[发明专利]一种软土固化装置以及固化方法

说明书

本发明公开了一种软土固化装置，一种软土固化装置，包括竖向排水系统、抽真空机构、横向排水系统以及挤压填充机构，竖向排水系统包括内外贯通的外管和内管，两者间填塞有柔性滤芯，外管的管壁上开设有让位槽，让位槽部位连接有横拓气囊，横拓气囊的连接有延伸至滤水仓内部并且膨胀后能挤压柔性滤芯的纵拓气囊,纵拓气囊和横拓气囊相互连通；挤压填充机构能为纵拓气囊和横拓气囊填充液体或者气体；横向排水系统包括连接着若干内管排液口集水池，余热利用管盘旋穿过集水池中，换热后的气体和液体能用于填充纵拓气囊和横拓气囊，其固化方法包括布置排水系统和软土固化步骤，本发明提高了软土固化效率。

技术领域

本发明涉及软土固化技术领域，具体涉及一种软土固化装置以及固化方法。

背景技术

在内陆江湖、沼泽、海洋沿岸存在着大量厚度大于20米以上的软土或超软土，在修筑公路、铁路、港口等建筑物时，须对软土或超软土地基进行处理，软土地基处理的目的就是对建筑物或设备的基础下的受力层进行提高其强度和稳定性的强化处理，以改善或加固地基的天然状态，保证地基承重时的稳定性要求与确保地基变形不超过规范规定的允许值。

现有的排水固结法中多采用塑料排水带，其中间挤出成型的塑料芯板，是排水带的骨架和通道，其断面呈并联十字，两面以非织造土工织物包裹作滤层，芯带起支撑作用并将滤层渗进来的水向上排出，是淤泥、淤质土、冲填土等饱和粘性及杂填土运用排水固结法进行软基处理的良好垂直通道，大大缩短软土固结时间。

但是现有的此种技术存在以下缺陷：(1)传统工艺在插板机拔出插板时会产生“跟带”问题，即塑料排水带被部分带出，这将导致纵向排水通道深度不够，影响工程质量；(2)虽然径粒较大的泥沙会被塑料排水带拦截，但是较小的泥沙如果在真空度的作用下聚集在塑料排水带的表面，将会堵塞排水带的透水面，导致塑料排水带的后期排水效率逐渐降低；(3)土壤固化过程中的逐级沉降会使塑料排水带发生弯曲甚至褶皱，将影响软土中水的排出。

发明内容

为此，本发明提供一种软土固化装置以及固化方法，以解决现有技术中的上述缺陷。

一种软土固化装置，包括：

竖向排水系统，其包括若干外管以及安装在所述外管内部的内管，所述外管和内管的管壁上均设置有透水孔，所述外管和内管之间填塞有柔性滤芯，并且外管的内管壁和内管的外管壁之间等距设置有若干分隔板，所述分隔板将外管和内管间分隔成若干滤水仓，所述外管的管壁上开设有让位槽，所述让位槽部位连接有横拓气囊，所述横拓气囊的内侧连接有延伸至滤水仓内部并且膨胀后能挤压所述柔性滤芯的纵拓气囊,纵拓气囊和横拓气囊相互连通，所述横拓气囊连接着充支管,所述纵拓气囊连接着放支管；

抽真空机构，其用于给若干所述内管提供真空度；

挤压填充机构，其包括连接若干所述充支管的充主管以及连接若干所述放支管的放主管，所述充主管和放主管的流入端连接着同一个第一管道切换阀，所述充主管和放主管的流出端连接着同一第二管道切换阀，所述第一管道切换阀通过第一气管和第一水管分别连接着充气泵和充液泵，所述第二管道切换阀通过第二气管和第二水管分别连接着抽气泵和排液泵；

横向排水系统，其包括连接着若干所述内管排液口的排水管，所述排水管出水端设置有集水池，所述集水池的四周均设置有保温层，余热利用管盘旋穿过所述集水池中，并穿出集水池的余热利用管能与所述充气泵连接，所述集水池连接着所述充液泵。

优选的，所述抽真空机构包括连接在若干所述内管顶端的抽气管以及设置在所述抽气管远离所述内管一端的真空泵。

优选的，所述第一水管和第二水管上均设置有液体流量阀，所述第一气管和第二气管上均设置有气体流量阀。

优选的，所述外管和内管可以采用橡胶扁管，并且内管的内部还设置有十字形支撑导水板。