一种真空预压排水系统的制作方法

1.本实用新型涉及建筑工程领域，具体为一种真空预压排水系统。


背景技术：

2.真空预压法是一种地基处理方法，广泛应用于填海造陆等软基处理工程中。其原理主要是通过在软土地基上铺设密封膜，通过抽真空设备，将密封膜下水平垫层中的水和气体抽出，形成负压，同时借由预先施工至土体中的塑料排水板，将土体中的水排出，地基土因而固结沉降，并得到加固。真空预压法应用普遍，但也有其局限性。
3.首先，常规的真空预压，地下水在真空压力差的作用下由深部向上排出，由于水的重力作用，使得在真空向深部土层的传递过程中，真空度逐渐衰减，真空作用也随着深度的增减而减小，影响排水固结的效率和效果。其次，不少地层含水量大但是由于重力的作用，很难向上渗透，竖向渗透系数较小，排水固结时间较长。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种真空预压排水系统，从而提高排水效率。
5.本实用新型实施例中，提供了一种真空预压排水系统，其包括设置于地层中的多个无管降水井、设置于地表且覆盖所述多个的无管降水井的不透气薄膜、空气压缩机、连接所述空气压缩机与所述多个无管降水井的气管系统和连接所述多个无管降水井并向外排水的水管系统，所述无管降水井包括设置于井孔内的井头、分别与所述井头相连接的抽水管和气管，所述井头包括滤水仓以及设置于所述滤水仓下方的水气仓，所述滤水仓和所述水气仓通过一个单向阀相连通，所述抽水管的一端设置与所述水气仓的底部，另一端与所述水管系统相连通，所述气管的一端设置于所述水气仓的顶部，另一端与所述气管系统相连通，所述单向阀在所述水气仓中的气压升高时关闭，气压降低时打开。
6.本实用新型实施例中，所述滤水仓中填充有滤料。
7.本实用新型实施例中，所述的真空预压排水系统，还包括与所述空气压缩机通信连接的智能控制柜，所述智能控制柜控制所述空气压缩机进行抽气和加气。
8.本实用新型实施例中，所述空气压缩机抽气时，所述单向阀打开，所述滤水仓中的水进入到所述水气仓，所述空气压缩机加气时，所述单向阀关闭，所述水气仓中的水在气压的作用下通过所述气管排到所述气管系统中，并通过所述气管系统排出。
9.本实用新型实施例中，所述总水管的出口设置于所述不透气薄膜上。
10.本实用新型实施例中，所述水管系统包括总水管和多个分别与所述总水管相连通的支水管，所述支水管与所述无管降水井的水管相连接。
11.本实用新型实施例中，所述气管系统包括总气管和多个分别与所述总气管相连通的支气管，所述支气管与所述无管降水井的气管相连接。
12.本实用新型实施例中，所述无管降水井的井孔中，还填充有滤料和黏土。
13.与现有技术相比较，采用本实用新型的真空预压排水系统，在地层中设置多个无
管降水井、在地表设置覆盖所述多个的无管降水井的不透气薄膜，通过空气压缩机向无管降水井进行抽气，由于所述无管降水井的井头设置于井底，从而可以将负压真空作用施加在地层深处，并向周边传递，加强真空作用，吸取地下水的损耗小、效率高；另外，相较于传统的真空预压法将真空作用单一的垂直作用于地面的方式，改进为将压力除作用在地面以外，还通过水、气分离技术将真空输送到深部地层，通过水平向通道作用于地层，同时排水通道由单一的垂直向上被动排水，变为垂直向上或者向下和水平向的多向主动排水，提高排水效率。
附图说明
14.图1是本实用新型实施例的真空预压排水系统的结构示意图。
15.图2是本实用新型实施例的无管降水井的结构示意图。
具体实施方式
16.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
17.以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细描述。
18.如图1所示，本实用新型实施例中，提供了一种真空预压排水系统，其包括设置于地层中的多个无管降水井1、设置于地表且覆盖所述多个无管降水井1的不透气薄膜12、空气压缩机9、与所述空气压缩机9通信连接的智能控制柜8、连接所述空气压缩机9与所述多个无管降水井的气管系统(未标识)和连接所述多个无管降水井并向外排水的水管系统(未标识)。所述气管系统包括总气管6和多个分别与所述总气管6相连通的支气管4。所述水管系统包括总水管7和多个分别与所述总水管7相连通的支水管5。
19.如图2所示，所述无管降水井1包括设置于井孔内的井头10、分别与所述井头相连接的抽水管3和气管4。所述无管降水井1的井孔中，还填充有滤料14和黏土15。所述井头10包括滤水仓16以及设置于所述滤水仓16下方的水气仓17，所述滤水仓16和所述水气仓17通过一个单向阀18相连通。所述抽水管3的一端设置与所述水气仓17的底部，另一端与所述水管系统相连通。所述气管4的一端设置于所述水气仓17的顶部，另一端与所述气管系统相连通。所述滤水仓中填充有滤料，用于对地下水进行过滤，并将过滤后的地下水通过所述单向阀18排入到所述水气仓。
20.所述智能控制柜8控制所述空气压缩机9进行抽气和加气。所述智能控制柜8可以通过有线的方式与所述空气压缩机9进行连接，也可以通过无线的方式与所述空气压缩机9进行连接，本实用新型对此不进行限制。
21.所述空气压缩机9抽气时，所述单向阀18打开，抽气带来的负压传导到所述井头10，并使得地下水在负压的作用下进入所述滤水仓1，所述滤水仓16中的水进入到所述水气仓17。所述空气压缩机加气时，所述单向阀18关闭，所述水气仓17中的水中的水在气压的作用下通过所述气管2排到所述气管系统中，并通过所述气管系统排出。
22.本实用新型实施例中，所述总水管6的出口设置于所述不透气薄膜上12，从而可以将抽出的地下水直接排放在薄膜12之上，由地下水形成加压层11。加压层11受重力影响，作
用在原状土层13上，加速了地下水向无管降水井1的汇集，提高了抽水效率。。
23.本实用新型实施例的真空预压排水系统的实施过程过程如下：
24.借由设备成孔，放入井头10及抽气管2和抽水管3，在其周围填滤料14，上部填粘土15，至此形成无管降水井1；
25.在整个基坑场地内，按照设计要求，布置足够多的无管降水井1，然后在地表铺设覆盖无管降水井1的不透水薄膜12；
26.将气管2接入支气管4，通过总气管接入空气压缩机9，将抽水管3接入支水管5，通过总水管7接入排水沟；
27.首先由智能控制柜8自动开启空气压缩机9开始抽气，通过总气管6、支气管4、气管2，将抽气带来的负压传递至每个井头10内，受井头10内的负压通过滤料14传递至地层13内，地层13内的地下水进入井头10内；
28.智能控制柜8在一段时间后，控制空气压缩机9加气，受此影响，井头10内压力上升，井头内有单向阀，阻止气压向地层13内扩散，高压将井头10内前一阶段抽进的地下水，通过抽水管3、支水管5、总水管7排入排水沟。如此循环往复，达到降低地层13内的含水量，使其固结沉降，即加固土体的效果。
29.为了加速土体13的固结沉降，可以将抽出的地下水直接排放在薄膜12之上，由地下水形成加压层11。加压层11受重力影响，作用在原状土层13上，加速了地下水向无管降水井1的汇集，提高了抽水效率。
30.综上所述，采用本实用新型的真空预压排水系统，在地层中设置多个无管降水井、在地表设置覆盖所述多个的无管降水井的不透气薄膜，通过空气压缩机向无管降水井进行抽气，由于所述无管降水井的井头设置于井底，从而可以将负压真空作用施加在地层深处，并向周边传递，加强真空作用，吸取地下水的损耗小、效率高；另外，相较于传统的真空预压法将真空作用单一的垂直作用于地面的方式，改进为将压力除作用在地面以外，还通过水、气分离技术将真空输送到深部地层，通过水平向通道作用于地层，同时排水通道由单一的垂直向上被动排水，变为垂直向上。
31.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。