[发明专利]水平动力固结排水装置及施工方法

说明书

本发明提供了一种水平动力固结排水装置，包括串联连接的多个电磁高频激振器、与所述多个电磁高频激振器电气连接的变频控制器、过滤管以及与所述过滤管通过管道连接的抽水泵，所述多个电磁高频激振器沿竖直方向依次设置，所述过滤管与所述多个电磁高频激振器并排设置，所述过滤管的管壁上沿其长度方向设置有多个抽水孔以及用上述装置排水固结的施工方法。本发明串联的电磁高频激振器振幅较小，一般不超过4mm，即产生的压缩波对周边环境基本上无影响，尤其适用于较为狭小的软土地层，实用性很强。

技术领域

本发明涉及岩土工程中的软土施工技术领域，更为具体地，涉及一种水平动力固结排水装置及施工方法。

背景技术

软土是在静水条件或缓慢水流环境下淤积，并伴随生物化学作用情况下形成的，往往呈软塑～流塑状。我国软土地区分布广，形成环境复杂多变，并具有广泛的区域性。由于城市建设用地的局限性、周边环境的严峻性以及软土处理过程中所涉及的问题复杂性和不确定性，软土处理工程仍然是一个极具挑战性、高风险、高难度的课题。

软土处理中主要分为桩基处理、复合地基处理、固结处理和特殊掺合料等四种处理方法。桩基处理可分为钻孔灌注桩、预制桩等处理措施；复合地基处理分为水泥土搅拌桩、CFG桩和石灰桩等复合地基处理；固结处理分为真空预压处理、人工堆载预压处理、强夯动力固结处理等；特殊掺合料处理主要为水泥基材料和胶体材料处理等。

从经济对比上，桩基和复合地基工程成本高；特殊掺合料处理工程量较大，工程成本高；固结处理虽然工程成本较低，但主要适用于大范围内区域处置，不适用于小范围内的处理，尤其是强夯动力固结处理周边不宜存在较多的建筑物，否则强夯带来的压缩波将对周边建筑产生较大的振动影响，同时在闹市区不宜采用。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的一个目的是提供一种水平动力固结排水装置，以解决强夯动力固结处理对周围环境造成的振动影响。

为了实现上述目的，本发明通过以下的技术方案来实现的：

一种水平动力固结排水装置，包括串联连接的多个电磁高频激振器、与所述多个电磁高频激振器电气连接的变频控制器、过滤管以及与所述过滤管通过管道连接的抽水泵，所述多个电磁高频激振器沿竖直方向依次设置，所述过滤管与所述多个电磁高频激振器并列设置，所述过滤管的管壁上沿其长度方向设置有多个抽水孔。

进一步地，所述多个电磁高频激振器设置在封闭的空间内。

进一步地，所述多个电磁高频激振器设置在一空心钢管内，所述钢管的两端设置有用于密封的塞子。

进一步地，所述过滤管的外管壁上设置有反滤土工布。

进一步地，所述管道上设置有流量计。

进一步地，相邻的两个所述电磁高频激振器之间的竖向间距不超过1m。

本发明的另一个目的时提供一种水平动力固结排水装置的施工方法，包括如下步骤：

S1：根据所述排水装置的加固半径计算降水井点的间距，加固半径按公式进行估算，其中k为0.2～0.4的系数，P为该装置的工作功率(KW)，v_p为土层的纵波波速(m/s)，α为土的能量吸收系数(s/m)，降水井点按加固半径进行布置，在需要施工固结的区域内根据计算好的降水井点间距测放设计井点点位，并做好临时标志；

S2：在做好标志的井点点位处用钻具钻孔，钻孔穿透软土层；

S3：将串联的所述多个电磁高频激振器与所述过滤管一起下放至同一钻孔内，下放完毕后对钻孔与所述多个电磁高频激振器和所述过滤管之间的空隙采用中粗砂进行初步回填；

S4：开启所述变频控制器工作，所述变频控制器工作控制所述多个电磁高频激振器工作发出压缩波，此时继续对钻孔与所述多个电磁高频激振器和所述过滤管之间的空隙进行回填中粗砂并将钻孔填满；