本實(shí)用新型涉及用于真空預(yù)壓氣壓劈裂系統(tǒng)的噴氣頭。

背景技術(shù)：

真空預(yù)壓法加固軟土地基的加固效果，主要取決于真空膜下的真空度和豎向排水體系中的負(fù)壓的分布規(guī)律。受井阻的影響，豎向排水體系的負(fù)孔壓沿深度方向有一定衰減，許多專家針對加固深度做了大量的試驗(yàn)研究，李小和(2002)提出在神對為22m處，軟土地基沉降幾乎為零，在深度17m以下無沉降變化；魏波(2003)對甬-臺-溫高速公路采用真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓處理軟土地基前后的土樣進(jìn)行對比分析，在深度10m范圍內(nèi)加固效果明顯，18m以下無加固效果。周波(2008)針對真空預(yù)壓處理軟土地基，加固深度往往僅在0～8米。

除此之外，真空預(yù)壓法固結(jié)時(shí)間長，工后沉降大，往往影響施工的工期，增加工程造價(jià)?！墩婵疹A(yù)壓加固軟土地基技術(shù)規(guī)程》(JTS 147-2-2009)指出真空預(yù)壓加固地基固結(jié)度需達(dá)到80％。大量工程為滿足這一要求，抽真空時(shí)間較長。例如，劉漢龍(2006)針對杭-金-衢高速公路進(jìn)行真空預(yù)壓加固歷時(shí)8個(gè)月。孫立強(qiáng)等人(2010)天津?yàn)I海吹填土進(jìn)行真空預(yù)壓，抽真空時(shí)間長達(dá)275天。

為解決真空預(yù)壓的局限性，劉松玉等人提出氣壓劈裂聯(lián)合真空預(yù)壓加固深層軟土地基。主要通過單孔管往土里注氣，使得土體發(fā)生劈裂，土體中產(chǎn)生大量的裂紋，并且深層土體的滲透壓力變大，加速土體的水從排水系統(tǒng)中排出。

雖然單孔管注氣方法雖然能在一定程度上解決深層軟土的加固效果，但存在多局限性，主要表現(xiàn)以下兩個(gè)方面

(1)工作性能方面：單孔管注氣法僅在局部產(chǎn)生一定的效果，很難在較大的范圍產(chǎn)生影響，在施工過程中，單孔管插入深度較大時(shí)，往往會(huì)使得管子被軟土阻塞，導(dǎo)致無法注氣，加固效果較差，排水板淤堵問題仍不能很好的解決。

(2)經(jīng)濟(jì)適用方面：單孔管注氣影響范圍較小，需要大量的塑料排水板，增加工程預(yù)算。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，結(jié)合軟土損傷裂紋產(chǎn)生機(jī)理和軟土工程特性，提供一種能制作和工藝簡單并適用于深層軟土地基(大于10米)真空預(yù)壓氣壓劈裂系統(tǒng)的噴氣頭。本實(shí)用新型能夠提高深部軟土地基滲透性，加速深層軟土地基孔壓耗散，加快固結(jié)速度，縮短固結(jié)時(shí)間，有效的控制工后沉降。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種用于真空預(yù)壓氣壓劈裂系統(tǒng)的噴氣頭，包括噴氣頭主體1和用于將主體1與注氣管3相連接的轉(zhuǎn)換接頭2，其特征在于，所述的噴氣頭主體1的前端為錐形，在噴氣頭主體1上分布有孔洞4，所述的轉(zhuǎn)換接頭2為扁圓柱形，中間開設(shè)有用于容納注氣管3通過的通孔，側(cè)面周邊排布有多個(gè)圓孔，圓孔用于穿過螺栓桿5，每個(gè)螺栓桿5的前端固定連接有阻隔板。

本實(shí)用新型由于采用以上技術(shù)方法，能夠很好地解決深層軟土地基真空預(yù)壓固結(jié)效果較差、排水板淤堵等問題，較單孔管注氣具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)方便注氣管插入深層軟土地基，不宜堵塞管口，施工過程中，注氣輻射范圍加大，加固效果明顯，通過轉(zhuǎn)換接頭可以方便選用不同管徑注氣管，降低工程造價(jià)。

(2)該噴頭的材質(zhì)選用不銹鋼，噴頭處的轉(zhuǎn)換接頭適用于各種孔徑的注氣管，可以與現(xiàn)場的注氣增壓的管口無縫連接，不需要復(fù)雜的加工，安裝方便。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的用于真空預(yù)壓氣壓劈裂系統(tǒng)的噴氣頭的整體結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本實(shí)用新型的用于真空預(yù)壓氣壓劈裂系統(tǒng)的噴氣頭三維示意圖

圖中標(biāo)號說明：1噴氣頭主體；2轉(zhuǎn)換接頭；3注氣管；4直徑為10mm孔洞；5螺栓桿；6螺母。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行說明。

參見圖1和圖2，本實(shí)用新型提供一種用于真空預(yù)壓氣壓劈裂系統(tǒng)的噴氣頭，具體包括噴氣頭主體1、轉(zhuǎn)換接頭2、注氣管3，真空預(yù)壓法處理深層軟土地基時(shí)，需要將噴氣頭主體1與轉(zhuǎn)換接頭2相連形成噴頭整體，噴頭1上開有直徑為10mm空洞4，然后與注氣管3相連；真空預(yù)壓氣壓劈裂系統(tǒng)的噴氣頭的轉(zhuǎn)換接頭2，通過螺母6螺栓桿5擰緊，螺栓桿5的前部固定連接有阻隔板(圖中未畫出)，從而達(dá)到阻隔板夾緊注氣管3的目的。

由于結(jié)構(gòu)的簡單性及所有部件的標(biāo)準(zhǔn)通用性，該裝置的氣壓劈裂效果及其他力學(xué)效果可以方便地通過現(xiàn)有的商業(yè)有限元計(jì)算軟件進(jìn)行分析論證，從而可以方便工程技術(shù)人員根據(jù)不同的實(shí)際工程需要，靈活選擇不同類型不銹鋼氣壓劈裂噴頭進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。