开号】CN105386434
【申请号】CN201510676790
【发明人】彭中浩, 陈庚, 陈永辉, 陈龙, 赵子荣
【申请人】河海大学
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年10月19日