[发明专利]一种深层快速降水动力固结装置及方法

说明书

本发明公开了一种深层快速降水动力固结装置，包括水环式真空泵、连接管路、水气分离罐、强夯机、降水管路及深层井式降水装置；加固土体的地面设有若干成孔，深层井式降水装置插设于成孔内，深层井式降水装置顶部通过降水管路与水气分离罐进行连接，水气分离罐与水环式真空泵连接，深层井式降水装置包括圆锥状的塑料堵头、竖向降水管、空心管状的透水体、固定卡扣、软管、转换接头、水平向降水管、抽真空装置和粘土回填密封段；本发明还公开对应深层快速降水动力固结方法，采用水环式真空泵，电缆布置更简单，有利于用电安全，施工面积远大于传统螺杆泵；提高降水井与土体的接触面积，从而实现较大的单井出水量，实现快速降水固结。

技术领域

本专利涉及降水工程领域，具体说是一种深层快速降水动力固结法。

背景技术

在地下工程建设过程中，如何处理好地下水是一大难题。管井降水的主要原理就是通过施工降水井，使地下水在重力作用下向井中汇集，再通过水泵将地下水抽出，从而达到排除地下水的目的。

目前，真空管井降水得到越来越多的应用，降水工程主要原理是通过降低抽水井中的地下水位，使得地层中的水位与抽水井中的水位存在一个水头差。在水头差的作用下，地下水从地层向井中渗流，水头差越大，水的流动越快，地层中的水排出也越快，从而达到排除地下水的目的。这种降水方法不仅保留了管井重力释水的优点，而且可以在交互地层中形成负压，能有效解决粘性土、饱和粉土等弱透水层的疏干难题。

为实现较大的降水深度，需要将降水井的管口埋设至一定的深度；同时，为保证出水量，过滤器需留有一定的长度；在有限的深度内，就产生了管口埋深和过滤器长度的相互制约；管口设置深，过滤器就需要相应缩短；过滤器留长，管口埋设深度就需要减小；同时，降水井外围需回填滤料以降低淤堵，保证出水量。但因轻型井点直径较小，回填滤料施工困难。在部分工程项目中，经常采用挤密成孔或水冲成孔的方法，导致井点与土体接触面积小，出水量小。

另一方面，传统的传统螺杆真空泵用于降水上，存在施工面积小，电缆布置复杂的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明目的在于提供一种电缆布置简单、施工面积大降水速度快，水位下降深，单井出水量大，施工工艺简单，施工过程易控，施工质量可靠的深层快速降水动力固结装置及方法。

本发明采用的技术方案是：一种深层快速降水动力固结装置，包括水环式真空泵、连接管路、水气分离罐、强夯机、降水管路及深层井式降水装置；加固土体的地面设有若干成孔，深层井式降水装置插设于成孔内，深层井式降水装置顶部通过降水管路与水气分离罐进行连接，水气分离罐与水环式真空泵连接，

深层井式降水装置包括圆锥状的塑料堵头、竖向降水管、空心管状的透水体、固定卡扣、软管、转换接头、水平向降水管和粘土回填密封段；

塑料堵头位于透水体的下端，其上端设有凸起部，凸起部插入透水体内部；固定卡扣设置在透水体的上端起到固定透水体的作用；竖向降水管的一部分插入透水体内，另一部分被粘土回填密封段所包裹；竖向降水管的上端与软管相套接，软管的另一端通过转换接头和水平向降水管的一端相连接；水平向降水管的另一端和水气分离罐3的输入端相连；

所述透水体为规则或不规则的三维立体网状结构，其外周包覆有滤布。

进一步的，所述软管为PVC钢丝软管。

进一步的，所述透水体也可采用透水波纹管、滤管代替。

进一步的，所述固定卡扣为上窄下宽的中空环状结构，注塑制作而成，通过插入销钉起到固定透水体的作用。

进一步的，所述竖向降水管为PVC管或钢管，长度和直径可根据需要进行调整，一端插入透水体，另一端与软管相连。