專利名稱：內(nèi)撐網(wǎng)片式減壓井管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及堤壩基礎(chǔ)工程，具體地說是涉及降低堤壩基低層滲透水壓力的內(nèi)撐網(wǎng)片式減壓井管。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)外大量堤壩破壞得實(shí)例調(diào)查資料表明，由于滲流引起的災(zāi)害占整個(gè)事故得40％左右，災(zāi)害表現(xiàn)形式如堤(壩)身、堤(壩)基的管涌、流土、裂縫、崩岸等，而其中管涌、流土直接是由于滲透壓力、滲透梯度較大所導(dǎo)致。據(jù)估計(jì)，在1998年長(zhǎng)江流域大洪水期間所發(fā)生得險(xiǎn)情中，滲透直接導(dǎo)致的險(xiǎn)情占70％，管涌破壞又最為突出。
人們?cè)谒こ痰拈L(zhǎng)期實(shí)踐中和滲流控制理論、技術(shù)的研究中，創(chuàng)造了很多行之有效的防滲、排水降壓的滲控技術(shù)措施，降低堤壩基礎(chǔ)及下游的滲透壓力以保證工程的安全。其中當(dāng)?shù)?壩)基下的覆蓋層上部為弱透水層、下部為強(qiáng)透水層的二元或多元土結(jié)構(gòu)時(shí)，多采用減壓井技術(shù)控制基礎(chǔ)的滲透穩(wěn)定性。首先采用減壓井防止堤壩基礎(chǔ)發(fā)生過大揚(yáng)壓力的是美國(guó)陸軍工程兵團(tuán)，在1942年蒙大拿州福特派克壩采用減壓井作為滲流控制的補(bǔ)充措施，效果很好，使壩趾靜水壓力由45英尺降為5英尺，以后此項(xiàng)技術(shù)被逐漸推廣。采用減壓井技術(shù)既經(jīng)濟(jì)又能有效地降低堤(壩)基下游的揚(yáng)壓力，因此在長(zhǎng)江沿岸、湖北荊江大堤、江西九江大堤及廣東三水北江大堤等江河湖堤的許多堤段下游均設(shè)有減壓井。但大量實(shí)際應(yīng)用情況表明，由于傳統(tǒng)減壓井本身在設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、用料及管理中存在缺陷，使減壓井的效率和使用壽命不甚理想，其中由于減壓井砂礫濾料在施工填料時(shí)產(chǎn)生的離析。質(zhì)量難以控制常常留下隱患，使減壓井的使用效率和使用壽命大打折扣，如湖北、九江一些大堤下游減壓井使用年限約在1-3年左右，廣東北江大堤石斛險(xiǎn)段建了許多口減壓井，一年多就有些井未能發(fā)揮其排滲減壓的作用；美國(guó)密西西比河大堤減壓井的效率在15年時(shí)間折減了三分之一強(qiáng)，檢查結(jié)果認(rèn)為主要是礫石反濾層中結(jié)垢堵塞所致。
減壓井最常見的失效原因之一是井中填充的反濾料發(fā)生淤堵，這種淤堵是否發(fā)生主要看反濾料級(jí)配與堤基土顆粒是否匹配，如果濾料與被保護(hù)土匹配關(guān)系不好，就易發(fā)生幾何淤堵。也有些巖土地層中的礦物成分溶解于水中，在流動(dòng)的地下水中含有的可溶鹽和各種化學(xué)物質(zhì)之間在一定環(huán)境溫度下產(chǎn)生新的化合物，沉淀在濾層中，就可能會(huì)產(chǎn)生化學(xué)淤堵。在某些低流速，氧氣稀少的水環(huán)境下，還會(huì)產(chǎn)生新的生物性微生物，其代謝物會(huì)將滲流通道淤堵，如食鐵、食硫的厭氧菌的代謝物在獅子山尾礦壩的輸水管中就曾發(fā)現(xiàn)，有時(shí)這種生物還會(huì)加速化學(xué)淤堵。目前堤壩工程中最多見、最易發(fā)生的還是幾何淤堵，它使減壓井功效降低甚至失效，實(shí)際應(yīng)用中有的使用一年，或者二至三年也就失效(也有少數(shù)建造較好的減壓井已運(yùn)行了多年)。由于減壓井較深，被淤堵了的反濾料很難甚至無法取出，也曾試圖高壓水反沖洗，但效果并不理想，常常只能任其失效。為了工程安全，不得不重新建造，一口井造價(jià)往往需要2-3萬(wàn)左右，這樣不但造成堤壩工程長(zhǎng)期運(yùn)行管理費(fèi)用大大提高，而且又使堤(壩)工程很不安全。為此人們?cè)趯で笮碌牡袒鶟B流控處理方法，其中截滲墻是當(dāng)前流行的主要措施之一，但是各種防滲墻將江堤滲截?cái)嗟淖鞣ㄆ湓靸r(jià)高且不說，大量采用后就其長(zhǎng)期后果開看，可能導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境改變和惡化，這是非常值得注意的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)撐網(wǎng)片式減壓井管，該井管具有提升內(nèi)管方便，更換堵塞過濾層容易，滲水快，減壓效果明顯等優(yōu)點(diǎn)。
內(nèi)撐網(wǎng)片式減壓井管，由外管，內(nèi)管，過濾層所組成，其特征在于內(nèi)管是由分離的四塊相同的網(wǎng)片所組成的環(huán)形內(nèi)撐網(wǎng)式結(jié)構(gòu)，內(nèi)管中央設(shè)有支撐連桿和傳力軸，支撐連桿分上、中、下三層，每層四根連桿，在四根支撐連桿的兩端裝有鉸鏈，一端鉸鏈分別固定在四塊弧形網(wǎng)片上，另一端鉸鏈分別固定在傳力軸上，過濾層放置在內(nèi)管與外管之間，緊貼在外管內(nèi)壁上。
內(nèi)撐網(wǎng)片式減壓井管的基本結(jié)構(gòu)該井管由外管+土工織物過濾層+內(nèi)撐網(wǎng)片式內(nèi)管組成。
由于開槽內(nèi)管漲壓式減壓井管結(jié)構(gòu)在操作上存在不夠靈活的缺點(diǎn)，在保持井管三層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，把內(nèi)管改變?yōu)榉蛛x的四塊網(wǎng)片組裝起來構(gòu)成環(huán)型內(nèi)撐式分離網(wǎng)片結(jié)構(gòu)，內(nèi)管中央設(shè)有支撐連桿和傳力軸。傳力軸上提即可收攏支撐連桿，四塊網(wǎng)片構(gòu)成一個(gè)直徑較小的內(nèi)管，此時(shí)可將土工織物過濾層套在網(wǎng)片的外周，一同插入外管中，當(dāng)內(nèi)管到位后，通過傳力軸向下壓(類似傘骨架結(jié)構(gòu))，將網(wǎng)片漲壓撐開，支撐連桿抵住網(wǎng)片，網(wǎng)片將土工織物過濾層壓向外管內(nèi)壁。使用久后當(dāng)過濾層發(fā)生堵塞，滲水效果差時(shí)，只要提升傳力軸，收攏支撐連桿及網(wǎng)片，就可把內(nèi)管提出來，將新的過濾層套在網(wǎng)片的外周，再插入外管，下壓傳力軸，即可由網(wǎng)片把過濾層壓向外管內(nèi)壁。
本發(fā)明的內(nèi)撐網(wǎng)片式減壓井管，經(jīng)試驗(yàn)證明，該井管具有提升內(nèi)管方便，更換過濾層容易，滲水快，減壓效果好，而且部件可以工業(yè)化生產(chǎn)，大大節(jié)省了開支。
四

圖1內(nèi)撐網(wǎng)片式減壓井管的示意圖；圖2內(nèi)撐網(wǎng)片式減壓井管的剖面圖；附圖標(biāo)記1-外管、2-過濾層、3-內(nèi)管、4-支撐連桿、5-傳力軸、6-網(wǎng)片。
五具體實(shí)施例方式
外管為PVC多孔花管，內(nèi)徑為100mm，外管上小孔的孔徑為20mm，孔間距80mm，外管單節(jié)長(zhǎng)4m，將外管插入已打好的土孔中，內(nèi)管外徑為95mm，長(zhǎng)4m，內(nèi)管由四塊孤形網(wǎng)片所構(gòu)成，其網(wǎng)片是由多層塑料網(wǎng)壓成圓孤形，網(wǎng)眼呈六角形，網(wǎng)眼直徑為20mm，內(nèi)管中央設(shè)有PVC材料制成的支撐連桿和傳力軸，支撐連桿分上、中、下層，每層4根，分別將支撐連桿兩端的鉸鏈，一端焊接在網(wǎng)片上，網(wǎng)片的焊接處用塑料片焊接加固，另一端焊接在傳力軸上，將縫制好的土工織物過濾層套在網(wǎng)片的外周，用傳力軸推入外管中，當(dāng)傳力軸下壓時(shí)，通過支撐連桿將網(wǎng)片張開，把過濾層壓緊在外管內(nèi)壁上。當(dāng)需要更換過濾層時(shí)，只要將傳力軸向上提收，便可取出分離網(wǎng)片組成的環(huán)型內(nèi)管，把新的過濾層套在網(wǎng)片外周插入外管中，下壓傳力軸，網(wǎng)片就張開，將過濾層緊壓在外管內(nèi)壁。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)撐網(wǎng)片式減壓井管，由外管(1)、過濾層(2)、內(nèi)管(3)組成，其特征在于內(nèi)管(3)是由分離的四塊網(wǎng)片(6)構(gòu)成的環(huán)形內(nèi)撐網(wǎng)式結(jié)構(gòu)，在內(nèi)管(3)的中央設(shè)有支撐連桿(4)和傳力軸(5)，支撐連桿(4)一端連接網(wǎng)片(6)，另一端連接傳力軸(5)上，過濾層(2)放置在內(nèi)管(3)與外管(1)之間，緊貼在外管(1)的內(nèi)壁上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)撐網(wǎng)片式減壓井管，其特征在于所述的支撐連桿(4)分上、中、下三層，每層四根連桿，在四根支撐連桿(4)的兩端裝有鉸鏈，一端鉸鏈分別固定在四塊網(wǎng)片(6)上，鉸連與網(wǎng)片的連接處用塑料片焊接加固，另一端鉸鏈固定在傳力軸(5)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)撐網(wǎng)片式減壓井管，其特征在于所述的外管(1)為多孔花管，其小孔的孔徑為20mm，孔間距為80mm，用PVC塑料制成，外管(1)的內(nèi)徑為20-50cm，單節(jié)長(zhǎng)4cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)撐網(wǎng)片式液壓井管，其特征在于所述的網(wǎng)片(6)是由多層塑料網(wǎng)壓制成圓孤形，網(wǎng)眼呈六角形，網(wǎng)眼直徑為20mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種內(nèi)撐網(wǎng)片式減壓井管，它是由多孔外管(1)、過濾層(2)、內(nèi)管(3)組成；內(nèi)管(3)是由分離的四塊網(wǎng)片(6)構(gòu)成的環(huán)形內(nèi)撐網(wǎng)式結(jié)構(gòu)，在內(nèi)管(3)的中央設(shè)有支撐連桿(4)和傳力軸(5)，支撐連桿(4)分上、中、下三層，每層四根，連桿的一端連接在網(wǎng)片(6)上，另一端連在傳力軸(5)上，其結(jié)構(gòu)類似雨傘骨架的結(jié)構(gòu)，當(dāng)傳力軸(5)上提時(shí)，支撐連桿(4)收縮，傳力軸下壓時(shí)，連桿帶動(dòng)網(wǎng)片(6)張開，便將套在網(wǎng)片外圍的過濾層(2)緊貼在外管(1)的內(nèi)壁。當(dāng)過濾層(2)堵塞時(shí)，只要提升傳力軸(5)支撐連桿(4)帶動(dòng)網(wǎng)片(6)收縮，便可取出過濾層(2)進(jìn)行更換。該井管結(jié)構(gòu)合理，減壓效果顯著，經(jīng)濟(jì)耐用。
文檔編號(hào)E02D19/00GK1858366SQ20061003916
公開日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2006年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月29日
發(fā)明者趙恒文, 趙堅(jiān), 范勁, 速寶玉, 張祝添 申請(qǐng)人:河海大學(xué)