一種板管結(jié)合的電滲電極的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及巖土工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種板管結(jié)合的電滲電極。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著對(duì)環(huán)境問題的日益重視以及對(duì)土地資源需求的日益增長(zhǎng)，快速有效地對(duì)吹填淤泥進(jìn)行排水固結(jié)成為一項(xiàng)亟待解決的問題。傳統(tǒng)的排水固結(jié)方法對(duì)于吹填淤泥這種高含水量、低水力滲透性的細(xì)顆粒材料來說，都存在困難。傳統(tǒng)方法主要有堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓、強(qiáng)夯以及這三種方法的各種組合。堆載預(yù)壓法主要困難在于速度太慢，并且需要大量的土石方做為堆載，堆載預(yù)壓法常常需要數(shù)年時(shí)間，才能達(dá)到80%以上的固結(jié)度。真空預(yù)壓法主要困難在于只能在吹填淤泥表層約Im的范圍內(nèi)形成硬殼層，對(duì)于深層的軟土幾乎沒有固結(jié)效果。強(qiáng)夯法對(duì)于吹填軟土，易形成“彈簧土”，夯錘的能量以波動(dòng)形式損耗，排水固結(jié)效果很差。
[0003]對(duì)于吹填淤泥，電滲法是一種很有潛力的排水固結(jié)方法。近年來出現(xiàn)的導(dǎo)電塑料電滲電極是電滲領(lǐng)域的一個(gè)重要進(jìn)展，有板狀和管狀兩種主要型式。
[0004]已有的板狀電極(公開號(hào)為102720182A的中國(guó)發(fā)明專利:一種可導(dǎo)電的塑料排水板)，由于導(dǎo)電塑料的電阻無(wú)法像金屬電極那樣忽略不計(jì)，因此雖然在導(dǎo)電塑料電極內(nèi)部埋設(shè)了兩根銅絲，但電勢(shì)沿著深度方向仍然有損失，當(dāng)吹填淤泥深度超過5m時(shí)，電勢(shì)沿深度方向的消減無(wú)法忽略不計(jì)，造成電能無(wú)法作用到土體深部，深層吹填淤泥固結(jié)效果不佳。而且使用板狀電極時(shí)，電極表面凹槽與表面包裹的土工織物濾層間形成的排水通道較窄，此結(jié)構(gòu)進(jìn)行抽真空工序會(huì)導(dǎo)致真空度向土體深處損失逐漸增大，且到抽真空工序后期上部土層出現(xiàn)非飽和區(qū)域，導(dǎo)致下部土層的真空排水較為困難。
[0005]已有的管狀電極(公開號(hào)為CN204151773 U的中國(guó)實(shí)用新型專利:一種用于電滲排水固結(jié)的分級(jí)式電極管)，采用了分級(jí)式的方法將電能分配到土體深部，但試驗(yàn)表明管狀電極的電滲電流遠(yuǎn)小于板狀電極，在一項(xiàng)面積為ISm2的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中，數(shù)據(jù)表明管狀電極產(chǎn)生的電流僅為板狀電極的I /3。
[0006]使用現(xiàn)有板狀電極和管狀電極的固結(jié)效果沿深度方向遞減，若吹填淤泥深度超過5m，固結(jié)效果不理想，因此需要一種電滲效果好、排水通道大、沿深度方向固結(jié)效果均一的新型電滲電極。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的就是要解決上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種電滲效果好、排水通道大、沿深度方向固結(jié)效果均一的板管結(jié)合的電滲電極。
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種板管結(jié)合的電滲電極，其特征在于，包括導(dǎo)電排水管和導(dǎo)電排水板，所述導(dǎo)電排水管內(nèi)外壁均開設(shè)縱向的排水槽，所述導(dǎo)電排水板兩面設(shè)有縱向的排水槽，所述導(dǎo)電排水管周圍間隔設(shè)置導(dǎo)電排水板形成導(dǎo)電排水板管。
[0009]優(yōu)選的，還包括非導(dǎo)電排水管和非導(dǎo)電排水板，所述非導(dǎo)電排水管內(nèi)外壁均開設(shè)縱向的排水槽，所述非導(dǎo)電排水板兩面設(shè)有縱向的排水槽，所述非導(dǎo)電排水管周圍間隔設(shè)置多個(gè)非導(dǎo)電排水板形成非導(dǎo)電排水板管，從導(dǎo)電排水板管起由下至上與非導(dǎo)電排水板管交錯(cuò)連接形成排水結(jié)構(gòu)。
[0010]進(jìn)一步的，所述排水結(jié)構(gòu)表面和底部由導(dǎo)電土工織物濾層和非導(dǎo)電土工織物濾層包裹，所述導(dǎo)電土工織物濾層對(duì)應(yīng)包裹導(dǎo)電排水板管;所述非導(dǎo)電土工織物濾層對(duì)應(yīng)包裹非導(dǎo)電排水板管。
[0011]進(jìn)一步的，所述排水結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有未開孔的非導(dǎo)電塑料內(nèi)管。
[0012]進(jìn)一步的，導(dǎo)電排水板管和非導(dǎo)電排水板管連接時(shí)導(dǎo)電排水管與非導(dǎo)電排水管、導(dǎo)電排水板與非導(dǎo)電排水板之間對(duì)應(yīng)。
[0013]進(jìn)一步的，所述非導(dǎo)電排水管、導(dǎo)電排水管分別為非導(dǎo)電塑料、導(dǎo)電塑料制成且形狀相同；所述非導(dǎo)電排水管、導(dǎo)電排水管管壁上均勻間隔設(shè)有排水孔。
[0014]進(jìn)一步的，所述導(dǎo)電排水板、非導(dǎo)電排水板分別為導(dǎo)電塑料、非導(dǎo)電塑料制成且形狀相同。
[0015]進(jìn)一步的，所述導(dǎo)電排水板管的導(dǎo)電排水板內(nèi)設(shè)有軸向貫穿導(dǎo)電排水板的導(dǎo)電絲。
[0016]更進(jìn)一步的，所述導(dǎo)電排水板內(nèi)導(dǎo)電絲位于導(dǎo)電排水板與導(dǎo)電排水管連接處或?qū)щ娕潘鍣M向中點(diǎn)處。
[0017]更進(jìn)一步的，所述導(dǎo)電排水板管的導(dǎo)電排水管內(nèi)設(shè)有導(dǎo)電絲，所述導(dǎo)電排水管內(nèi)導(dǎo)電絲對(duì)稱分布于導(dǎo)電排水管管壁內(nèi)并軸向貫穿整個(gè)導(dǎo)電排水管。導(dǎo)電排水板內(nèi)導(dǎo)電絲與導(dǎo)電排水管內(nèi)導(dǎo)電絲可任意設(shè)置，只要在導(dǎo)電排水板與導(dǎo)電排水管連接處不重復(fù)設(shè)置即可。
[0018]更進(jìn)一步的，所述導(dǎo)電排水管內(nèi)導(dǎo)電絲、導(dǎo)電排水板內(nèi)導(dǎo)電絲在距導(dǎo)電排水板管底部或頂部縱向距離相同處利用導(dǎo)線連成一體并連接電源導(dǎo)線。
[0019]進(jìn)一步的，所述導(dǎo)電排水板管與非導(dǎo)電排水板管間采用粘接或一體成型形成排水結(jié)構(gòu)。
[0020]優(yōu)選的，所述導(dǎo)電排水管直徑兩端分別對(duì)稱設(shè)置導(dǎo)電排水板，所述導(dǎo)電排水管直徑端部連接導(dǎo)電排水板中點(diǎn)，所述導(dǎo)電排水板彎曲形成與導(dǎo)電排水管相切的半橢圓形，所述兩導(dǎo)電排水板端部對(duì)應(yīng)連接形成與導(dǎo)電排水管相切的橢圓。
[0021]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)為:
[0022]1.將現(xiàn)有技術(shù)中的排水板與排水管優(yōu)勢(shì)進(jìn)行結(jié)合，采用導(dǎo)電材料并內(nèi)置導(dǎo)電絲制成導(dǎo)電排水板管，導(dǎo)電排水板管有效過電面積優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)中的排水管，且排水通道大于現(xiàn)有技術(shù)中的排水板。
[0023]2.導(dǎo)電排水板管中間的導(dǎo)電排水管和兩側(cè)的導(dǎo)電排水板內(nèi)均設(shè)置導(dǎo)電絲，使整個(gè)導(dǎo)電排水板管處于電場(chǎng)內(nèi)，避免了部分區(qū)域電場(chǎng)較弱影響排水效果。
[0024]3.利用不導(dǎo)電材料制成與導(dǎo)電排水板管形狀相同的非導(dǎo)電排水板管，導(dǎo)電排水板管與非導(dǎo)電排水板管交錯(cuò)連接形成排水結(jié)構(gòu)，在不同深度處皆可通過電源設(shè)定該處的電勢(shì)，避免了電勢(shì)沿深度方向的衰減。
[0025]4.排水結(jié)構(gòu)中各導(dǎo)電排水板管既可以通相同的電壓，也可以由下向上電勢(shì)梯度減小，適合多種施工情況:當(dāng)各導(dǎo)電排水板管電壓相同時(shí)，將電能傳到土體深部，使同一排水結(jié)構(gòu)即使在最深的土層處也能保持與上方土層處同樣的電勢(shì)，解決了深層軟基處理時(shí)，由于能量損失，深部土體難以排水固結(jié)的問題，此時(shí)各導(dǎo)電排水板管與周圍導(dǎo)電排水板管形成水平電場(chǎng)，水流水平進(jìn)入導(dǎo)電排水板管后從排水結(jié)構(gòu)上端抽真空排出；當(dāng)各導(dǎo)電排水板管電壓梯度設(shè)置時(shí)，導(dǎo)電排水板管與其上方的導(dǎo)電排水板管形成從下至上的電場(chǎng)，進(jìn)一步推動(dòng)水流向上排出土體。
[0026]5.導(dǎo)電排水板管與非導(dǎo)電排水板管外表面分別對(duì)應(yīng)包裹導(dǎo)電土工織物濾層和非導(dǎo)電土工織物濾層，導(dǎo)電土工織物濾層浸濕后包裹導(dǎo)電排水板管增加其導(dǎo)電效果，避免電勢(shì)的損失;非導(dǎo)電土工織物濾層包裹非導(dǎo)電排水板管進(jìn)一步加強(qiáng)了其非導(dǎo)電性能，隔絕對(duì)上下方導(dǎo)電排水板管電勢(shì)的影響。
[0027]6.排水結(jié)構(gòu)形成的連續(xù)管內(nèi)設(shè)有未開孔的非導(dǎo)電塑料內(nèi)管，進(jìn)入排水結(jié)構(gòu)連續(xù)管內(nèi)的水通過非導(dǎo)電塑料內(nèi)管能快速真空抽出，比直接帶有排水孔的電極管能更好地真空抽取深部土層的水。
【附圖說明】
[0028]圖1為實(shí)施例1中導(dǎo)電排水板管結(jié)構(gòu)示意圖
[0029]圖2為實(shí)施例1中非導(dǎo)電排水板管結(jié)構(gòu)示意圖
[0030]圖3為實(shí)施例1中排水結(jié)構(gòu)示意圖
[0031]圖4為實(shí)施例2中設(shè)有塑料內(nèi)管的排水結(jié)構(gòu)示意圖
[0032]圖5為實(shí)施例3中導(dǎo)電排水板管結(jié)構(gòu)示意圖
[0033]圖6為實(shí)施例3中排水結(jié)構(gòu)示意圖
[0034]圖7為實(shí)施例4中設(shè)有塑料內(nèi)管的排水結(jié)構(gòu)示意圖
[0035]圖8為實(shí)施例5中導(dǎo)電排水板管結(jié)構(gòu)示意圖
[0036]圖9為實(shí)施例5中排水結(jié)構(gòu)示意圖
[0037]圖10為實(shí)施例6中設(shè)有塑料內(nèi)管的排水結(jié)構(gòu)示意圖
[0038]圖11為實(shí)施例7中導(dǎo)電排水板管結(jié)構(gòu)不意圖
[0039]圖12為實(shí)施例7中非導(dǎo)電排水板管結(jié)構(gòu)示意圖
[0040]圖13為實(shí)施例7中排水結(jié)構(gòu)示意圖
[0041]圖14為實(shí)施例8中設(shè)有塑料內(nèi)管的排水結(jié)構(gòu)示意圖
[0042]圖15為實(shí)施例9中導(dǎo)電排水板管結(jié)構(gòu)不意圖
[0043]圖16為實(shí)施例9中排水結(jié)構(gòu)示意圖
[0044]圖17為實(shí)施例10中設(shè)有塑料內(nèi)管的排水結(jié)構(gòu)示意圖
[0045]圖18為實(shí)施例11中導(dǎo)電排水板管結(jié)構(gòu)示意圖
[0046]圖19為實(shí)施例11中排水結(jié)構(gòu)示意圖
[0047]圖20為實(shí)施例12中設(shè)有塑料內(nèi)管的排水結(jié)構(gòu)示意圖
[0048]其中:1.導(dǎo)電排水管2.非導(dǎo)電排水管3.導(dǎo)電排水板4.非導(dǎo)電排水板5.導(dǎo)電排水板管6.非導(dǎo)電排水板管7.排水結(jié)構(gòu)8.土工織物濾層81.導(dǎo)電土工織物濾層82.非導(dǎo)電土工織物濾層9.非導(dǎo)電塑料內(nèi)管11.排水孔12.排水槽13.導(dǎo)電絲14.導(dǎo)線21.排水孔22.排水槽31.排水槽32.導(dǎo)電絲33.排水孔41.排水槽42.排水孔。
【具體實(shí)施方式】
[0049]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0050]實(shí)施例1
[0051]如