专利名称：直立式土工管袋脱水法及其结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种泥浆液脱水的手段，尤指一种可重复使用地工布构造进行脱水作用的直立式土工管袋脱水法。
背景技术：
地工布(Geotextile)是以人造化学纤维织成的布料，广泛用于土木、水利、环境 工程中，作为过滤，分离层，加劲等功用，它是近数十年来进步神速的一项新工程材料。土工 管袋是由数片地工布缝制一起，形成一可局限受压的泥浆液体的容器。前述土工管袋主要有两大类用法一、水利海事工程二、环境工程。此二者的灌注 原理，技术与要求大同小异，就是将缝制好的土工管袋平铺于地上或水底，然后将浆液藉机 械之力灌注进入管中，令布管逐渐涨大，最终达到所预期的高度或压力，成一地工布外包， 骨材内藏的管状结构体。水利海事工程的用法是在管体稳定后，取其结构体做例如消坡提、 离岸提、护岸、突提、潜提等各种运用。环境工程的用法则是取其将泥浆液脱水的作用。环境工程利用土工管袋优越的水利性，将混有固液两相的泥浆液注入于土工管袋 中，令其中的液体因重力与管内的压力，经地工布的过滤作用而流离土工管袋，使固体部分 留在管内，达到固体，液体分离的效果。前述用于环境工程的土工管袋脱水法(Geotextile Tube DewateringGTD)，相较于传统的曝晒法、烘烤法、压滤法、真空法、电离法等脱水方法， 由于有低成本、高过滤效果的优势，目前正受到环保界与工程界相当多的注目。既有的土工管袋脱水法因无须耗用大量的能源，相较于其它的脱水方法，在经济 性上有相当的优势。但经发明人观察研究，仍有相当的改进空间，兹列之于下1、使用耗时土工管袋内液体渗流出时间长，相较于压滤机的小产量、过滤、速度 快的优点，传统土工管袋虽有着一次产能大的好处，但脱水速率还不能令人满意。或者可以 提高土工管袋内的压力的方式增加过速度，但因土工管袋的体积大型化后，管压稍一增加 相对地工布的抗拉强度必须提高甚多，成本与工程技术均有困难。2、占地广土工管袋使用时平置于地，因受布料强度所限，高度颇受限制，一至两 米已是目前最高的纪录，再加上每一循环的长耗时，因此同一时段会有许多土工管袋在过 滤中，所需要的场地势必相当宽广才足以容纳。3、土工管袋无法重复使用土工管袋材料成本在整个实施过程中是最大的成本所 在，为取出封闭于土工管袋内的脱水后的固体，势必破坏管体。管体一经破坏后，企图将之 修补再使用并不实际，假使土工管袋若能重复利用，将可大幅降低成本。
发明内容
针对既有土工管袋脱水法需改进的耗时、占地广以及土工管袋无法重复使用等缺 点，本发明的主要目的在于，藉由直立且可拆卸再组合重复使用的土工管袋构造，大幅改善 上述缺点，并达到快速、不占空间以及可重复利用土工管袋的功效。为达到上述目的，本发明提出一种直立式土工管袋脱水法，该方法的步骤包括
设置设施于地基设置一不透水基础层，又于不透水基础层上设置一排水层，又于 排水层的周围以环绕的形态定位设置一支架；组合土工管袋于排水层上设置一略小于该排水层的水平地工布，接着拉吊缝成 管状的直立土工管袋上端，使其由支架之间以自然垂下的方式降下，直立土工管袋的底端 与水平地工布接触并多出一段长度，利用机械夹具将直立土工管袋与水平土工管袋接触的 环绕部分紧夹，藉此密合成为桶状的土工管袋；注入原料浆液将待脱水的泥浆液由土工管袋上方的开口注入，让液面直达到土 工管袋的顶部，随着泥浆液的液面逐渐上升使土工管袋内部的压力逐渐增加，令所含水份 经由水平地工布流入排水层内，过程中并以支架支撑土工管袋；拆卸土工管袋当泥浆液的水分由土工管袋脱水完成后会成为固体，此时松脱机 械夹具，并利用机具将直立土工管袋上拉脱离已脱水的固体；以及移除脱水固体利用机具将脱水的固体由水平地工布上移除。进一步，在所述设置设施的步骤中，是将排水层设置成圆形，并且排水层是由透水 性良好且坚实的级配颗粒物构成，于排水层底部的周围并设有向外通连的排水管道；组合 土工管袋的步骤中，是将水平地工布裁成圆形再设置于排水层上。进一步，在所述组合土工管袋的步骤中，当直立土工管袋与水平土工管袋结合成 为土工管袋后，于土工管袋内设置一支以上的助排水管，各助排水管的底端穿过水平地工 布达到所述排水层。更进一步，于所述注入原料浆液的步骤与所述拆卸土工管袋的步骤之间进行再注 入的步骤，再注入的步骤是当泥浆液的水分由所述水平地工布流出后，液面会逐渐降低并 空出空间，此时朝所述土工管袋内重复注入泥浆液。较佳的，在所述设置设施的步骤中，不透水基础层是由混泥土构成，并且设置支架 的方式是于所述排水层周围的不透水基础层以环绕的方式固定复数支垂直设置的支持柱， 再于复数个支持柱之间结合复数个上下间隔的圈环。较佳的，在所述组合土工管袋的步骤中，机械夹具包括复数组上、下压条，将各组 上、下压条叠合于直立土工管袋与水平土工管袋接触的部分的上、下面，再分别以夹具夹紧 上、下压条，以环绕整圈的方式令直立土工管袋与水平土工管袋暂时连结。本发明的脱水法是藉由土工管袋将泥浆液的水分脱除，并且在移除固体后，可重 复组合土工管袋以下的各步骤，达到多次将泥浆液脱水并形成固体的作用。由于土工管袋 是可拆卸的设计，因此在泥浆液脱水形成固体之后，可拆卸直立土工管袋并将其上拉脱离， 使得每次的脱水过程中皆可重复地使用土工管袋，在使用上具有经济优势。且由于本发明的土工管袋是直立设置，因此使得土工管袋内的泥浆液所承受的压 力较大，加速土工管袋内液体渗流出的时间，此外，直立设置的土工管袋，加上周围有支架 的拘束，因此使得土工管袋直立时也能够保持外形的完整，不至于歪斜或倾倒，而可达到较 高于平卧式土工管袋的高度，因此使得土工管袋设置所需要的场地较小，能够节省空间。
图1为本发明较佳实施例的流程图。图2为本发明较佳实施例构造的立体图。
图3为本发明较佳实施例构造的剖面图。
图4为本发明较佳实施例构造的俯视图。
图5为本发明较佳实施例脱水的实施示意图。
图6为本发明较佳实施例拆卸土工管袋的实施示意图。
图7为本发明较佳实施例构造未形成凹部形态的剖面图。
图8为本发明较佳实施例助排水管另一实施形态的立体图
主要组件符号说明
A固体B泥浆液
10地基111凹部
11不透水基础层12排水层
13排水管道13A排水管道
14支架141支持柱
142圈环15 土工管袋
151水平地工布152直立土工管袋
16机械夹具161上、下压条
162夹具17助排水管
171孔洞172地工布外衣
17A助排水管17IA直板
172A沟槽173A布体
具体实施例方式本发明为一种直立式土工管袋脱水法，请参看图1的流程图以及图2至图6的构 造图，该方法的步骤包括A、设置设施请参看图2至图4，于地基10设有以混泥土构成的不透水基础层11， 于不透水基础层11顶面凹设形成凹部111，又于不透水基础层11的凹部111中设置一排 水层12，排水层12为圆形，其是由透水性良好且坚实的级配颗粒物所构成，厚度约为30至 50cm，并且强度必须能撑住稍后灌注泥浆液的重量，避免脱水过程中发生倾斜倒塌的情形， 于排水层12周围的底部并设有向外穿出不透水基础层11的排水管道13，令排水层12收集 的水分能够快速向外流出；环绕排水层12的周围定位设置一支架14，设置支架14的方式是于不透水基础层 11以环绕的方式固定复数支垂直设置的支持柱141，再于复数个支持柱141之间结合复数 个上、下间隔的圈环142。B、组合土工管袋于排水层12上设置一水平地工布151，水平地工布151裁成圆 形，接着以机具拉吊缝成管状的直立土工管袋152上端，使其由支架14的支持柱141之间 以自然垂下的方式降下，直立土工管袋152的底端与水平地工布151接触平贴并翻出10至 20cm的长度，利用机械夹具16将直立土工管袋152与水平地工布151接触的环绕部分紧 夹，藉此密合成为桶状的土工管袋15 ；机械夹具16包括复数组弧形的上、下压条161，夹合操作时先将各组上、下压条 161叠合于直立土工管袋152与水平地工布151接触的部分的上、下面，再分别以夹具162夹紧上、下压条161之间，以环绕整圈的方式令直立土工管袋152与水平地工布151暂时连 结；当土工管袋15设置完成后，于土工管袋15内设置一支或者复数支助排水管17，各 助排水管17的周围具有多数个可透水的微细孔洞171，又于周围以及顶端的表面包裹一地 工布外衣172，各助排水管17是以底端朝下穿入所述排水层12。C、注入原料浆液将待脱水的泥浆液B由土工管袋15上方的开口注入，让液面直 达到土工管袋15的顶部，随着泥浆液B的液面逐渐上升，使土工管袋15内部的压力逐渐增 加，如图5所示，令水份经由直立土工管袋152的周围以及水平地工布151脱水而渗出往下 流入排水层12内，再经由排水管道13朝外排出，同时泥浆液B的水分也会通过各助排水管 17的地工布外衣172，经由助排水管17各孔洞171朝下流入排水层12内，以缩短排水距离 的手段加速脱水过程的进行，脱水过程中是以支架14支撑土工管袋15，使土工管袋15保持 直立的状态不至于倾倒。D、再注入当泥浆液B的水分由土工管袋15流出后，土工管袋15内的液面会逐渐 降低并空出空间，此时或有必要，可再次朝土工管袋15内再次引进泥浆液B，以重复注入的 方式保持土工管袋15内充满泥浆液B的状态。E、拆卸土工管袋当泥浆液B的水分由土工管袋15脱水完成后会成为固体A，此 时松脱机械夹具16，同时利用机具将直立土工管袋152上拉，如图5所示，令直立土工管袋 152脱离已脱水的固体A。F、移除脱水固体利用机具将脱水的固体A由水平地工布151上移除，当固体A移 除后可再重复前述组合土工管袋以下的各步骤，以可再次利用直立土工管袋152的方式反 复进行泥浆液B的脱水操作。本发明藉由前述的步骤达到将泥浆液B脱水的效果。由于土工管袋15是以水平 地工布151以及直立土工管袋152结合而成，因此在泥浆液B脱水形成固体A之后，可拆卸 直立土工管袋152并将其上拉脱离，使得每次的脱水过程中皆可重复地使用土工管袋15， 具有土工管袋15能够重复使用的经济优势。且由于本发明的土工管袋15是直立设置，因此使得土工管袋15内的泥浆液B所 承受的压力较大，配合助排水管17的加速排水设计，令土工管袋15内液体渗流出的时间缩 短，具有使用快速的效果。同样受益于直立设置的土工管袋15，配合土工管袋15环绕支架14的吊挂与拘束， 使得土工管袋15即使设置为较高的状态，也能够保持土工管袋15的直例外形，因此本发明 脱水实施所需要的场地较小，能够节省空间。本发明的实施步骤，除了于不透水基础层11形成凹部111，以凹部111容设排水 层12以外，请参看图7所示，也可将不透水基础层11的顶面设为平面，并且于不透水基础 层11的顶面向上设有排水层12，当本发明如此设置时，所述的支持柱141环绕于排水层12 的周围，并将所述排水管道13A设为环绕形态的沟槽，藉此对应设于不透水基础层11周围 的地基10表面。所述的助排水管17除了前述的直管形态以外，请参看图8，也可将助排水管17A设 为具有一直板171A的形态，直板171A为直向延伸的长板体，于直板171A前、后面各以左、 右的间隔形态凹设多数个直向延伸的沟槽172A，又于直板171A周围包裹一布体173A。当前述的助排水管17运用于本发明时，可令泥浆的水分通过布体173A之后，再经由各沟槽 172A的导引，快速朝下流出排放，达到加速排水的功效。以上所述是本发明脱水方法的实施 步骤，而本发明脱水法的构造则包括一地基 10。一不透水基础层11，该不透水基础层11设于地基10，并且是以混泥土构成，于不 透水基础层11的顶面凹设形成一凹部111。一排水层12，该排水层12设于不透水基础层11的凹部111中，排水层12是由级 配颗粒物所构成，厚度约为30至50cm，级配颗粒物为由圆滑坚硬的砾石或玻璃珠，由不透 水基础层11内的底部由大到小向上排放所构成。一排水管道13，该排水管道13设于该排水层12的底部，排水管道13的一端向外 穿出不透水基础层11。一支架14，支架14设有复数个垂直设置的支持柱141，复数个支持柱141环绕设 于凹部101的周围，并且各以底端结合固设于不透水基础层11，于复数个支持柱141之间结 合复数个圈环142，复数个圈环142是以上、下间隔的方式设置。一土工管袋15，土工管袋15设有一水平地工布151，水平地工布151为圆形，水平 地工布151设于排水层12上，设有一直立土工管袋152，直立土工管袋152是垂直设置且具 有上下开口的管体，其并设于支架14的内侧，直立土工管袋152的底端外翻10至20cm的 长度并平贴于水平地工布151的外缘周围；设有一机械夹具16，机械夹具16包括复数组弧形的上、下压条161，复数组上、下 压条161是以环绕的方式设置，并且分别叠合于直立土工管袋152与水平地工布151接触 部分的上、下面，对应各上、下压条161设有一夹具162，以各夹具162紧夹固定各上、下压条 161。复数个助排水管17，复数个助排水管17分别为垂直设置的直管体，并且设置于土 工管袋15内，复数个助排水管17分别于周围形成多数个孔洞171，又于周围以及顶端的表 面包裹一地工布外衣172，复数个助排水管17各以底端朝下穿过水平地工布151，藉此穿入 所述排水层12内。本发明的构造除前述较佳实施例，是于土工管袋15内设有复数个助排水管17以 外，也可仅于土工管袋15内设有一助排水管17作为排水之用，或者可将前述助排水管17 更换为如图8所示的助排水管17A形态。此外，所述机械夹具16的复数组上、下压条161 也可改为整圈的上、下环片，藉此提供夹具162紧夹而结合水平地工布151与直立土工管袋 152成为土工管袋15，以上构造的数量或者形态的改变，本发明在此不加以限制。
权利要求
1.一种直立式土工管袋脱水法，该方法的步骤包括设置设施于地基设置一不透水基础层，又于不透水基础层上设置一排水层，又于排水 层的周围定位设置一支架；组合土工管袋于排水层上设置一水平地工布，接着拉吊缝成管状的直立土工管袋上 端，使其由支架之间以自然垂下的方式降下，直立土工管袋的底端与水平地工布接触并多 出一段长度，利用机械夹具将直立土工管袋与水平土工管袋接触的环绕部分紧夹，藉此密 合成为桶状的土工管袋；注入原料浆液将待脱水的泥浆液由土工管袋上方的开口注入，让液面直达到土工管 袋的顶部，随着泥浆液的液面逐渐上升使土工管袋内部的压力逐渐增加，令水份经由水平 地工布流入排水层内，过程中并以支架支撑土工管袋；拆卸土工管袋当泥浆液的水分由土工管袋脱水完成后会成为固体，此时松脱机械夹 具，并利用机具将直立土工管袋上拉脱离已脱水的固体；以及移除脱水固体利用机具将脱水的固体由水平地工布上移除。
2.如权利要求1所述的直立式土工管袋脱水法，其特征在于所述设置设施的步骤中， 是将排水层设置成圆形，并且排水层是由级配颗粒物构成，于排水层底部的周围设有排水 管道；组合土工管袋的步骤中，是将水平地工布裁成圆形再设置于排水层上。
3.如权利要求1或2所述的直立式土工管袋脱水法，其特征在于所述组合土工管袋 的步骤中，当直立土工管袋与水平土工管袋结合成为土工管袋后，于土工管袋内设置一支 以上的助排水管，各助排水管的底端朝下穿入所述排水层。
4.如权利要求3所述的直立式土工管袋脱水法，其特征在于于所述注入原料浆液的 步骤与所述拆卸土工管袋的步骤之间进行再注入的步骤，再注入的步骤是当泥浆液的水分 由所述水平地工布流出后，液面会逐渐降低并空出空间，此时朝所述土工管袋内重复注入 泥浆液。
5.如权利要求4所述的直立式土工管袋脱水法，其特征在于在所述设置设施的步骤 中，不透水基础层是由混泥土构成，并且设置支架的方式是于所述排水层周围的不透水基 础层以环绕的方式固定复数支垂直设置的支持柱，再于复数个支持柱之间结合复数个上下 间隔的圈环。
6.如权利要求5所述的直立式土工管袋脱水法，其特征在于所述组合土工管袋的步 骤中，机械夹具包括复数组上、下压条，将各组上、下压条叠合于直立土工管袋与水平土工 管袋接触的部分的上、下面，再分别以夹具夹紧上、下压条，以环绕整圈的方式令直立土工 管袋与水平土工管袋暂时连结。
7.一种直立式土工管袋脱水构造，包括一地基；一不透水基础层，该不透水基础层设于该地基；一排水层，该排水层设于该不透水基础层上，排水层是由级配颗粒物所构成；一支架，该支架环绕定位于该排水层的周围；以及一土工管袋，该土工管袋设有一水平地工布，该水平地工布设于该排水层上，该水平地 工布为圆形，设有一直立土工管袋，直立土工管袋是垂直设置的管体并设于该支架的内侧， 该直立土工管袋的底端外翻并平贴于该水平地工布的周围，设有一机械夹具，以该机械夹具以环绕的方式紧夹该直立土工管袋与该水平地工布接触的部分。
8.如权利要求7所述的直立式土工管袋脱水构造，其特征在于于所述土工管袋内设 有复数个助排水管，复数个助排水管各以底端朝下穿过所述水平地工布，藉此穿入所述排 水层内；设有一排水管道，该排水管道设于该排水层底部的周围。
9.如权利要求7所述的直立式土工管袋脱水构造，其特征在于于所述土工管袋内设 有复数个助排水管，复数个助排水管各设有一直板，各直板是直向延伸的长板体，于各直板 的前、后面各以左、右间隔的形态凹设多数个直向延伸的沟槽，又于各直板的周围包裹一布 体，复数个助排水管各以底端朝下穿过所述水平地工布，藉此穿入所述排水层内；设有一排 水管道，该排水管道设于该排水层底部的周围。
10.如权利要求7、8或9所述的直立式土工管袋脱水构造，其特征在于所述机械夹具 包括复数组弧形的上、下压条，复数组上、下压条以环绕的方式设置，并且分别叠合于所述 直立土工管袋与所述水平地工布接触部分的上、下面，对应各上、下压条设有一夹具，以各 夹具紧夹固定各上、下压条，所述不透水基础层是以混泥土构成，所述支架设有复数个垂直 设置的支持柱，复数个支持柱环绕设于所述排水层的周围，并且各以底端结合于该不透水 基础层，于复数个支持柱之间结合复数个圈环，复数个圈环以上、下间隔的方式设置。
全文摘要
本发明提供一种直立式土工管袋脱水法，是于地基依序形成不透水基础层以及排水层，于排水层上设置水平地工布，环绕水平地工布设有具有支撑作用的支架，又于水平地工布结合直立设置于支架内的直立土工管袋，以直立土工管袋配合水平地工布形成桶状空间，操作时于桶状空间内分次注入泥浆液，以压力令水分由水平地工布导入排水层内，待脱水完成后，以机具拆卸抽出直立土工管袋，接着移开脱水的固体即可再次组装前述构造，重复进行泥浆液的脱水操作。
文档编号C02F11/12GK101993184SQ20091016684
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月31日 优先权日2009年8月31日
发明者卓新民, 周顺和 申请人:卓氏企业股份有限公司