一种应用于气举式排水预压地基处理的排水板接头装置

本发明涉及岩土工程领域，尤其涉及一种应用于气举式排水预压地基处理的排水板接头装置。

背景技术：

1、中国乃至世界沿海地区均广泛分布软土地基，地基土体具有含水量高、孔隙比大、承载力低等特点。同时，沿海地区一般也是经济发达区域，随着城市的日益发展，土地资源逐渐紧缺。为缓解建设用地紧张的问题，近年来中国及世界范围内涌现了大量的吹填造地工程——将海底泥砂水力冲填到陆域从而形成高于海平面的人工地基，一般作为港口码头、工业与民用建筑、机场等工程建设用地。相较于天然软土地基，吹填地基的含水量更高、孔隙比更大、承载力更低。天然软土地基和人工吹填地基均不能用于工程建设，需要对地基进行加固处理使其达到满足施工条件的地基承载力。在大面积的软土地基或吹填地基加固中，首选排水预压法(真空预压、堆载预压或真空联合堆载预压)，因其具有加固效果好、施工成本低、对环境影响小等特点。排水预压法通过在地基中插入塑料排水板充当竖向排水通道，利用真空负压或堆载压力作为压力源驱动地基中的孔隙水向排水板运动汇集，沿着排水板板芯流动并最终排出地表，从而达到降低土体含水量、提升土体强度以及地基承载力的目的。

2、传统的排水预压地基处理技术在使用过程中仍存在一些问题，包括真空预压地基处理中出现真空度沿排水板深度衰减严重、出水速率骤降和深部土体固结效果差，以及堆载预压地基处理中出现的排水板井阻效应明显、深部土体固结效果差等问题。

3、针对上述问题，气举式排水预压地基处理技术应运而生，这种创新的施工方法通过排水板底部向板芯内通入一定压力和流速的压缩空气的方式将排水板板芯存水一次性排出，从而提高周围土体与排水板板芯之间的压力差，促进土体中孔隙水向排水板渗透，从而提高排水预压地基处理的加固效果。然而，现有排水板是由一块带有凹槽的塑料板芯，并在其外包覆一层滤布构成的，施工时需在地表将裸露排水板板头与手型接头连接，该套装置无法满足将空气从板底通入板芯的要求。

4、因此，需要针对性的发明排水板的气举接头，方便安装在排水板板底随板一起插入到地基土体中，从而实现压缩气体排水板板底的转向功能。该新型接头需要同时解决插入过程中触碰硬物易产生的断裂扭结等损坏问题，以及套管拔出回带导致的气举接头和排水板板体脱开等问题。

技术实现思路

1、为克服上述问题，本发明提供一种应用于气举式排水预压地基处理的排水板接头装置。

2、本发明采用的技术方案是：一种应用于气举式排水预压地基处理的排水板接头装置，包括倒梯形接头(7)，倒梯形接头(7)与排水板底部相连；倒梯形接头(7)的下端与止回阀(6)上端相连，止回阀(6)下端与y型三通连接件(5)的第一端连接；y型三通连接件(5)的第二端和第三端分别与一个u型管(4)相连，两个u型管(4)远离y型三通连接件(5)的一端与变径直通接头(3)相连；两个变径直通接头(3)分别与设置在排水板两侧的通气管相连，从而形成封闭通路；

3、通气时，气体由排水板两侧通气管通过变径直通接头(3)进入所述u型管(4)，再经过所述y型三通连接件(5)汇总进入所述止回阀(6)最终由所述倒梯形接头(7)通入排水板。

4、进一步，所述y型三通连接件(5)和u型管(4)的外侧套设有塑料外壳(1)。

5、进一步，所述塑料外壳(1)的底部设有滤布(2)作为防回带桩靴结构。

6、进一步，所述滤布(2)盘成一卷。

7、本发明的有益效果是：

8、1、该发明基于气举式排水预压地基处理技术，这种施工方法通过排水板底部向板芯内通入一定压力和流速的压缩空气的方式将排水板板芯存水一次性排出，从而提高周围土体与排水板板芯之间的压力差，促进土体中孔隙水向排水板渗透，从而提高排水预压地基处理的加固效果。

9、2、该装置的u型管可以有效调转气体方向，气举式排水预压地基处理技术采用空气压缩机从地表由上而下通过气管注入空气。此举便于实际施工操作，提高效率，降低施工成本。

10、3、两侧u型管共同通过止回阀和y型三通接头与倒梯形接头相连，该设计可以在通气后防止气体容易沿着气管回流，倒梯形接头还可以减少压力损失，保证气举排水效果，提高固结效果。

11、4、该装置外部的塑料外壳可以有效保护接头内部的连接管路，防止在排水板插入和套管拔出过程中各个接头受到摩阻力而发生的损坏，影响排水固结效果。塑料外壳底部的防回带桩靴结构可以防止在插设过程中的排水板回带；且防止排水板底部及接头在插入排水板过程中触碰硬物易产生断裂扭结等损坏，保证施工质量。

技术特征：

1.一种应用于气举式排水预压地基处理的排水板接头装置，其特征在于：包括倒梯形接头(7)，倒梯形接头(7)与排水板底部相连；倒梯形接头(7)的下端与止回阀(6)上端相连，止回阀(6)下端与y型三通连接件(5)的第一端连接；y型三通连接件(5)的第二端和第三端分别与一个u型管(4)相连，两个u型管(4)远离y型三通连接件(5)的一端与变径直通接头(3)相连；两个变径直通接头(3)分别与设置在排水板两侧的通气管相连，从而形成封闭通路；

2.如权利要求1所述的一种应用于气举式排水预压地基处理的排水板接头装置，其特征在于：所述y型三通连接件(5)和u型管(4)的外侧套设有塑料外壳(1)。

3.如权利要求2所述的一种应用于气举式排水预压地基处理的排水板接头装置，其特征在于：所述塑料外壳(1)的底部设有滤布(2)作为防回带桩靴结构。

4.如权利要求3所述的一种应用于气举式排水预压地基处理的排水板接头装置，其特征在于：所述滤布(2)盘成一卷。

技术总结一种应用于气举式排水预压地基处理的排水板接头装置，包括与排水板底部相连的倒梯形接头，倒梯形接头通过止回阀与Y型三通连接件的第一端连接；Y型三通连接件的第二端和第三端分别与一个U型管相连，两个U型管远离Y型三通连接件的一端与变径直通接头相连；变径直通接头与排水板两侧的通气管相连，从而形成封闭通路。本发明满足气举式排水预压地基处理技术的实际施工需要，达到将自上而下通入的压缩空气在排水板底部调转方向，继而流入排水板板芯的目的，同时解决插板过程中板头触碰硬物易产生的断裂扭结损坏，以及套管拔出回带导致的气举接头和排水板板体脱开等问题，保障固结压力沿排水体深度的高效传递，促进土体渗流排水，提高固结效率。技术研发人员：吴适亨,史吏,王康,徐麒雄受保护的技术使用者：浙江工业大学技术研发日：技术公布日：2024/6/2