一种立体复合塑料排水板的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种立体复合塑料排水板，其特征在于包括经V形伸展钢片固定的竖向排水体和横向排水支板，在竖向排水体底端设置预制板尖；竖向排水体包括排水芯板层和填充在排水芯板层外周的三维立体网状吸排水体层；排水芯板层外围设置反滤土工布；在三维立体网状吸排水体层的内部以竖向排水体的中心轴对称设置高强钢丝加筋网片、外侧包覆土工布滤膜；横、竖向排水支板的排水芯板连通。预制板尖的顶面预设与竖向排水体、沉管连接的凹槽，内部预留竖向贯通的排水体，与竖向排水体的排水芯板层连通。本实用新型可有效扩大排水板的排水范围，缩短排水路径、提高土体排水固结速率、增强地基强度的均匀性，其技术经济效益显著。
【专利说明】一种立体复合塑料排水板
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种复合塑料排水板，特别涉及一种可在地基中形成横向、竖向排水通道，能有效提高地基排水固结效果、缩短预压时间的新型立体复合塑料排水板。属于地基处理领域，适用于采用排水固结法处理的软土地基处理工程。
【背景技术】
[0002]我国幅员辽阔，地质条件复杂且各地差别较大，软弱地基类别多、分布广，在大连、天津、江苏、浙江、广东等地分布着大量的高含水率、高压缩性、低承载力的软弱土。如何有效提高深厚软土地基的承载能力、控制土体变形，一直是岩土工程中需着重解决的难题之一。目前，对软土地基的处理措施主要有两类，一类为排水固结法，另一类为复合地基法。当工期允许情况下，多采用排水固结法为主、复合地基法为辅的设计理念。
[0003]传统的排水固结法，是通过在软土地基中设置竖向塑料排水板，水平方向设置排水通道，然后在地面分级堆载预压，将土体中的孔隙水排出，从而使地基发生沉降，地基土逐渐固结，达到提高地基承载力和稳定性的目的。塑料排水板的内部为聚乙烯或聚丙烯加工而成的多孔道板带，外包土工织物滤套，具有隔离土颗粒和渗透功能，塑料排水板断面小，对地基扰动小，施工效率高。但这种传统的软基处理方法排水方向单一，排水路径相对较长，固结排水速度慢，预压周期往往较长，且处理后的地基土整体强度不均，随着距离排水体距离的增大强度急剧衰减。
[0004]为更好的达到预期加固效果，已有用设置多根水平横向排水管来代替砂垫层的施工案例，使排水路径多向化，以达到减少工程造价，实现节能和环保的目的。但塑料排水板抗拉能力有限，在基础产生过大差异变形、路堤及堤坝碾压施工过程中等易断裂或破损，在上覆荷载较大时排水芯板易产生较大变形，也难于达到预想的排水效果，作为排水体应用时的塑料排水板水平铺设于垫层中，与作为竖向排水体应用相比，其受力及变形存在较大差别，在结构、材料等方面需要重新进行设计。
[0005]随着对工期、排水效果以及经济效益的要求不断提高，对排水固结法的研究从未停止，新的方法也层出不穷，长短塑料排水板相结合的二次真空预压地基处理方法就是其中一种。该技术是由插短排水板的浅层处理和插长排水板的深层处理两个系统来实现。该方法先人工打设rem的塑料排水板，进行浅层真空预压，形成浅部硬壳工作层，再通过排水板插板机打设深层塑料排水板，进行第二次真空预压排水。该方法节省中粗砂垫、真空滤管的使用量，达到节省造价和缩短工期的目的。但该方法需进行2次打设塑料排水板和真空预压，施工工艺相对复杂，且在人力资源费用不断提高的今天，用人工打设短塑料排水板的人工费用也相对较高。
[0006]综上所述，排水固结法的施工时间较长，现有的对排水固结法的改进设计虽可在一定程度上缩短排水固结时间、提高地基加固效果，但多存在施工组织难度较大、造价高、后期沉降变形不易控制等技术问题。鉴于此，为实现缩短排水路径、加快排水固结速度的目的，目前亟需发明一种排水效果好、施工方便、实现横竖向立体排水的新型立体复合塑料排水板结构。
【发明内容】
[0007]本实用新型的目的在于提供一种立体复合塑料排水板，横向、竖向排水通道在地基中竖向呈倾斜角度，能有效提高地基排水固结效果、缩短预压时间的新型立体复合塑料排水板。
[0008]为了实现上述技术目的，本实用新型采用了以下技术方案:
[0009]一种立体复合塑料排水板，包括竖向排水体和横向排水支板，两者经V形伸展钢片固定，在竖向排水体底端设置预制板尖；
[0010]竖向排水体包括排水芯板层和填充在排水芯板层外周的三维立体网状吸排水体层；排水芯板层的外围热熔一层反滤土工布；在三维立体网状吸排水体层的内部以竖向排水体的中心轴对称设置高强钢丝加筋网片，三维立体网状吸排水体层的外侧包覆土工布滤膜；所述土工布滤膜为涤纶无纺织物、有纺土工布或复合土工布制成，包覆时用粘合法或缝合法闭合；
[0011]横向排水支板包括口琴式排水芯板，在口琴式排水芯板的正反两面、且沿着排水芯板的四周边局部设置横向加筋体；口琴式横向排水芯板与竖向排水体的排水芯板连通。
[0012]前述的伸展钢片开口角度呈30-45度。具体而言，伸展钢片的一侧边与竖向排水体的高强钢丝网片连接，另一侧边与横向加筋体连接。
[0013]预制板尖的顶面预设与竖向排水体、沉管连接的凹槽。预制板尖内预留竖向贯通的排水体，该排水体为三维立体网状吸排水体，与竖向排水体的排水芯板层连通。
[0014]本实用新型具有以下的特点和有益效果:
[0015]( I)竖向排水体结构设有多层排水层、反滤层、加筋层，既可有效提高排水效果，还可防止排水孔隙的堵塞和排水板的挤压变形。
[0016]( 2 )横向排水支板一端插入竖向排水体中，可在地基中形成横、竖向排水通道，扩大排水板的有效排水半径，缩短了地基土的排水固结时间。
[0017](3)预制板尖内设有与竖向排水体连通的排水管道，排水管道内填充三维立体网状吸排水体，有助于加速桩尖以下土体的排水固结，进一步提高排水效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型立体复合塑料排水板的剖面图；
[0019]图2是本实用新型横向排水支板结构示意图；
[0020]图3是本实用新型伸展钢片连接示意图；
[0021]图4是本实用新型预制板尖示意图。
[0022]图中:1-竖向排水体，2-伸展钢片，3-横向排水支板，4-沉管，5-预制板尖，6-排水芯板，7-反滤土工布，8-三维立体网状吸水体，9-高强钢丝网片，10- 土工布滤膜，11- 口琴式芯板，12-横向反滤土工布，13-横向加筋体，14-桩尖排水体。
【具体实施方式】
[0023]塑料排水板打设的施工工艺，伸展钢片与高强钢丝加筋网片和横向加筋体之间的焊接、粘贴施工技术要求等本实施方案中不再累述，具体阐述本实用新型涉及结构的实施方式。
[0024]图1是本实用新型立体复合塑料排水板的剖面图，图3是本实用新型伸展钢片连接示意图，图4是本实用新型预制板尖示意图。参照图1、图3、图4、所示，立体复合塑料排水板包括竖向排水体I和横向排水支板3，两者经V型伸展钢片2固定，竖向排水体I的底端设置预制板尖5。
[0025]竖向排水体I的厚度为30mm,宽度为400mm,由内向外包括排水芯板6和填充在排水芯板6外周的三维立体网状吸排水体8 ;排水芯板6由聚丙烯和聚乙烯混合掺配制成，截面做成口琴型，宽度100mm，厚度4mm。
[0026]排水芯板6外围热熔一层反滤土工布7，是纯涤纶纤维热轧滤膜，厚度4.5mm,滤膜干态纵向抗拉强度> 40N/cm,滤膜湿态纵向抗拉强度> 45N/cm，滤膜渗透系数≥4X l(T3cm/s,滤膜等效孔径< 90 μ m。
[0027]三维立体网状吸排水体8是采用具有吸水释水可逆性好的热可塑性合成树脂为主要原料制成。在其内部沿横截面方向对称设置高强钢丝加筋网片9，是采用直径3_的钢丝焊接成的网状结构，网孔尺寸30mmX30mm，宽度为380mm。
[0028]在三维立体网状吸排水体8的外侧包覆土工布滤膜10，是纯涤纶纤维热轧滤膜，厚度4.5mm,滤膜干态纵向抗拉强度> 40N/cm,滤膜湿态纵向抗拉强度> 45N/cm,滤膜渗透系数≥4X 10_3cm/s,滤膜等效孔径〈90 μ m,包覆时采用缝合法闭合。
[0029]图2是本实用新型横向排水支板结构示意图，参照图2所示，横向排水支板中部的口琴式芯板11与竖向排水体I的排水芯板6连通；口琴式芯板11用聚乙烯制成，厚度3.5_，宽度150_。口琴式芯板11外侧边热熔焊接一层的反滤土工布12，是纯涤纶纤维热轧滤膜，厚度4.5mm,滤膜干态纵向抗拉强度> 40N/cm,滤膜湿态纵向抗拉强度> 45N/cm,滤膜渗透系数> 4X10_3cm/s，滤膜等效孔径< 90 μ m。
[0030]口琴式芯板11的正反两面、沿着四周局部设置横向加筋体13，是厚度2mm，宽度30mm的高强度耐腐蚀合金钢，屈服强度300MPa。在其中一侧的横向加筋体13上固定“V”形伸展钢片2，伸展钢片2的另一面与竖向排水体I的高强钢丝网片9焊接，伸展钢片2采用65MN弹簧钢带，抗拉强度为900MPa，屈服强度600MPa，伸长率15%，热处理硬度50HRC，初始开口角度为90度。
[0031]施工过程是:
[0032](I)先用V型伸展钢片2固定竖向排水体I和横向排水支板3，完成立体复合塑料排水板的拼装； (2)然后自下而上将矩形沉管4套接在立体复合塑料排水板外面，套接过程中，伸展钢片2的角度由初始开口角度90度减小为30-45度，因此成型后的竖向排水体I和横向排水支板3之间的夹角为30-45度；
[0033](3)然后在竖向排水体I底端施工预制板尖5，预制板尖5的顶面预设与竖向排水体1、沉管4连接的凹槽；内部预留竖向贯通的排水体14，该排水体为三维立体网状吸排水体，其上端部与竖向排水体I的排水芯板6连通。
【权利要求】
1.一种立体复合塑料排水板，包括竖向排水体和横向排水支板，两者经V形伸展钢片固定，在竖向排水体底端设置预制板尖； 竖向排水体包括排水芯板层和填充在排水芯板层外周的三维立体网状吸排水体层；排水芯板层的外围设置反滤土工布；在三维立体网状吸排水体层的内部以竖向排水体的中心轴对称设置高强钢丝加筋网片，三维立体网状吸排水体层的外侧包覆土工布滤膜； 横向排水支板包括口琴式排水芯板，在口琴式排水芯板的正反两面、且沿着排水芯板的四周边局部设置横向加筋体，口琴式芯板外侧边热熔反滤土工布；口琴式横向排水芯板与竖向排水体的排水芯板连通。
2.根据权利要求1所述的立体复合塑料排水板，其特征在于所述的伸展钢片的V开口角度为30-45度，伸展钢片的一侧边与竖向排水体的高强钢丝网片连接，另一侧边与横向加筋体连接。
3.根据权利要求1所述的立体复合塑料排水板，其特征在于所述的土工布滤膜为涤纶无纺织物、有纺土工布或复合土工布制成，借助粘合或缝合闭合。
4.根据权利要求1所述的立体复合塑料排水板，其特征在于所述的预制板尖的顶面预设与竖向排水体、沉管连接的凹槽，预制板尖内预留竖向贯通的排水体，该排水体为三维立体网状吸排水体，与竖向排水体的排水芯板层连通。
【文档编号】E02D3/10GK203498820SQ201320558931
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月10日 优先权日:2013年9月10日
【发明者】吴金兴, 吴晓斌, 吴晓峰 申请人:深圳市福田建安建设集团有限公司