一種板管結合的電滲電極的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及巖土工程技術領域,具體地指一種板管結合的電滲電極。
【背景技術】
[0002]隨著對環境問題的日益重視以及對土地資源需求的日益增長,快速有效地對吹填淤泥進行排水固結成為一項亟待解決的問題。傳統的排水固結方法對于吹填淤泥這種高含水量、低水力滲透性的細顆粒材料來說,都存在困難。傳統方法主要有堆載預壓、真空預壓、強夯以及這三種方法的各種組合。堆載預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,堆載預壓法常常需要數年時間,才能達到80%以上的固結度。真空預壓法主要困難在于只能在吹填淤泥表層約Im的范圍內形成硬殼層,對于深層的軟土幾乎沒有固結效果。強夯法對于吹填軟土,易形成“彈簧土”,夯錘的能量以波動形式損耗,排水固結效果很差。
[0003]對于吹填淤泥,電滲法是一種很有潛力的排水固結方法。近年來出現的導電塑料電滲電極是電滲領域的一個重要進展,有板狀和管狀兩種主要型式。
[0004]已有的板狀電極(公開號為102720182A的中國發明專利:一種可導電的塑料排水板),由于導電塑料的電阻無法像金屬電極那樣忽略不計,因此雖然在導電塑料電極內部埋設了兩根銅絲,但電勢沿著深度方向仍然有損失,當吹填淤泥深度超過5m時,電勢沿深度方向的消減無法忽略不計,造成電能無法作用到土體深部,深層吹填淤泥固結效果不佳。而且使用板狀電極時,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,此結構進行抽真空工序會導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非飽和區域,導致下部土層的真空排水較為困難。
[0005]已有的管狀電極(公開號為CN204151773 U的中國實用新型專利:一種用于電滲排水固結的分級式電極管),采用了分級式的方法將電能分配到土體深部,但試驗表明管狀電極的電滲電流遠小于板狀電極,在一項面積為ISm2的現場試驗中,數據表明管狀電極產生的電流僅為板狀電極的I /3。
[0006]使用現有板狀電極和管狀電極的固結效果沿深度方向遞減,若吹填淤泥深度超過5m,固結效果不理想,因此需要一種電滲效果好、排水通道大、沿深度方向固結效果均一的新型電滲電極。
【發明內容】
[0007]本實用新型的目的就是要解決上述【背景技術】的不足,提供一種電滲效果好、排水通道大、沿深度方向固結效果均一的板管結合的電滲電極。
[0008]本實用新型的技術方案為:一種板管結合的電滲電極,其特征在于,包括導電排水管和導電排水板,所述導電排水管內外壁均開設縱向的排水槽,所述導電排水板兩面設有縱向的排水槽,所述導電排水管周圍間隔設置導電排水板形成導電排水板管。
[0009]優選的,還包括非導電排水管和非導電排水板,所述非導電排水管內外壁均開設縱向的排水槽,所述非導電排水板兩面設有縱向的排水槽,所述非導電排水管周圍間隔設置多個非導電排水板形成非導電排水板管,從導電排水板管起由下至上與非導電排水板管交錯連接形成排水結構。
[0010]進一步的,所述排水結構表面和底部由導電土工織物濾層和非導電土工織物濾層包裹,所述導電土工織物濾層對應包裹導電排水板管;所述非導電土工織物濾層對應包裹非導電排水板管。
[0011]進一步的,所述排水結構內設有未開孔的非導電塑料內管。
[0012]進一步的,導電排水板管和非導電排水板管連接時導電排水管與非導電排水管、導電排水板與非導電排水板之間對應。
[0013]進一步的,所述非導電排水管、導電排水管分別為非導電塑料、導電塑料制成且形狀相同;所述非導電排水管、導電排水管管壁上均勻間隔設有排水孔。
[0014]進一步的,所述導電排水板、非導電排水板分別為導電塑料、非導電塑料制成且形狀相同。
[0015]進一步的,所述導電排水板管的導電排水板內設有軸向貫穿導電排水板的導電絲。
[0016]更進一步的,所述導電排水板內導電絲位于導電排水板與導電排水管連接處或導電排水板橫向中點處。
[0017]更進一步的,所述導電排水板管的導電排水管內設有導電絲,所述導電排水管內導電絲對稱分布于導電排水管管壁內并軸向貫穿整個導電排水管。導電排水板內導電絲與導電排水管內導電絲可任意設置,只要在導電排水板與導電排水管連接處不重復設置即可。
[0018]更進一步的,所述導電排水管內導電絲、導電排水板內導電絲在距導電排水板管底部或頂部縱向距離相同處利用導線連成一體并連接電源導線。
[0019]進一步的,所述導電排水板管與非導電排水板管間采用粘接或一體成型形成排水結構。
[0020]優選的,所述導電排水管直徑兩端分別對稱設置導電排水板,所述導電排水管直徑端部連接導電排水板中點,所述導電排水板彎曲形成與導電排水管相切的半橢圓形,所述兩導電排水板端部對應連接形成與導電排水管相切的橢圓。
[0021]本實用新型的優點為:
[0022]1.將現有技術中的排水板與排水管優勢進行結合,采用導電材料并內置導電絲制成導電排水板管,導電排水板管有效過電面積優于現有技術中的排水管,且排水通道大于現有技術中的排水板。
[0023]2.導電排水板管中間的導電排水管和兩側的導電排水板內均設置導電絲,使整個導電排水板管處于電場內,避免了部分區域電場較弱影響排水效果。
[0024]3.利用不導電材料制成與導電排水板管形狀相同的非導電排水板管,導電排水板管與非導電排水板管交錯連接形成排水結構,在不同深度處皆可通過電源設定該處的電勢,避免了電勢沿深度方向的衰減。
[0025]4.排水結構中各導電排水板管既可以通相同的電壓,也可以由下向上電勢梯度減小,適合多種施工情況:當各導電排水板管電壓相同時,將電能傳到土體深部,使同一排水結構即使在最深的土層處也能保持與上方土層處同樣的電勢,解決了深層軟基處理時,由于能量損失,深部土體難以排水固結的問題,此時各導電排水板管與周圍導電排水板管形成水平電場,水流水平進入導電排水板管后從排水結構上端抽真空排出;當各導電排水板管電壓梯度設置時,導電排水板管與其上方的導電排水板管形成從下至上的電場,進一步推動水流向上排出土體。
[0026]5.導電排水板管與非導電排水板管外表面分別對應包裹導電土工織物濾層和非導電土工織物濾層,導電土工織物濾層浸濕后包裹導電排水板管增加其導電效果,避免電勢的損失;非導電土工織物濾層包裹非導電排水板管進一步加強了其非導電性能,隔絕對上下方導電排水板管電勢的影響。
[0027]6.排水結構形成的連續管內設有未開孔的非導電塑料內管,進入排水結構連續管內的水通過非導電塑料內管能快速真空抽出,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為實施例1中導電排水板管結構示意圖
[0029]圖2為實施例1中非導電排水板管結構示意圖
[0030]圖3為實施例1中排水結構示意圖
[0031]圖4為實施例2中設有塑料內管的排水結構示意圖
[0032]圖5為實施例3中導電排水板管結構示意圖
[0033]圖6為實施例3中排水結構示意圖
[0034]圖7為實施例4中設有塑料內管的排水結構示意圖
[0035]圖8為實施例5中導電排水板管結構示意圖
[0036]圖9為實施例5中排水結構示意圖
[0037]圖10為實施例6中設有塑料內管的排水結構示意圖
[0038]圖11為實施例7中導電排水板管結構不意圖
[0039]圖12為實施例7中非導電排水板管結構示意圖
[0040]圖13為實施例7中排水結構示意圖
[0041]圖14為實施例8中設有塑料內管的排水結構示意圖
[0042]圖15為實施例9中導電排水板管結構不意圖
[0043]圖16為實施例9中排水結構示意圖
[0044]圖17為實施例10中設有塑料內管的排水結構示意圖
[0045]圖18為實施例11中導電排水板管結構示意圖
[0046]圖19為實施例11中排水結構示意圖
[0047]圖20為實施例12中設有塑料內管的排水結構示意圖
[0048]其中:1.導電排水管2.非導電排水管3.導電排水板4.非導電排水板5.導電排水板管6.非導電排水板管7.排水結構8.土工織物濾層81.導電土工織物濾層82.非導電土工織物濾層9.非導電塑料內管11.排水孔12.排水槽13.導電絲14.導線21.排水孔22.排水槽31.排水槽32.導電絲33.排水孔41.排水槽42.排水孔。
【具體實施方式】
[0049]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0050]實施例1
[0051]如