防止结构物液化的构造的制作方法

1.本发明涉及到一种防止结构物液化的构造，特别是指其利用浮球的浮动升 降，可有效消散下插时地表下水浮力所生成的阻力，增强集水、排水效果。


背景技术：

2.所谓土壤液化是土壤由固体状态转化为液体状态，地层中的砂质土壤颗粒 小，颗粒间的孔隙更小，孔隙虽然连通，但水的流通较慢，在含水量饱和的状态 下，如果受到地震波的压力，孔隙水无法及时排出以消减压力，而在孔隙中形成
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超额孔隙水压”，当孔隙水压总和超过土壤围压时，土壤的摩擦力消失，又因 为砂土的粘滞力本来就小，因此瞬间剪力强度趋近于零，土壤受力可以无限变形， 成为液体状态的砂浆，称为土壤液化。
3.目前各种结构物常遭受其地基下方地层中水分的考验，一旦地层含水量达到 过度饱和的程度，如果不能对水分迅速排放处理，随时可能发生基础软弱，地基 崩滑下陷等灾害。
4.现今许多的土壤液化潜在区域，其地层中存在“砂质土壤”在“高地下水位
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的状况，当遇到地震摇晃时，形成“超额孔隙水压”导致砂质颗粒浮在水中的现 象，因而使砂质土壤失去承载建筑物重量的力量，造成结构物下陷或倾斜的损坏， 因此要在土壤液化潜势区域进行建造各种结构物之前，势必首先进行地层改良的 工程，例如设置防止土壤液化(soil liquefaction)的抑制装置，将地震时超额孔 隙水压消散及排除，可以防止地震时液化造成的损坏。
5.以下二种为目前常见的防止土壤液化(soil liquefaction)的抑制装置，其缺 点至少如下：
6.1.垂直排水带：容易堵塞，工程成本高。
7.2.砾石砂桩：成本高，施工费时。
8.除了上述的缺点外，所有的防止土壤液化抑制装置当其插入地表下时，其底 端都会遇到地表下水浮力所生成的阻力强力阻挡，因此，现有技术其中有一种防 止土壤液化抑制装置，其在底端开口处通过枢轴(hinge)设置活动页板，以形 成活动阀门，地下水以其水浮力打开该活动阀门进入装置中，以消散下插时地表 下水浮力所生成的阻力，之后该活动阀门会关闭，以达到集水的目的，但是这种 构造仍然有较复杂、容易损坏且增加制造成本等缺点。
9.另外，本技术发明人先前申请有中国台湾专利第m526591号“毛细式透排 水管转接头”，该转接头包含用于套接在毛细式透排水管的转接管体，可通过转 接管体连接另一毛细式透排水管或一般管体，使毛细式透排水管通过虹吸原理所 汲吸的液体能通过转接管体流通。
10.上述该专利的转接头套接毛细式透排水管后插入地表下时，其因为底端是封 闭的，也会遇到地表下水浮力所生成的阻力强力阻挡，而不利于安装作业。
11.由以上所述可知，如何消散防止土壤液化抑制装置下插时地表下水浮力所生 成
的阻力，以利于安装且增强集水、排水效果，实为业界一大课题。
12.于是，本技术发明人基于创新的理念，根据多年从事该项技术领域产品开发 的专业实务经验，以及积极潜心研发思考，经由无数次的实际设计实验，才得到 本发明的技术方案。


技术实现要素：

13.本发明的目的，是提供一种利用浮球的浮动升降，可有效消散下插时地表下 水浮力所生成的阻力，增强集水、排水效果的防止结构物液化的构造。
14.为达到上述的目的，本发明包含球管，所述球管内具有连通的直孔、球孔、 止挡孔，所述球孔中设有浮球，所述浮球外径大于所述直孔、所述球孔连通处的 孔口，所述止挡孔中设有止挡杆，所述止挡杆用于限制所述浮球仅能在所述球孔 中活动，所述止挡孔用于结合连通转接管以连通排水管。
15.当球管插入地表下时，地下水可推开浮球而经由完全开放的孔口流入，由此， 有效消散下插时地表下水浮力所生成的阻力，而利于安装且增强集水、排水效果， 当球管到达定位时，因为地下水压内外平衡作用，球体会自然掉落在孔口，以遮 挡闭合所述孔口。
16.本发明设在高液化地层的结构物的地表下周围，利用浮动与汇流排放瞬间地 下水压冲击力，例如搜集地震产生的地下水，避免液化发生。
17.以下通过具体实施例，结合附图作详细的说明。
附图说明
18.图1是本发明的立体图。
19.图2是本发明的立体分解图。
20.图3是本发明转接管的立体图。
21.图4是本发明浮球被地下水推开使孔口完全开放的使用实施例的剖面图。
22.图5是本发明浮球遮挡闭合孔口的使用实施例的剖面图。
23.图6是本发明将多个集水管埋设在结构物周围的使用实施例的示意图。
具体实施方式
24.如图1、图2、图3、图4所示，本发明包含球管10，所述球管10内具有连 通的直孔11、球孔12、止挡孔13，所述球孔12中设有浮球20，所述浮球20外 径大于所述直孔11、所述球孔12连通处的孔口121，所述止挡孔13中设有止挡 杆131，所述止挡杆131用于限制所述浮球20仅能在所述球孔12中活动，所述 止挡孔13用于结合连通转接管30以连通排水管40。
25.在一个实施例中，所述球孔12呈圆锥柱形，以限制所述浮球20保持在所述 孔口121中以及在所述孔口121上方处浮动。
26.在一个实施例中，所述止挡杆131水平地设在所述止挡孔13中。
27.在一个实施例中，所述球管10由塑质材料制成。
28.在一个实施例中，所述浮球20由塑质材料制成。
29.在一个实施例中，所述排水管40表面具有数个毛细导水沟41，通过虹吸原 理可将地层中的水分吸引并引导到转接管30中。
30.在一个实施例中，所述转接管30呈二端直通形状且一端套接在所述球管10 外壁，所述转接管30的内壁11朝向管中心凸出凸环31，所述凸环31具有数个 朝向所述转接管30管中心凸出的凸部32，所述凸部32用于轴向抵靠在所述排 水管40的端部以使所述排水管40定位，且使各凸部32之间形成至少一个流通 空间，并使所述排水管40的毛细导水沟41的端部不会被所述凸环31挡住。
31.据此，所述排水管40的毛细导水沟41所吸引的地下水分可顺畅无阻力地引 导到转接管30中，进而流通到所述球管10、所述排水管40中。
32.在一个实施例中，所述转接管30连通所述排水管40一端，所述排水管40 另一端可通过增加另一个转接管30再连通另一个排水管40，通过增加数个转接 管30连接数个排水管40，可达到排水管40延伸长度的目的。
33.在一个实施例中，所述转接管30可通过数个结合件33(例如螺纹紧固件) 结合连通所述排水管40，当然也可利用其他相关结合技术手段使所述转接管30、 所述排水管40相互结合连通。
34.上述为本发明的各个部件和构件及其组成方式的介绍，接着再将本发明的使 用实施例、特点、有益效果介绍如下：
35.如图4所示，当本发明球管10插入地表下时，地下水(如图中的箭头所示) 可推开浮球20而经由完全开放的孔口121流入，进而再流入转接管30、排水管 40，由此，利用浮球20的浮动升降有效消散下插时地表下水浮力所生成的阻力， 而利于安装且增加集水、排水效果。
36.此时止挡杆131可止挡限制所述浮球20仅能在所述球孔12中活动。
37.如图5所示，当本发明球管10到达定位时，球管10、转接管30、排水管 40中所导入的地下水(如图中的箭头所示)将往下方孔口121流动，因为地下 水压内外平衡作用，浮球20会自然掉落在孔口121，以遮挡闭合所述孔口121。
38.之后，所述排水管40可继续通过虹吸原理将地层中的水分吸引并引导到转 接管30、排水管40中。
39.如图6所示，本发明球管10、转接管30、排水管40构成集水管，可将多个 所述集水管埋设在结构物90周围。
40.所述集水管垂直于地面，衔接安装在排水管40上端排水调节阀，可将地层 中超额孔隙水压向上排放，并通过抽水机91抽排，将集水管的地下水抽向集水 坑92排放。
41.在本发明球管10、转接管30、排水管40所构成的集水管外部可设置滤料层 50，具有过滤砂质土壤的作用，避免阻塞排水管40表面的毛细导水沟41。
42.综上所述，本发明设在高液化地层的结构物的地表下周围，利用浮动与汇流 排放瞬间地下水压冲击力，例如搜集地震产生的地下水，可以避免液化发生。
43.本技术的上述实施例仅仅是为清楚地说明本技术所作的举例，而并非是对本 申请的实施方式的限定。凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替 换和改进等，均应包含在本技术权利要求的保护范围之内。
44.符号说明
45.球管10
46.直孔11
47.球孔12
48.孔口121
49.止挡孔13
50.止挡杆131
51.浮球20
52.转接管30
53.凸环31
54.凸部32
55.结合件33
56.排水管40
57.滤料层50
58.毛细导水沟41
59.结构物90
60.抽水机91
61.集水坑92