[發明專利]防止結構物液化的構造

在審

• 申請號: 202010152052.6
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN113356180A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 陳賜賢;杜懷茹
• 申請（專利權）人: 陳賜賢;杜懷茹
• 主分類號: E02D3/10
• 分類號: E02D3/10
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 隆翔鷹

一種防止結構物液化的構造，包含球管，所述球管內具有連通的直孔、球孔、止擋孔，所述球孔中設有浮球，所述浮球外徑大于所述直孔、所述球孔連通處的孔口，所述止擋孔中設有止擋桿，所述止擋桿用于限制所述浮球僅能在所述球孔中活動，所述止擋孔用于結合連通轉接管以連通排水管。當球管插入地表下時，地下水可推開浮球而經由完全開放的孔口流入，由此，有效消散下插時地表下水浮力所生成的阻力，而利于安裝且增強集水、排水效果，當球管到達定位時，因為地下水壓內外平衡作用，球體會自然掉落在孔口，以遮擋閉合所述孔口；本發明設在高液化地層的結構物的地表下周圍，利用浮動與匯流排放瞬間地下水壓沖擊力，例如搜集地震產生的地下水，避免液化發生。

技術領域

本發明涉及到一種防止結構物液化的構造，特別是指其利用浮球的浮動升 降，可有效消散下插時地表下水浮力所生成的阻力，增強集水、排水效果。

背景技術

所謂土壤液化是土壤由固體狀態轉化為液體狀態，地層中的砂質土壤顆粒 小，顆粒間的孔隙更小，孔隙雖然連通，但水的流通較慢，在含水量飽和的狀態 下，如果受到地震波的壓力，孔隙水無法及時排出以消減壓力，而在孔隙中形成 “超額孔隙水壓”，當孔隙水壓總和超過土壤圍壓時，土壤的摩擦力消失，又因 為砂土的粘滯力本來就小，因此瞬間剪力強度趨近于零，土壤受力可以無限變形， 成為液體狀態的砂漿，稱為土壤液化。

目前各種結構物常遭受其地基下方地層中水分的考驗，一旦地層含水量達到 過度飽和的程度，如果不能對水分迅速排放處理，隨時可能發生基礎軟弱，地基 崩滑下陷等災害。

現今許多的土壤液化潛在區域，其地層中存在“砂質土壤”在“高地下水位” 的狀況，當遇到地震搖晃時，形成“超額孔隙水壓”導致砂質顆粒浮在水中的現 象，因而使砂質土壤失去承載建筑物重量的力量，造成結構物下陷或傾斜的損壞， 因此要在土壤液化潛勢區域進行建造各種結構物之前，勢必首先進行地層改良的 工程，例如設置防止土壤液化(Soil Liquefaction)的抑制裝置，將地震時超額孔 隙水壓消散及排除，可以防止地震時液化造成的損壞。

以下二種為目前常見的防止土壤液化(Soil Liquefaction)的抑制裝置，其缺 點至少如下：

1.垂直排水帶：容易堵塞，工程成本高。

2.礫石砂樁：成本高，施工費時。

除了上述的缺點外，所有的防止土壤液化抑制裝置當其插入地表下時，其底 端都會遇到地表下水浮力所生成的阻力強力阻擋，因此，現有技術其中有一種防 止土壤液化抑制裝置，其在底端開口處通過樞軸(Hinge)設置活動頁板，以形 成活動閥門，地下水以其水浮力打開該活動閥門進入裝置中，以消散下插時地表 下水浮力所生成的阻力，之后該活動閥門會關閉，以達到集水的目的，但是這種 構造仍然有較復雜、容易損壞且增加制造成本等缺點。

另外，本申請發明人先前申請有中國臺灣專利第M526591號“毛細式透排 水管轉接頭”，該轉接頭包含用于套接在毛細式透排水管的轉接管體，可通過轉 接管體連接另一毛細式透排水管或一般管體，使毛細式透排水管通過虹吸原理所 汲吸的液體能通過轉接管體流通。

上述該專利的轉接頭套接毛細式透排水管后插入地表下時，其因為底端是封 閉的，也會遇到地表下水浮力所生成的阻力強力阻擋，而不利于安裝作業。

由以上所述可知，如何消散防止土壤液化抑制裝置下插時地表下水浮力所生 成的阻力，以利于安裝且增強集水、排水效果，實為業界一大課題。

于是，本申請發明人基于創新的理念，根據多年從事該項技術領域產品開發 的專業實務經驗，以及積極潛心研發思考，經由無數次的實際設計實驗，才得到 本發明的技術方案。

發明內容

本發明的目的，是提供一種利用浮球的浮動升降，可有效消散下插時地表下 水浮力所生成的阻力，增強集水、排水效果的防止結構物液化的構造。