一种快速降低填筑土体孔隙水压的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种快速降低填筑土体孔隙水压的装置，包括：间隔安装在填筑土体内的具有进风腔和排风腔和多根孔隙水消散线管；安装在地面上并与每根孔隙水消散线管的进风腔、排风腔分别连通的地面进风管路和地面排风管路；分别连接地面排风管路、地面进风管路的真空泵和压力空气泵。其中，压力空气泵与真空泵循环交替工作，用于对安装有孔隙水消散线管的填筑土体交替施加负压和压力通风，加速填筑土体内孔隙水的排出。本实用新型专利技术可以快速孔隙水压力，提升填筑土体的稳定安全系数。

A device for rapidly reducing pore water pressure of filled soil

【技术实现步骤摘要】
一种快速降低填筑土体孔隙水压的装置
本技术涉及粘性坝体或土体填筑
，尤其涉及一种快速降低填筑土体孔隙水压的装置。
技术介绍
在水利水电等工程领域，粘性坝体或土体填筑是常见的的一种工程应用，但坝体或土体填筑过程中，粘性土体内孔隙水压力消散根据土体物理特性，消散的时间从几个月到几年甚至更长不等。因而在粘性土体填筑施工过程中，可能会产生较高孔隙水压力的情况，而高孔隙水压力的存在，往往会导致心墙中有效应力的降低，从而影响坝体尤其是高粘土心墙坝或高填筑体的稳定安全，进而不得不出现放慢填筑速度或长时间停工来保证后续施工的稳定安全。比如笔者经历的热带雨林的一个50米高的当地页岩材料心墙土石坝，由于心墙施工完工前后心墙部位存在较高孔隙水压，按规范要求不得不停工等半年后才实施坝顶心墙内的防渗墙工程，给施工带来很大的困扰。国内外多次出现的尾矿坝垮塌的一个很重要的原因之一就是堆筑较高的尾矿坝体内存在较高孔隙水压力，没有得到及时消散，进而引起严重的稳定安全问题。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种快速降低填筑土体孔隙水压的装置，为填筑土体的后续施工提供安全稳定的条件。为了实现本技术的上述目的，提供以下技术方案：一种快速降低填筑土体孔隙水压的装置，包括：间隔安装在填筑土体内的多根孔隙水消散线管，其具有底部相通的进风腔和排风腔，且所述排风腔与填筑土体相通；安装在地面上并与每根孔隙水消散线管的进风腔连通的地面进风管路；安装在地面上并与每根孔隙水消散线管的排风腔连通的地面排风管路；连接所述地面排风管路的真空泵；连接所述地面进风管路并与所述真空泵循环工作的压力空气泵；其中，真空泵工作时，与其相连通的地面排风管路和排风腔内依次形成负压，在负压的作用下使位于每根孔隙水消散线管周围的孔隙水向孔隙水消散线管内集聚；压力空气泵工作时，其产生的压力空气经由地面进风管路依次进入每根孔隙水消散线管的进风腔和排风腔后，携带其内集聚的孔隙水经地面排风管路排出。优选的，多根所述孔隙水消散线管在填筑土体内呈正三角布置。优选的，每根所述孔隙水消散线管具有两个排风腔，一个进风腔，且三个腔体的底部相互打通；每个排风腔通过在其管壁上钻设透气透水的花孔与填筑土体相通。优选的，每根所述孔隙水消散线管垂直安装在填筑土体内，且每根孔隙水消散线管与表面填筑土体接触的上部缠绕密封带，与表面填筑土体形成密封。优选的，每根孔隙水消散线管在缠绕密封带的以下部位包裹透水透气的土工布。优选的，所述地面进风管路包括：数根地面进风支管，在安装多根孔隙水消散线管的填筑土体的上方地面上平行设置，且每根地面进风支管与位于同一直线上的若干根孔隙水消散线管的进风腔连通；地面进风主管，安装在填筑土体以外的地面上，其与所有地面进风支管连通；所述地面排风管路包括：数根地面排风支管，在安装多根孔隙水消散线管的填筑土体的上方地面上平行设置，且每根地面排风支管与位于同一直线上的若干根孔隙水消散线管的排风腔连通；地面排风主管，安装在填筑土体以外的地面上，其与所有地面排风支管连通。优选的，所述地面进风主管、地面排风主管通过气阀开关组分别连接所述压力空气泵和所述真空泵。优选的，所述地面进风支管、地面排风支管通过专用变径接头分别连通所述孔隙水消散线管的进风腔和排风腔。本技术的有益效果体现在以下方面：1)本技术通过在填筑土体内安装多根孔隙水消散线管，缩短孔隙水消散距离；通过主动施加真空负压措施并适时进行压力空气循环，及时带走孔隙水消散线管周边土体汇聚的孔隙水，实现快速降低填筑土体孔隙水压的目的，对提高填筑土体稳定安全系数有积极作用，并且节省后续施工工序时间；2)本技术所用管线可以重复使用，所用施工机具材料简单，实施成本不高。附图说明图1是本技术快速降低填筑土体孔隙水压的装置的平面示意图；图2是图1所示的A-A剖视图；图3a是本技术的真空泵工作的气路图；图3b是本技术的压力空气泵工作的气路循环图；图4是本技术快速降低填筑土体孔隙水压的装置的气路流程图；图5是本技术的孔隙水消散线管的纵向剖视图；图6是本技术的孔隙水消散线管与专用变径接头的连接部位的横向剖视图；图7和图8是本技术的专用变径接头的结构示意图。附图标记说明：1-孔隙水消散线管；1a-进风腔；1b、1c-排风腔；2-土工布；3-花孔；4-专用变径接头；4a-硬塑料管；4b-橡胶塞；5-密封带；6-地面进排风双支管；7-地面进排风双主管；8、11-气阀开关组；9-真空泵；10-压力空气泵。具体实施方式本技术旨在提供一种能够提升和改善填筑土体内的孔隙水压的消散条件的装置，从而快速降低填筑土体内的孔隙水压。本技术提升和改善填筑土体内的孔隙水压的消散条件的方法如下：在填筑土体内间隔安装具有进风腔和排风腔的多根孔隙水消散线管，并通过多根孔隙水消散线管对填筑土体施加真空负压和压力空气循环，孔隙水通过布置在其附近的孔隙水消散线管而快速消散。多根孔隙水消散线管在填筑土体内的间隔布置大大减小了土体孔隙水的消散路径，真空负压使得土体孔隙水的消散渗透加快，压力空气使得汇聚在孔隙水消散线管周围的水分迅速排出，而真空负压和压力空气的的交替循环实施为土体提供一种脉冲能量，让孔隙水排出更为顺畅，实现快速降低填筑土体内的孔隙水压力。下面结合附图和实施例对本技术进行详细说明。如图1和2所示，本实施例提供一种快速降低填筑土体孔隙水压的装置，包括：间隔安装在填筑土体内具有进风腔和排风腔的多根孔隙水消散线管1；安装在地面上并与每根孔隙水消散线管1的进风腔连通的地面进风管路；安装在地面上并与每根孔隙水消散线管1的排风腔连通的地面排风管路；连接地面排风管路的真空泵9；连接地面进风管路并与真空泵9循环工作的压力空气泵10。其中，真空泵9工作时，与其相连通的地面排风管路和孔隙水消散线管1的排风腔内依次形成负压，在负压的作用下使位于每根孔隙水消散线管1周围的孔隙水向孔隙水消散线管1内集聚；压力空气泵10工作时，其产生的压力空气经由地面进风管路依次进入每根孔隙水消散线管1的进风腔和排风腔后，携带其内集聚的孔隙水经地面排风管路排出。本实施例的孔隙水消散线管1采用市场已有的PVC三腔线管。如图5和6所示，每根孔隙水消散线管1具有两个排风腔1b、1c，一个进风腔1a；排风腔1b、1c分别在其管壁上纵向间隔钻设透气透水的1.5mm花孔3与填筑土体相通，相邻花孔3间距20-40cm；进风腔1a管壁不钻孔。三个腔体的底部相互打通。其中，每根孔隙水消散线管1垂直安装在填筑土体内，并且，如图1所示，多根孔隙水消散线管1在填筑土体内呈正三角布置，使周围的孔隙水进入孔隙水消散线管1内的消散路径最短，从而大大减小土体孔隙水的消散路径。本实施例孔隙水消散线管1采用25mm规格以上内径，填筑土体内钻孔采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速降低填筑土体孔隙水压的装置，其特征在于，包括：/n间隔安装在填筑土体内的多根孔隙水消散线管，其具有底部相通的进风腔和排风腔，且所述排风腔与填筑土体相通；/n安装在地面上并与每根孔隙水消散线管的进风腔连通的地面进风管路；/n安装在地面上并与每根孔隙水消散线管的排风腔连通的地面排风管路；/n连接所述地面排风管路的真空泵，用于使位于每根孔隙水消散线管周围的孔隙水向孔隙水消散线管内集聚；/n连接所述地面进风管路并与所述真空泵交替工作的压力空气泵，用于产生压力空气携带孔隙水消散线管内集聚的孔隙水经地面排风管路排出。/n

【技术特征摘要】
1.一种快速降低填筑土体孔隙水压的装置，其特征在于，包括：
间隔安装在填筑土体内的多根孔隙水消散线管，其具有底部相通的进风腔和排风腔，且所述排风腔与填筑土体相通；
安装在地面上并与每根孔隙水消散线管的进风腔连通的地面进风管路；
安装在地面上并与每根孔隙水消散线管的排风腔连通的地面排风管路；
连接所述地面排风管路的真空泵，用于使位于每根孔隙水消散线管周围的孔隙水向孔隙水消散线管内集聚；
连接所述地面进风管路并与所述真空泵交替工作的压力空气泵，用于产生压力空气携带孔隙水消散线管内集聚的孔隙水经地面排风管路排出。


2.根据权利要求1所述的快速降低填筑土体孔隙水压的装置，其特征在于，多根所述孔隙水消散线管在填筑土体内呈正三角布置。


3.根据权利要求2所述的快速降低填筑土体孔隙水压的装置，其特征在于，每根所述孔隙水消散线管具有两个排风腔，一个进风腔，且三个腔体的底部相互打通；每个排风腔通过在其管壁上钻设透气透水的花孔与填筑土体相通。


4.根据权利要求3所述的快速降低填筑土体孔隙水压的装置，其特征在于，每根所述孔隙水消散线管垂直安装在填筑土体内，且每根孔隙水消散线管与表面填筑土体接触的上部缠绕密封带，与表面填筑土体形成密...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐方才，沈增良，王丽华，布浩然，潘文国，黄志雄，刘宗强，宁隆，姚远，张成胜，杨卫杰，陈天增，周发友，张天翔，
申请(专利权)人：中国水电基础局有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12