一种用于固结软地基的水平排水系统的制作方法

本实用新型涉及软地基固结排水技术领域，具体涉及一种用于固结软地基的水平排水系统。

背景技术：

在软地基固结过程中常使用排水固结法，排水固结法是往待处理的软地基范围内垂直植入排(滤)水通道后，在上方堆载一定标高的堆载物，以挤压土体中的水份渗透到排(滤)水通道后，由水平的砂垫层排出，达到软地基稳固的目的。传统的排水固结法有真空预压、堆载预压以及真空联合堆载预压等工法，其原理在于预先将有滤水作用的塑料排水板(带)植入松软流塑性的土体中，再在土体的上方进行堆载，泥土中的水分经塑料排水板流入堆载物与土体中的夹层—砂垫层，经砂垫层渗透至位于砂垫层内的盲沟集水井，从而增强土体的承载力和改善土体的稳固性。传统的排水固结法具有诸多弊端：1、必须采用砂垫层，但由于砂资源匮乏而导致施工成本大；2、砂垫层在施工过程中会因为交叉作业而造成二次污染，原本洁净的砂经过摊铺后被污染一次(污染物包括机械设备携带的泥土)，在铺设塑料排水板时又被污染一次，使砂垫层的透水性能大打折扣；3、砂垫层摊铺难度大。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要针对上述的问题，提出一种用于固结软地基的水平排水系统，以解决上述背景技术中排水固结需要砂垫层、施工成本高难度大以及材料设备成本高的缺点。

为实现上述目的，本实用新型采取以下的技术方案：

一种用于固结软地基的水平排水系统，该系统上铺设有重力堆压层，所述重力堆压层用于挤压软地基，该系统包括若干条竖向集水管、若干个四通导水件、若干条水平排水支管、若干条水平排水总管和至少一个集水井模块；各条竖向集水管的一个端部均突出于软地基地面，各条竖向集水管的其余部分均竖向埋于软地基内；各个四通导水件铺均设于软地基的地面上；各条水平排水支管铺均设于软地基的地面上；各个水平排水总管铺均设于在软地基地面开挖的与水平排水总管一一对应的沟槽内；各个集水井模块均设于在软地基地面开挖的与集水井模块一一对应的土坑内，各个集水井模块的井底面均低于各条水平排水支管及各条水平排水总管；

所述四通导水件设有两个第一通水口和两个第二通水口，每个四通导水件的两个第一通水口均与与第一通水口一一对应的突出于软地基地面的竖向集水管一个端部连通，另外两个第二通水口均与与第二通水口一一对应的水平排水支管的一个端部连通；其中一个水平排水总管的端部与集水井模块或另外一个水平排水总管连通，每个集水井模块与至少一条水平排水总管的端部连通；各个第二通水口通过对应的水平排水支管连通成若干条排水支管道，各条排水支管道均与对应的水平排水总管连通，从而形成使积水汇聚于集水井模块的排水网络；

所述竖向集水管用于收集被重力堆压层挤压的软地基的地下水；

所述四通导水件用于连通竖向集水管与排水支管道；

所述水平排水支管用于将竖向集水管收集的水导流至水平排水总管；

所述水平排水总管用于将收集到的水导流至集水井模块；

所述集水井模块用于贮存收集到的地下水。

进一步地，所述集水井模块设于由四条水平排水总管组成的十字交叉或x交叉的中心位置。

进一步地，该系统还包括与集水井模块一一对应的水井延伸管；所述水井延伸管的一端口位于集水井模块内，其另一端口穿过重力堆压层。

进一步地，所述集水井模块包括作为水井框架的网状金属杯形架和用于包裹网状金属杯形架外围及滤水的土工布。

进一步地，由一个四通导水件以及两个与该四通导水件连通的竖向集水管组成一个倒u型集水单元。

进一步地，该系统包括若干个倒u型集水单元，各个倒u型集水单元在软地基地面上的部分呈区域内分布式矩阵排列。

进一步地，在两条水平排水总管之间设置有若干条第一排水支管道，所述第一排水支管道通过若干条水平排水支管将呈直线排列的依次相邻的四通导水件串联而成，所述第一排水支管道的一端与其中一条水平排水总管连通，所述第一排水支管道的另一端与另外一条水平排水总管连通。

进一步地，在软地基地面边沿与靠近软地基地面边沿的水平排水总管之间设置有若干条第二排水支管道，所述第二排水支管道通过若干条水平排水支管将呈c字型或镜像c字型排列的依次相邻的四通导水件串联而成；所述第二排水支管道的一端与靠近软地基地面边沿的水平排水总管的一个开口连通，其另一端与该靠近软地基地面边沿的水平排水总管的另一个开口连通。

进一步地，该系统还包括至少一个水泵；所述水泵的抽水口设置于集水井模块内；所述水泵用于抽走集水井模块内的积水。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型因不使用传统的固结软地基排水系统的砂垫层，使整个排水系统的材料及安装成本降低了70％以上，大大提高了固结排水效率，而且用以收集软地基积水的集水井模块有利于使用水泵进行大流量排水。本实用新型具有环保(节约资源)、成本低、工期短(工厂模块式生产，现场安装)的优点。

附图说明

图1为本实用新型的一种用于固结软地基的水平排水系统于实施例1中的结构原理图；

图2为本实用新型的四通导水件的立体示意图；

图3为本实用新型的倒u型集水单元的立体示意图；

图4为本实用新型的一种用于固结软地基的水平排水系统于实施例2中的俯视向结构示意图；

图5为图4于a-a视向的局部示意图；

图6为本实用新型的一种用于固结软地基的水平排水系统于实施例3中的俯视向结构示意图；

附图标记说明：

竖向集水管——1；四通导水件——2；水平排水支管——3；水平排水总管——4；集水井模块——5；第一通水口——21；第二通水口——22；水泵——6；水井延伸管——7；第一水平排水总管41；第二水平排水总管42。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型的技术方案作进一步清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

实施例1

如图1-3所示，一种用于固结软地基的水平排水系统，该系统上铺设有重力堆压层200，所述重力堆压层200用于挤压软地基100，该系统包括若干条竖向集水管1、若干个四通导水件2、若干条水平排水支管3、若干条水平排水总管4和至少一个集水井模块5；各条竖向集水管1的一个端部均突出于软地基100地面，各条竖向集水管1的其余部分均竖向埋于软地基100内；各个四通导水件2铺均设于软地基100的地面上；各条水平排水支管3铺均设于软地基100的地面上；各个水平排水总管4铺均设于在软地基100地面开挖的与水平排水总管4一一对应的沟槽内；各个集水井模块5均设于在软地基100地面开挖的与集水井模块5一一对应的土坑内，各个集水井模块5的井底面均低于各条水平排水支管3及各条水平排水总管4；

所述四通导水件2设有两个第一通水口21和两个第二通水口22，每个四通导水件2的两个第一通水口21均与与第一通水口21一一对应的突出于软地基100地面的竖向集水管1一个端部连通，另外两个第二通水口22均与与第二通水口22一一对应的水平排水支管3的一个端部连通；其中一个水平排水总管4的端部与集水井模块5或另外一个水平排水总管4连通，每个集水井模块5与至少一条水平排水总管4的端部连通；各个第二通水口22通过对应的水平排水支管3连通成若干条排水支管道，各条排水支管道均与对应的水平排水总管4连通，从而形成使积水汇聚于集水井模块5的排水网络；

所述竖向集水管1用于收集被重力堆压层200挤压的软地基100的地下水；

所述四通导水件2用于连通竖向集水管1与排水支管道；

所述水平排水支管3用于将竖向集水管1收集的水导流至水平排水总管4；

所述水平排水总管4用于将收集到的水导流至集水井模块5；

所述集水井模块5用于贮存收集到的地下水。

进一步地，所述集水井模块5设于由四条水平排水总管4组成的十字交叉或x交叉的中心位置。

进一步地，该系统还包括与集水井模块5一一对应的水井延伸管7；所述水井延伸管7的一端口位于集水井模块5内，其另一端口穿过重力堆压层200。

进一步地，所述集水井模块5包括作为水井框架的网状金属杯形架和用于包裹网状金属杯形架外围及滤水的土工布。

进一步地，由一个四通导水件2以及两个与该四通导水件2连通的竖向集水管1组成一个倒u型集水单元。

进一步地，该系统包括若干个倒u型集水单元，各个倒u型集水单元在软地基100地面上的部分呈区域内分布式矩阵排列。

进一步地，在两条水平排水总管4之间设置有若干条第一排水支管道，所述第一排水支管道通过若干条水平排水支管3将呈直线排列的依次相邻的四通导水件2串联而成，所述第一排水支管道的一端与其中一条水平排水总管4连通，所述第一排水支管道的另一端与另外一条水平排水总管4连通。

进一步地，在软地基100地面的边沿与靠近软地基100地面边沿的水平排水总管4之间设置有若干条第二排水支管道，所述第二排水支管道通过若干条水平排水支管3将呈c字型或镜像c字型排列的依次相邻的四通导水件2串联而成；所述第二排水支管道的一端与靠近软地基100地面边沿的水平排水总管4的一个开口连通，其另一端与该靠近软地基100地面边沿的水平排水总管4的另一个开口连通。

进一步地，该系统还包括至少一个水泵6；所述水泵6的抽水口设置于集水井模块5内；所述水泵6用于抽走集水井模块5内的积水。

进一步地，集水井模块5采用模块式安装，为施工安装提供方便，由工厂预制水泥管、集水井底座，预制件为标准尺寸，现场施工根据标高要求叠加管的数量；安装集水井模块5时，先测量放线定位集水井模块5的位置后，挖坑至深度稍大于集水井模块5底座的高度，以保持集水井模块5埋入泥土中时井座的顶端与泥土的顶端同一高度，叠加一段水泥管，待堆载与水泥管顶高时加叠水泥管，以此类推，至完成堆载高度。

实施例2

实施例2为于实施例1的基础上进一步优化的实施例；

如图1-5所示，一种用于固结软地基的水平排水系统，该系统上铺设有重力堆压层200，所述重力堆压层200用于挤压软地基100，该系统包括若干条竖向集水管1、若干个四通导水件2、若干条水平排水支管3、若干条水平排水总管4和至少一个集水井模块5；各条竖向集水管1的一个端部均突出于软地基100地面，各条竖向集水管1的其余部分均竖向埋于软地基100内；各个四通导水件2铺均设于软地基100的地面上；各条水平排水支管3铺均设于软地基100的地面上；各个水平排水总管4铺均设于在软地基100地面开挖的与水平排水总管4一一对应的沟槽内；各个集水井模块5均设于在软地基100地面开挖的与集水井模块5一一对应的土坑内，各个集水井模块5的井底面均低于各条水平排水支管3及各条水平排水总管4；

所述四通导水件2设有两个第一通水口21和两个第二通水口22，每个四通导水件2的两个第一通水口21均与与第一通水口21一一对应的突出于软地基100地面的竖向集水管1一个端部连通，另外两个第二通水口22均与与第二通水口22一一对应的水平排水支管3的一个端部连通；所有的水平排水总管4分为两类，其中一类为第一水平排水总管41，另外一类为第二水平排水总管42；每条或每两条或每三条或每四条第一水平排水总管41的端部与或镜像c字型排列的依次相邻的四通导水件2串联而成；所述第二排水支管道的一端与靠近软地基100地面边沿的水平排水总管4的一个开口连通，其另一端与该靠近软地基100地面边沿的水平排水总管4的另一个开口连通。

进一步地，该系统还包括至少一个水泵6；所述水泵6的抽水口设置于集水井模块5内；所述水泵6用于抽走集水井模块5内的积水。

进一步地，集水井模块5采用模块式安装，为施工安装提供方便，由工厂预制水泥管、集水井底座，预制件为标准尺寸，现场施工根据标高要求叠加管的数量；安装集水井模块5时，先测量放线定位集水井模块5的位置后，挖坑至深度稍大于集水井模块5底座的高度，以保持集水井模块5埋入泥土中时井座的顶端与泥土的顶端同一高度，叠加一段水泥管，待堆载与水泥管顶高时加叠水泥管，以此类推，至完成堆载高度。

实施例2

实施例2为于实施例1的基础上进一步优化的实施例；

如图1-5所示，一种用于固结软地基的水平排水系统，该系统上铺设有重力堆压层200，所述重力堆压层200用于挤压软地基100，该系统包括若干条竖向集水管1、若干个四通导水件2、若干条水平排水支管3、若干条水平排水总管4和至少一个集水井模块5；各条竖向集水管1的一个端部均突出于软地基100地面，各条竖向集水管1的其余部分均竖向埋于软地基100内；各个四通导水件2铺均设于软地基100的地面上；各条水平排水支管3铺均设于软地基100的地面上；各个水平排水总管4铺均设于在软地基100地面开挖的与水平排水总管4一一对应的沟槽内；各个集水井模块5均设于在软地基100地面开挖的与集水井模块5一一对应的土坑内，各个集水井模块5的井底面均低于各条水平排水支管3及各条水平排水总管4；

所述四通导水件2设有两个第一通水口21和两个第二通水口22，每个四通导水件2的两个第一通水口21均与与第一通水口21一一对应的突出于软地基100地面的竖向集水管1一个端部连通，另外两个第二通水口22均与与第二通水口22一一对应的水平排水支管3的一个端部连通；所有的水平排水总管4分为两类，其中一类为第一水平排水总管41，另外一类为第二水平排水总管42；每条或每两条或每三条或每四条第一水平排水总管41的端部与对应的集水井模块5连通，每个集水井模块5与至少一条第一水平排水总管41的端部连通；第二水平排水总管42用以连通不同的第一水平排水总管41，使与不同的集水井模块5连通的各个水平排水总管4进一步连通，使排水更顺畅，避免因其中的一条或多条水平排水总管4堵塞而导致排水系统瘫痪；各个第二通水口22通过对应的水平排水支管3连通成若干条排水支管道，各条排水支管道均与对应的水平排水总管4连通，从而形成使积水汇聚于集水井模块5的排水网络；

所述竖向集水管1用于收集被重力堆压层200挤压的软地基100的地下水；

所述四通导水件2用于连通竖向集水管1与排水支管道；

所述水平排水支管3用于将竖向集水管1收集的水导流至水平排水总管4；

所述水平排水总管4用于将收集到的水导流至集水井模块5；

所述集水井模块5用于贮存收集到的地下水。

实施例3

实施例3为于实施例1的基础上进一步优化的实施例；

如图1-3、图6所示，一种用于固结软地基的水平排水系统，该系统上铺设有重力堆压层200，所述重力堆压层200用于挤压软地基100，该系统包括若干条竖向集水管1、若干个四通导水件2、若干条水平排水支管3、若干条水平排水总管4和至少一个集水井模块5；各条竖向集水管1的一个端部均突出于软地基100地面，各条竖向集水管1的其余部分均竖向埋于软地基100内；各个四通导水件2铺均设于软地基100的地面上；各条水平排水支管3铺均设于软地基100的地面上；各个水平排水总管4铺均设于在软地基100地面开挖的与水平排水总管4一一对应的沟槽内；各个集水井模块5均设于在软地基100地面开挖的与集水井模块5一一对应的土坑内，各个集水井模块5的井底面均低于各条水平排水支管3及各条水平排水总管4；

所述四通导水件2设有两个第一通水口21和两个第二通水口22，每个四通导水件2的两个第一通水口21均与与第一通水口21一一对应的突出于软地基100地面的竖向集水管1一个端部连通，另外两个第二通水口22均与与第二通水口22一一对应的水平排水支管3的一个端部连通；每条或每两条或每三条或每四条水平排水总管4的端部与对应的集水井模块5连通，每个集水井模块5与至少一条水平排水总管4的端部连通；各个第二通水口22通过对应的水平排水支管3连通成若干条排水支管道，各条排水支管道均与对应的水平排水总管4连通，从而形成使积水汇聚于集水井模块5的排水网络；

所述竖向集水管1用于收集被重力堆压层200挤压的软地基100的地下水；

所述四通导水件2用于连通竖向集水管1与排水支管道；

所述水平排水支管3用于将竖向集水管1收集的水导流至水平排水总管4；

所述水平排水总管4用于将收集到的水导流至集水井模块5；

所述集水井模块5用于贮存收集到的地下水。

本实用新型的工作原理：

本实用新型将有滤水作用的竖向集水管植入松软流塑性的软地基中，再在软地基的上方进行堆载重力堆压层，软地基泥土中的水分经竖向集水管、由多个水平排水支管与多个四通导水件排水支管道组成的排水支管道流入对应的水平排水总管，地下水经水平排水总管流入集水井模块，集水井模块中的积水通过水泵抽走，从而增强软地基的承载力和改善软地基的稳固性。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

对应的集水井模块5连通，每个集水井模块5与至少一条第一水平排水总管41的端部连通；第二水平排水总管42用以连通不同的第一水平排水总管41，使与不同的集水井模块5连通的各个水平排水总管4进一步连通，使排水更顺畅，避免因其中的一条或多条水平排水总管4堵塞而导致排水系统瘫痪；各个第二通水口22通过对应的水平排水支管3连通成若干条排水支管道，各条排水支管道均与对应的水平排水总管4连通，从而形成使积水汇聚于集水井模块5的排水网络；

所述竖向集水管1用于收集被重力堆压层200挤压的软地基100的地下水；

所述四通导水件2用于连通竖向集水管1与排水支管道；

所述水平排水支管3用于将竖向集水管1收集的水导流至水平排水总管4；

所述水平排水总管4用于将收集到的水导流至集水井模块5；

所述集水井模块5用于贮存收集到的地下水。

实施例3

实施例3为于实施例1的基础上进一步优化的实施例；

如图1-3、图6所示，一种用于固结软地基的水平排水系统，该系统上铺设有重力堆压层200，所述重力堆压层200用于挤压软地基100，该系统包括若干条竖向集水管1、若干个四通导水件2、若干条水平排水支管3、若干条水平排水总管4和至少一个集水井模块5；各条竖向集水管1的一个端部均突出于软地基100地面，各条竖向集水管1的其余部分均竖向埋于软地基100内；各个四通导水件2铺均设于软地基100的地面上；各条水平排水支管3铺均设于软地基100的地面上；各个水平排水总管4铺均设于在软地基100地面开挖的与水平排水总管4一一对应的沟槽内；各个集水井模块5均设于在软地基100地面开挖的与集水井模块5一一对应的土坑内，各个集水井模块5的井底面均低于各条水平排水支管3及各条水平排水总管4；

所述四通导水件2设有两个第一通水口21和两个第二通水口22，每个四通导水件2的两个第一通水口21均与与第一通水口21一一对应的突出于软地基100地面的竖向集水管1一个端部连通，另外两个第二通水口22均与与第二通水口22一一对应的水平排水支管3的一个端部连通；每条或每两条或每三条或每四条水平排水总管4的端部与对应的集水井模块5连通，每个集水井模块5与至少一条水平排水总管4的端部连通；各个第二通水口22通过对应的水平排水支管3连通成若干条排水支管道，各条排水支管道均与对应的水平排水总管4连通，从而形成使积水汇聚于集水井模块5的排水网络；

所述竖向集水管1用于收集被重力堆压层200挤压的软地基100的地下水；

所述四通导水件2用于连通竖向集水管1与排水支管道；

所述水平排水支管3用于将竖向集水管1收集的水导流至水平排水总管4；

所述水平排水总管4用于将收集到的水导流至集水井模块5；

所述集水井模块5用于贮存收集到的地下水。

本实用新型的工作原理：

本实用新型将有滤水作用的竖向集水管植入松软流塑性的软地基中，再在软地基的上方进行堆载重力堆压层，软地基泥土中的水分经竖向集水管、由多个水平排水支管与多个四通导水件排水支管道组成的排水支管道流入对应的水平排水总管，地下水经水平排水总管流入集水井模块，集水井模块中的积水通过水泵抽走，从而增强软地基的承载力和改善软地基的稳固性。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。