一种反冲气防淤堵的复合式排水板的制作方法

1.本发明涉及建筑工程技术领域的软地基处理或基坑降水施工，尤其是一种反冲气防淤堵的复合式排水板。


背景技术：

2.真空预压法是目前岩土工程中对淤泥土进行快速处理的最常用且经济的软地基固结处理技术。通过插设在淤泥中的竖向排水装置，利用真空负压原理将淤泥中的水分排出，加固成具有一定强度和承载力的地基土。现有技术应用最广泛的排水装置是塑料排水板，它具有造价低、施工快、透水性好的优势。存在的问题是，由于淤泥具有含水量高、渗透性低、流塑流动的特点，真空预压法处理淤泥土过程中常常出现淤泥难脱水及排水板周围淤泥淤堵的问题，这必然减弱了塑料排水板的排水效果，究其原因，一方面排水板附近的淤泥土颗粒在真空压力下发生定向迁移，导致细颗粒土逐渐聚集在排水板周围形成渗透性低的紧密土体，另一方面，一部分细颗粒淤泥堵塞了滤膜的纤维网孔隙，造成涂抹效应，有的甚至透过排水板滤膜进入板芯的通道内，导致排水通道减少。此外，真空预压过程中随着淤泥土压缩沉降，塑料排水板发生弯折扭转，导致排水能力大打折扣。由此可见，改变现有单一的真空预压排水技术及现有塑料排水板的结构，克服排水过程中软土淤堵及排水板弯折变形的难题，提高排水效率势在必行。


技术实现要素：

3.本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种反冲气防淤堵的复合式排水板，本发明采用将纤维絮体夹层填充于外层滤膜及内层滤膜之间构成复合透气板，并将复合透气板分别覆盖在排水板板芯的正反两个面上，构成全新结构的、可透气的复合式排水板。在应用过程中，改变现有单一的真空预压排水技术，采用真空预压排水与正压反冲清除淤堵相交替的工艺，克服了排水过程中软土淤堵的问题。采用薄板冲压而成的波纹板作为排水板板芯，提高排水板的刚性，解决排水板弯折变形的问题。
4.本发明在具备真空预压排水工艺中排水板的排水优势，同时，在正压反冲清除淤堵工艺中，将排水板板芯波纹板上两相邻波形间的凹槽与内层滤膜围合的空间形成的排水通道作为反冲气通道，通过空压机从反冲气通道内输送压缩空气，压缩空气由排水板板芯向复合透气板施压，将纤维絮体夹层、外层滤膜及内层滤膜内填塞的颗粒杂质以及外围的淤泥反向冲离复合式排水板，清除排水通道的淤堵及紧贴复合式排水板外围的淤泥，通过正压反冲清除淤堵与抽真空排水交替进行，实现防淤堵和提高排水效率的作用。
5.实现本发明目的的具体技术方案是：一种反冲气防淤堵的复合式排水板，其特点包括外层滤膜、内层滤膜、纤维絮体夹层及排水板板芯，所述外层滤膜及内层滤膜为平行设置的板状件，纤维絮体夹层填充于外层滤膜及内层滤膜之间且构成复合透气板；所述排水板板芯为薄板冲压而成的波纹板；
所述复合透气板为两块，并分别覆盖在排水板板芯的正反两个面上，两块复合透气板分别经内层滤膜粘合在排水板板芯波纹的峰顶与谷底。
6.所述排水板板芯上波纹板的波形为矩形波或弧形波。
7.所述排水板板芯波纹板上两相邻波形间的凹槽与内层滤膜围合的空间形成排水通道或反冲气通道。
8.所述外层滤膜及内层滤膜均由无纺布材料制成的透气膜。
9.所述纤维絮体夹层由聚丙烯材料制成的多孔纤维结构。
10.本发明的有益效果是：（1）本发明在具备现有技术排水板的优势的基础上，在排水板板芯的正反两个面上覆盖了复合透气板，使用时，通过将本发明预先浸泡在表面活性剂溶液中，在真空预压过程中能够降低固液界面的表面张力，即降低土颗粒和水之间的表面能，使土颗粒更容易均匀分散。此外，表面活性剂还能使淤泥中的有机化合物的溶解度显著增加。纤维絮体夹层的设计可以增加本发明的透水能力，防止复合式排水板过早淤堵。
11.（2）本发明排水板板芯波纹板上两相邻波形间的凹槽与内层滤膜围合的空间形成排水通道或反冲气通道，即排水通道兼做反冲气通道，在正压反冲清除淤堵工况下，压缩空气向通道外的内层滤膜、纤维絮体夹层及外层滤膜外的淤堵淤泥施加反向压力，一方面使纤维絮体夹层内的部分土颗粒发生重排列，另一方面清除内层滤膜及外层滤膜填塞的颗粒杂质，清除排水通道的淤堵及紧贴复合式排水板外围的淤泥。在软地基固结处理的整个过程中，这种采取抽真空排水工况与正压反冲清除淤堵工况交替进行，实现防淤堵和提高排水效率的作用。在正压反冲清除淤堵工况下，通过反冲气通道便于向淤泥中添加可以改善淤泥排水渗透性能的部分调理剂，利于提高排水效率。
12.（3）本发明排水板板芯为薄板冲压而成的波纹板，提高了排水板的整体强度和柔韧性，随着淤泥沉降不易发生弯折破坏，可以提高排水效率及延长使用寿命。采用两块复合透气板分别覆盖在排水板板芯正反两个面上的结构，对淤泥中的小颗粒进行有效阻挡，防止排水板过早淤堵，增加其有效作用时间。
13.（4）本发明排水板板芯波纹板的波形为矩形波或弧形波，可视施工环境偏向于排水通道流阻的设计及偏向于排水板板芯刚度的设计进行调整。本发明适于规模生产与运输，并满足现有技术排水板的施工方法，具有应用推广价值。
附图说明
14.图1为本发明的结构示意图；图2为图1的a
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a截面结构示意图；图3为排水板板芯波形为矩形波的结构示意图；图4为排水板板芯波形为弧形波的结构示意图。
具体实施方式
15.参阅图1、图2，本发明包括外层滤膜1、内层滤膜2、纤维絮体夹层3及排水板板芯4。
16.参阅图1、图2，所述外层滤膜1及内层滤膜2为平行设置的板状件，纤维絮体夹层3填充于外层滤膜1及内层滤膜2之间且构成复合透气板。
17.参阅图2、图3、图4，所述排水板板芯4为薄板冲压而成的波纹板。
18.参阅图1、图2，所述复合透气板为两块，并分别覆盖在排水板板芯4的正反两个面上，两块复合透气板分别经内层滤膜2粘合在排水板板芯4波纹的峰顶与谷底。
19.参阅图2、图3、图4，所述排水板板芯4上波纹板的波形为矩形波或弧形波。
20.参阅图1、图2，所述排水板板芯4波纹板上两相邻波形间的凹槽与内层滤膜2围合的空间形成排水通道或反冲气通道。
21.参阅图1、图2，所述外层滤膜1及内层滤膜2均由无纺布材料制成的透气膜。
22.参阅图1、图2，所述纤维絮体夹层3由聚丙烯材料制成的多孔纤维结构。
23.本发明工作过程为：步骤1，参阅图1、图2，使用前将复合式排水板浸泡在选择性的表面活性剂溶液中，例：十六烷基三甲基氯化铵，常温浸泡，时间24小时，使溶液进入纤维絮体夹层内；步骤2，参阅图1、图2，将预先浸泡了表面活性剂的排水板插设在淤泥土中，完成系统密封；步骤3，配置真空泵及空压机，并在真空泵及空压机的输出端之间设置换向阀，并将换向阀与排水通道连接；步骤4，参阅图1、图2，抽真空排水工况，开启真空泵、关闭空压机，切换换向阀连通真空泵与排水通道，淤泥土中的水分透过外层滤膜1、纤维絮体夹层3、内层滤膜2及排水板板芯4被真空泵吸入排水通道，并由排水通道排出；步骤5，参阅图1、图2，正压反冲清除淤堵工况，关闭真空泵、开启空压机，切换换向阀连通空压机与反冲气通道，通过空压机利用反冲气通道输送压缩空气，压缩空气由排水板板芯4向复合透气板施压，将纤维絮体夹层3、外层滤膜1及内层滤膜2内填塞的颗粒杂质以及外围的淤泥反向冲离复合式排水板，清除排水通道的淤堵及紧贴复合式排水板外围的淤泥，同时，将氯化铁溶液作为调理药剂通过反冲气通道添加至淤泥土中。
24.步骤6，参阅图1，在软地基固结处理的整个过程中，步骤4抽真空排水工况与步骤5正压反冲清除淤堵工况交替进行，实现防淤堵和提高排水效率的作用。
25.参阅图1、本发明所述外层滤膜1及内层滤膜2均由无纺布材料制成的透气膜，滤膜的孔径可由无纺布材料的材质进行调整。
26.以上只是对本发明工作过程作进一步的说明，并非用以限制本发明，凡以本发明等效的实施，均应包含于本发明的权利要求范围之内。