一种用于软质土体排水固结的排水结构的制作方法

1.本实用新型涉及软质土体排水固结的技术领域，特别是涉及一种用于软质土体排水固结的排水结构。


背景技术：

2.软质土体的处理是工程建设过程中经常遇到的问题，软质土体具有高含水量、高孔隙比和高流塑性的特点；为此，常采用排水固结法对软质土体进行处理，主要是通过设置砂井，使土层中的孔隙水通过砂井排出，以加快软质土体排水固结，提高土体强度；但该施工方法中存在以下问题：
3.(1)该施工方法主要是从软质土体的顶部进行排水，由于附加应力传递的指数倍减弱，一般排水固结预压法有效处理深度为10-15m，10-15m为浅层土体，当深度超过15m，属于深层土体，随着深度增加，排水水力坡度小，难以应对深层土体排水，排水效率低；
4.(2)由于是从软质土体的顶部进行排水，水体需要进入砂井，通过水位升高才能排出，导致砂井或沙袋内积水，无法彻底排出，而且水位比较高；
5.(3)为了加快排水，该施工方法中需要进行堆载预压或真空预压，增加了施工的周期和成本。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一种用于软质土体排水固结的排水结构及施工方法，该排水体及施工方法能够对深层软质土体进行排水固结，从而提高了施工效率。
7.本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
8.一种用于软质土体排水固结的排水结构，包括按设计深度钻设的沙井，以及设置在沙井中可透水的沙袋，沙袋中填入有砂石，以形成竖直布置的排水柱体，在所述排水柱体内靠近其底部设置有排水装置，排水装置的出水端连接有延伸出排水柱体顶部的出水管，软质土体空隙中的水体在排水装置产生的负压作用下，透入排水柱体内并集中于排水柱体的底部，通过排水装置由下而上输送，从排水柱体的顶部排出。
9.在上述技术方案的基础上，本实用新型可以做如下改进：
10.进一步地，所述排水装置的进水端连接有进水管，进水管竖直向下延伸，延伸至排水柱体的底部。
11.进一步地，所述排水装置包括固定设置在靠近排水柱体底部的泵室，以及设置在泵室中可产生负压的微型水泵；泵室具有环形侧壁和顶壁，其内部形成有容置微型水泵的泵室；微型水泵固定在泵室的顶壁上，微型水泵的进水端连接进水管，出水端连接出水管，出水管从泵室的下端延伸出泵室后，竖直向上延伸出排水柱体的顶部。
12.进一步地，所述进水管的末端设置有可阻隔细小土体的过滤部件。
13.进一步地，所述微型水泵的接线端连接有可防水的电源线，电源线的上端延伸出排水柱体的顶部。
14.进一步地，所述沙袋为可透水的无纺布滤袋，无纺布滤袋的顶部开口、底部封闭。
15.与现有技术相比，本实用新型技术具有以下优点：
16.(1)本实用新型的排水结构，在排水柱体中靠近其底部设置排水装置，通过排水装置产生负压，加速软质土体空隙的水体渗入排水柱体内，并集中在排水柱体的底部，同时通过排水装置由下而上输送，从排水柱体的顶部排出，能够适应软质土体尤其是深层软质土体的排水固结，提高排水效率；
17.(2)本实用新型的排水结构能够直接在软质土体的设定深度处形成负压，并由下而上将水体输送至软质土体顶部以实现排水，避免了排水结构内部积水，降低排水结构中的水位，提高软质土体的排水水力坡度。
附图说明
18.下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明
19.图1为实用新型用于软质土体排水固结的排水结构的结构示意图。
20.附图上的标记：1-沙井、2-沙袋、3-排水柱体、4-排水装置、4a-泵室、4b-微型水泵、5-出水管、6-进水管、7-过滤部件、8-电源线、9-桩头。
具体实施方式
21.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
22.参见图1，本实用新型涉及一种用于软质土体排水固结的排水结构，该排水结构包括按设计深度钻设的沙井1，以及设置在沙井1中可透水的沙袋2，沙袋2中填入有砂石，以形成竖直布置的排水柱体3。
23.排水柱体3中埋设有排水装置4，排水装置4具有进水端和出水端，出水端连接有出水管5，出水管5的顶端延伸出排水柱体3的顶部；排水装置4可在排水柱体3中形成负压，在负压的作用下，加快软质土体空隙中的水体进入排水柱体3，集中于排水柱体3的底部，并通过排水装置4由下而上输送，从排水柱体3的顶部排出。
24.具体来说，沙袋2为可透水的无纺布滤袋，无纺布滤袋的顶部开口、底部封闭；排水柱体3内部形成有引流水体的排水通道，该排水通道为排水柱体3中砂石之间的间隙；排水装置4运作时，在排水柱体3中形成负压，在负压的作用下，软质土体空隙中的水体快速透过无纺布滤袋后，沿排水柱体3内部的排水通道向下流动，集中于排水柱体3的底部，并通过排水装置4由下而上输送，从排水柱体3的顶部排出，从而提高排水固结效率，而软质土体被隔档在沙袋2外。
25.排水装置4的进水端连接有进水管6，进水管6竖直向下延伸，延伸至排水柱体3的底部，以便于抽取集中于排水柱体3底部的水体，避免排水结构内积水，而且降低了排水结构内的水位，提高软质土体的排水水力坡度。
26.排水装置4包括固定设置在靠近排水柱体3底部的泵室4a，以及设置在泵室4a中可产生负压的微型水泵4b；泵室4a具有环形侧壁和顶壁，其内部形成有容置微型水泵4b的空
间；微型水泵4b固定在泵室4a的顶壁上，避免浸泡在水体中而出现故障，延长使用寿命；微型水泵4b的进水端连接进水管6，出水端连接出水管5，出水管5从泵室4a的下端延伸出泵室4a后，竖直向上延伸出排水柱体3的顶部；同时，微型水泵4b的扬程大于排水柱体3的高度。
27.进水管6的末端设置有过滤部件7，本实施例中的过滤部件7为可透水的无纺布滤膜，无纺布滤膜包裹在进水管6的末端端口处，以便于阻隔细小的土体进入微型水泵4b中而影响水泵性能或产生故障；无纺布滤膜可以为单层，根据实际需要，也可以采用多层滤膜对进水管6末端端口处进行包裹，当然也可以采用其它现有的过滤部件7，例如塞网或过滤棉。
28.微型水泵4b的接线端连接有可防水的电源线8，电源线8的上端延伸出排水柱体3的顶部，以便于与外部的供电设备连接。
29.施工时，使用沙井机压入软质土体至设计深度，在沙井机的套管中放入沙袋、排水装置以及填入砂石，拔出套管，桩头9与套管分离后留置在软质土体中。
30.本实用新型的上述实施例并不是对本实用新型保护范围的限定，本实用新型的实施方式不限于此，凡此种种根据本实用新型的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，对本实用新型上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种用于软质土体排水固结的排水结构，包括按设计深度钻设的沙井，以及设置在沙井中可透水的沙袋，沙袋中填入有砂石，以形成竖直布置的排水柱体，其特征在于，在所述排水柱体内靠近其底部设置有排水装置，排水装置的出水端连接有延伸出排水柱体顶部的出水管，软质土体空隙中的水体在排水装置产生的负压作用下，透入排水柱体内并集中于排水柱体的底部，通过排水装置由下而上输送，从排水柱体的顶部排出。2.根据权利要求1所述的用于软质土体排水固结的排水结构，其特征在于，所述排水装置的进水端连接有进水管，进水管竖直向下延伸，延伸至排水柱体的底部。3.根据权利要求2所述的用于软质土体排水固结的排水结构，其特征在于，所述排水装置包括固定设置在靠近排水柱体底部的泵室，以及设置在泵室中可产生负压的微型水泵；泵室具有环形侧壁和顶壁，其内部形成有容置微型水泵的泵室；微型水泵固定在泵室的顶壁上，微型水泵的进水端连接进水管，出水端连接出水管，出水管从泵室的下端延伸出泵室后，竖直向上延伸出排水柱体的顶部。4.根据权利要求3所述的用于软质土体排水固结的排水结构，其特征在于，所述进水管的末端设置有可阻隔细小土体的过滤部件。5.根据权利要求4所述的用于软质土体排水固结的排水结构，其特征在于，所述微型水泵的接线端连接有可防水的电源线，电源线的上端延伸出排水柱体的顶部。6.根据权利要求1-5任一项所述的用于软质土体排水固结的排水结构，其特征在于，所述沙袋为可透水的无纺布滤袋，无纺布滤袋的顶部开口、底部封闭。

技术总结
本实用新型公开了一种用于软质土体排水固结的排水结构，包括按设计深度钻设的沙井，以及设置在沙井中可透水的沙袋，沙袋中填入有砂石，以形成竖直布置的排水柱体，在所述排水柱体内靠近其底部设置有排水装置，排水装置的出水端连接有延伸出排水柱体顶部的出水管，软质土体空隙中的水体在排水装置产生的负压作用下，透入排水柱体内并集中于排水柱体的底部，通过排水装置由下而上输送，从排水柱体的顶部排出；本实用新型的排水结构能够直接在软质土体的设定深度处形成负压，并由下而上将水体输送至软质土体顶部以实现排水，加快软质土体固结速度，适用于软质土体尤其是深层软质土体，提高了施工效率固结效果。提高了施工效率固结效果。提高了施工效率固结效果。


技术研发人员：何根云 何晨萌
受保护的技术使用者：何根云
技术研发日：2022.10.11
技术公布日：2023/3/13