一种用于软土地基加固的真空排水集水井的制作方法

本实用新型属于土木工程地基土加固技术领域，具体涉及一种用于软土地基加固的真空排水集水井。

背景技术：

真空预压加固软土地基法在我国应用已有20多年的历史，常规的真空预压法处理新吹填的大面积超软土，常存在以下几个问题。1、由于工期紧，常常吹填超软土无晾晒时间，未经晾晒的新吹填土工作垫层的施工工期较长。2、由于疏浚超软土强度很低，铺设砂垫层十分困难、翻浆严重，砂层厚度不均，需吹填砂厚度较厚。然而随着我国沿海城市建设的发展，围海造地的规模不断扩大，许多问题凸显出来，一方面砂石料、荆(竹)笆等自然资源越来越紧缺，传统的真空预压施工工艺受到诸多限制，造价、工期和施工质量都受到了很大影响；3、采用常用真空预压方法加固后超软土层强度常常偏低，效果不太理想，多需要二次处理。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于软土地基加固的真空排水集水井。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种用于软土地基加固的真空排水集水井，包括封闭的集水井(1)，集水井(1)底端为封闭的尖端结构，顶端设置有密封盖体(16)，

在集水井(1)内的下部设置抽水泵(3)，抽水泵(3)连接排水软管，排水软管从集水井上的排水出口引出；

在集水井(1)的顶部设置有抽真空口(13)，抽真空口通过真空管路连接真空泵(17)；

在集水井(1)外壁上沿集水井长向设有至少一条安装槽(6)，所述安装槽的截面形状为槽钢截面状，在安装槽内竖直设置有中间隔板(7)，将整个安装槽分为外侧安装通道(6-1)以及内侧安装通道(6-2)；其中，外侧安装通道内安装有滤管连接接头(9)，滤管连接接头(9)为圆管形，圆管的一端为方形法兰，在外侧安装通道的外壁沿其中心线竖直开设一条缝隙(c)，安装时将滤管连接接头(9)的方形法兰端从外侧安装通道顶端沿该缝隙滑动安插进安装通道底端；内侧安装通道内安装有滑动挡板(8)；

在安装槽内的中间隔板(7)上开设有与滤管连接接头(9)相对的通孔Ⅱ(b)，且在安装槽内侧的集水井(1)井壁上也开设有与滤管连接接头(9)相对的通孔Ⅰ(a)；所述滑动挡板(8)初始位于安装槽底端，此时滑动挡板(8)遮挡住通孔Ⅰ，以隔断安装槽外侧淤泥从通孔Ⅰ向集水井内挤入，当滑动挡板(8)提升后，通孔Ⅰ、通孔Ⅱ和滤管连接接头(9)三者相连通，形成畅通的排水通道。

在上述技术方案中，集水井为矩形，深度根据需求进行组装。

在上述技术方案中，抽水泵上设置水位限制开关(4)。

在上述技术方案中，包括两条安装槽(6)，两条安装槽对称设置在集水井外壁上。

在上述技术方案中，在集水井(1)外壁上沿集水井长向设有高压水管(5)，该高压水管(5)出水口位于集水井的底部，高压水管(5)进水口位于集水井的顶部，用于连接高压水泵(14)；当人工沉放安装集水井遇阻时，将高压水管的进水口通过管线与高压水泵连接并开启高压水泵，利用高压水进行集水井底部冲洗，直至集水井沉放到预定深度。

在上述技术方案中，滑动挡板(8)的顶端连接有拉绳，拉绳引出内侧安装通道，通过拉绳可以将滑动挡板(8)提升。

在上述技术方案中，所述滤管连接接头(9)包括多个，多个滤管连接接头(9)逐个从外侧安装通道(6-1)顶端沿该缝隙滑动安插进安装通道底端，所述多个滤管连接接头(9)的总高度大于中间隔板上的通孔Ⅱ，使滤管连接接头(9)的方形法兰端遮挡住中间隔板上的通孔Ⅱ，以隔断安装槽外侧淤泥从通孔Ⅱ向集水井内挤入。

本实用新型的优点和有益效果为：

现有的真空预压加固方法，是在塑料排水板的上方设置真空排水通道，而本实用新型创造性的实现了在塑料排水板的下方构造真空排水通道，使真空负压通过集水井底部连接的滤管传递至排水板底端，从排水板底端进行深层集水。与在塑料排水板上方设置滤管排水通道的方案相比，本实用新型方案有以下几点优势：

第一，塑料排水板通道中的物质主要以气为主，区别于上排水时通道中的物质主要以水为主(上排水时，水是通过塑料排水板通道向上排出，所以塑料排水板通道中需要续满水，水才能被抽上来)，增大了真空吸力和毛细作用，促进排水，加速土体固结；同时，塑料排水板中水体减少，减少了真空负压传递的压力损失，有利于真空负压传递；

第二，在塑料排水板的下方集排水时，能够利用水的自身重力促进集水，区别于上排水时需克服水的自身重力；

第三，在塑料排水板的下方构造真空排水通道，截断了加固土层内水体的补充通道，防止水从地基深处持续向上补给(上排水时，水从地基深处持续向上补给)，保证真空排水通道上方的水体可以完全排出，进而可以将超软土层的水位降低至超软土层底部，水位降低使加固土体的有效应力增加，有效加固荷载增大；

第四，在加固土体的排水条件得到显著改善情况下，超软土的加固质量得到充分保证，避免使用砂石料自然资源，环保、经济，高效。

附图说明

图1是真空排水加固装置的示意图。

图2是图1的A-A截面示意图。

图3是真空排水加固装置的底部剖视图(滑动挡板未提升)。

图4是真空排水加固装置的底部剖视图(滑动挡板提升后)。

图5是图3的侧视图。

图6是集水井、滤管、塑料排水板连接示意图。

图7是图6的B-B断面示意图。

图中：1集水井，2集水井外壁，3抽水泵，4水位限位开关，5高压管道，6安装槽，7隔板，8滑动挡板，9滤管连接接头，10排水软管，11拉绳，12排水出口，13抽真空口，14高压水泵，15电源线，16，顶盖，17真空泵，18滤管，19塑料排水板。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

一种用于软土地基加固的真空排水集水井，参见附图1-5，其包括封闭的集水井1，集水井为圆形或矩形的，整体或分节安装，深度根据需求进行组装；本实用新型采用方形井口，边长20cm及以上，根据地基加固深度确定集水井的总深度，宜比为加固深度多0.8m以上；材质为铁，每节高度宜为1m～4m；集水井1底端为封闭的尖端结构，顶端设置有密封盖体16，

在集水井内的下部设置抽水泵3，抽水泵上设置水位限制开关4，抽水泵3连接排水软管10，排水软管10从集水井上的排水出口12引出，抽水泵的电源线15从盖体16引出；所述抽水泵扬程不小于15m，功率在5kW及以上，立式、底部进水、顶部出水；水位限制开关4固定在抽水泵3上，控制水位高度，当高于排水水位时，开启抽水泵进行抽水，相反则停止抽水泵；

在集水井1的顶部设置有抽真空口13，抽真空口通过真空管路连接真空泵17；

在集水井外壁2上沿集水井长向设有高压水管5，该高压水管5的出水口5-1位于集水井的底部，高压水管5的进水口5-2位于集水井的顶部，用于连接高压水泵14；高压水管5为2cm～3cm内径的铁管，与集水井紧密固定，当人工沉放安装集水井遇阻时，将高压水管的进水口5-2通过管线与高压水泵14连接并开启高压水泵，利用高压水进行集水井底部冲洗，有助于集水井沉放；

在集水井1外壁2上沿集水井长向设有至少一条安装槽6(在本实施例中，如图所示，包括两条安装槽6，两条安装槽6对称设置在集水井外壁上)，所述安装槽6的截面形状为槽钢截面状，在安装槽内竖直设置有中间隔板7，将整个安装槽6分为外侧安装通道6-1以及内侧安装通道6-2；其中，外侧安装通道6-1用于安装滤管连接接头9，滤管连接接头9为圆管形，圆管的一端为方形法兰，在外侧安装通道6-1的外壁沿其中心线竖直开设一条4.4cm宽的缝隙c，该缝隙从安装槽顶端一直开设至距安装槽底端10cm处，安装时将滤管连接接头9的方形法兰端从外侧安装通道6-1顶端沿该缝隙c滑动安插进安装通道6-1底端；内侧安装通道6-2内安装有滑动挡板8，滑动挡板8的顶端连接有拉绳11，拉绳引出内侧安装通道6-2，通过拉绳可以将滑动挡板8提升；

在安装槽6内的中间隔板7上开设有与滤管连接接头9相对的通孔Ⅱb，且在安装槽6内侧的集水井1井壁上也开设有与滤管连接接头9相对的通孔Ⅰa；所述滑动挡板8初始位于安装槽底端(参见附图3)，此时滑动挡板8遮挡住通孔Ⅰ，以充分隔断安装槽外侧淤泥从通孔Ⅰ向集水井内挤入，当滑动挡板8提升后(参见附图4)，通孔Ⅰ、通孔Ⅱ和滤管连接接头9三者相连通，形成畅通的排水通道；

所述滤管连接接头9包括多个，安装时将多个滤管连接接头9逐个从外侧安装通道6-1顶端沿该缝隙c滑动安插进安装通道6-1底端，所述多个滤管连接接头9的总高度大于中间隔板7上的通孔Ⅱ，使滤管连接接头9的方形法兰端遮挡住中间隔板上的通孔Ⅱ，以隔断安装槽外侧淤泥从通孔Ⅱ向集水井内挤入。

采用上述真空排水集水井进行软土地基加固的方法：

首先把集水井下放到预定位置及深度(下放集水井前，先将滑动挡板8插入至安装槽的内侧安装通道6-2底端，使滑动挡板8遮挡住通孔Ⅰ，以充分隔断安装槽外侧淤泥向集水井内挤入)；然后将塑料排水板19底端绑扎在滤管18上，并将滤管与滤管连接接头9进行一对一连接，并将滤管连接接头9逐个按插入安装槽；然后人工把滤管、滤管连接接头9和塑料排水板同步插入至预定深度，保证滤管连接接头9插入至安装槽6的外侧安装通道6-1的最底端(使用钢板插入外侧安装通道6-1，钢板向滤管连接接头9施加向下的力，使所有的滤管连接接头插入至外侧安装通道6-1的最底端)，使滤管连接接头9的方形法兰端遮挡住中间隔板上的通孔Ⅱ；然后通过拉绳提升滑动挡板8，使通孔Ⅰ、通孔Ⅱ、滤管连接接头9三者相连通，进而使集水井1、滤管18和塑料排水板19形成畅通的排水通道；最后开启真空泵17，真空负压通过集水井、滤管、排水板直接向地基土传递，促进地基土中的水流入集水井内，同时开启抽水泵3，将水排出集水井，直至加固效果满足工程要求。

以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。