一種用于電滲排水固結的分級式電極管的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于電滲排水固結的分級式電極管，其特征在于，包括：導電管、非導電塑料管，所述導電管上與非導電塑料管上均勻間隔開設排水孔，導電管與非導電塑料管通過接頭交錯連接成外管。本實用新型采用分級的電極管，將電能傳到土體深部，解決了深部土體難以排水固結的問題。本實用新型結構簡單，操作方便，提高了深部土體的排水效率。
【專利說明】—種用于電滲排水固結的分級式電極管
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及巖土工程【技術領域】，具體地指一種用于電滲排水固結的分級式電極管。
【背景技術】
[0002]軟土、淤泥、污泥、尾礦等高含水量低水力滲透性細顆粒介質，其排水固結非常困難。傳統的排水固結方法是真空預壓和堆載預壓，但是對于高含水量低水力滲透性的細顆粒介質，傳統的方法速度慢、作用深度有限、對承載力的提高也不足。對于此類介質組成的軟土地基，電滲法是一種非常有潛力的方法。
[0003]電滲法自第一次被發現至今已有兩百多年歷史，但一直未在軟土地基處理中得到廣泛應用，近年來隨著導電塑料取得進展，電滲法重新受到關注，并有望成為下一代的軟基處理重要方法。
[0004]雖然導電塑料解決了電滲的電極腐蝕問題，然而在實際應用中發現現有電滲電極的另一個重要問題，即:難以將能量傳遞到土體深部，因此對于深層軟土地基排水固結效果不好，因此開發一種針對提高深層軟土地基排水能力的電極管是十分有必要的。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的就是要解決深層軟土地基排水固結效果差的技術問題，提供一種用于電滲排水固結的分級式電極管。
[0006]本實用新型的技術方案為:一種用于電滲排水固結的分級式電極管，其特征在于，包括:導電管、非導電塑料管，所述導電管上與非導電塑料管上均勻間隔開設排水孔，導電管與非導電塑料管通過接頭交錯連接成外管。
[0007]優選的，所述外管內設有未開孔的非導電塑料內管。
[0008]優選的，所述非導電塑料內管下端與外管下端平齊或高于外管下端I?2mm。
[0009]進一步的，所述外管外壁與底部包裹非導電土工織物濾層。
[0010]優選的，所述導電管為導電塑料管，導電塑料管內設有軸向的金屬絲。
[0011]進一步的，所述金屬絲至少為兩根，所述金屬絲對稱分布于導電塑料管管壁內并軸向貫穿整個導電塑料管。
[0012]進一步的，導電塑料管內外壁上均設有沿圓周均勻間隔設置的軸向排水槽。
[0013]進一步的，所述接頭兩端與導電塑料管、非導電塑料管間均采用熱熔連接。
[0014]優選的，所述導電管為導電金屬管。
[0015]進一步的，所述接頭一端與非導電塑料管間均采用熱熔連接，另一端設有內螺紋，所述導電金屬管兩端設有外螺紋，所述接頭另一端與導電金屬管螺紋連接。
[0016]優選的，所述非導電塑料管外壁上均設有沿圓周均勻間隔設置的軸向排水槽。
[0017]優選的，所述非導電塑料管外壁上設有徑向排水槽。
[0018]進一步的，所述徑向排水槽為從非導電塑料管外壁底部延伸到頂部相互平行的環形凹槽或從非導電塑料管外壁底部旋至頂部的螺旋形凹槽。
[0019]優選的，各導電管間通電電壓為為縱向由下向上逐漸減小的梯度設置。
[0020]優選的，從導電管開始向上將導電管與非導電塑料管通過接頭交錯連接成外管。
[0021]本實用新型使用時，采用導電管與非導電塑料管豎直向上交錯排列成外管，外管內設有未開孔的非導電塑料內管，每根導電管各自與電源連接，導電管間通電電壓為縱向梯度設置，從下至上依次減小，非導電塑料內管直接與地表抽真空裝置連接，將外管與非導電塑料內管同軸豎直設置，外管從底部開始外壁與底部包裹非導電土工織物濾層，非導電土工織物濾層作為一個整體將外管和非導電塑料內管底部兜住，再將整體置于處理區域地下。
[0022]各導電管通電后從上至下形成均勻分布的電場；水流通過電場的作用而穿透非導電土工織物濾層，從排水孔進入非導電塑料內管與外管之間，非導電塑料內管上端連接抽真空裝置，從而將水流排出土體。
[0023]與現有技術相比，本實用新型有如下特點:
[0024](I)采用分級的電極管，導電管間通電電壓為縱向梯度設置，可將電能傳到土體深部，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。
[0025](2)將現有技術的水平方向排水，改變為豎直方向排水，直接通過電能使水分向地表遷移，比起水平排水方式，效率有質的飛躍。
[0026](3)穿孔外管內嵌套非穿孔的內管，使得真空系統直接作用與內管，抽吸最底下的水，比起原先直接連電極管或排水板的方式，真空能夠深入土體深部，避免真空能量僅作用于淺層土體的缺陷。
[0027](4)分級電極管的方式，通過進入管內水體的中和作用，很大程度上避免了電極附近的極化，降低了界面電阻，極大提高了電滲排水的效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1為導電塑料管結構示意圖
[0029]圖2為導電塑料管仰視圖
[0030]圖3為非導電塑料管結構示意圖
[0031]圖4為非導電塑料管仰視圖
[0032]圖5為導電金屬管結構示意圖
[0033]圖6為本實用新型使用狀態示意圖
[0034]圖7為本實用新型俯視圖
[0035]圖8為實施例3中非導電塑料管結構示意圖
[0036]圖9為實施例4中非導電塑料管結構示意圖
[0037]其中:1.導電管2.非導電塑料管3.非導電塑料內管4.非導電土工織物濾層
5.排水孔6.接頭7.外管8.導電塑料管9.金屬絲10.導水槽11.導電金屬管12.排水槽13.環形凹槽14.螺旋形凹槽15.導線。
【具體實施方式】
[0038]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。
[0039]如圖1-2所示，導電管I采用導電塑料管8，導電塑料管8管壁內設有2根金屬絲9，金屬絲為銅絲，直徑1mm。金屬絲9對稱分布于導電塑料管8管壁內并軸向貫穿整個導電塑料管8，導電塑料管8內外壁上均設有沿圓周均勻間隔設置的軸向導水槽10。排水孔5設置在管壁未開槽處，排水孔5沿管壁圓周均勻間隔設置2-4個，排水孔5沿軸向等距離重復設置。導電塑料管8外徑為30?40mm,內徑為15?20mm,導水槽10沿管壁圓周寬度為5?8mm,相鄰導水槽10沿管壁圓周距離為1mm,軸向相鄰排水孔5的間距為10?20mm。
[0040]如圖3-4所示，非導電塑料管2外壁上均設有沿圓周均勻間隔設置的軸向排水槽12，非導電塑料管2未開槽處設有排水孔5，排水孔5沿管壁圓周均勻間隔設置2-4個，排水孔5沿軸向等距離重復設置。
[0041]接頭6兩端內徑與導電塑料管8、非導電塑料管2外徑相對應，接頭6兩端與導電塑料管8、非導電塑料管2間均采用熱熔連接。
[0042]如圖6-7所示，從導電塑料管8開始向上將導電塑料管8與非導電塑料管2通過接頭6交錯排列成外管7。如圖2所示，組裝外管7時，先將導電塑料管8底部的兩根金屬絲9剝出一段，擰成一體后在管內連接導線15，導線15從導電塑料管8底部開始卡入導水槽10內，采用接頭6將導電塑料管8、非導電塑料管2熱熔連接，此時導線15被接頭6固定在導水槽10內，各個導電塑料管8的導線15分別向上延伸連接地面電源。外管7內設有未開孔的同軸非導電塑料內管3，采用非導電土工織物濾層4從底部開始將導電塑料管8的外壁和底部包住，此時非導電土工織物濾層4作為一個整體將導電塑料管8從底部套住，最下端導電塑料管8底部的將接頭6導線15固定，通過非導電土工織物濾層4將導線15包裹在導水槽10內。非導電塑料內管3內徑為1mm,管壁厚度為l_2mm。
[0043]各導電塑料管8間通電電壓為縱向梯度設置，每根導電塑料管8通電后與其上方的導電塑料管8形成從下至上的電場；水流通過電場的作用而穿透非導電土工織物濾層4，從排水孔5進入非導電塑料內管3與外管7之間，非導電塑料內管3上端連接抽真空裝置，從而將水流排出土體。同時外管7上端也連接一套抽真空裝置，非導電土工織物濾層4被水浸濕后也將傳導電流，自身形成微弱電場，水流可以透過非導電土工織物濾層4進入導水槽10，沿導水槽10向上直接流至導電塑料管8頂部后排出土體。
[0044]實施例2
[0045]如圖5所示，導電管I采用導電金屬管11，導電金屬管11上設有排水孔5，排水孔5沿管壁圓周均勻間隔設置2-4個，排水孔5沿軸向等距離重復設置。
[0046]非導電塑料管2外壁設有排水孔5，排水孔5沿管壁圓周均勻間隔設置2-4個，排水孔5沿軸向等距離重復設置。
[0047]接頭6—端與非導電塑料管2間采用熱熔連接，另一端設有內螺紋，導電金屬管11兩端設有外螺紋，所述接頭6另一端與導電金屬管11螺紋連接。
[0048]如圖6-7所示，從導電金屬管11開始向上將導電金屬管11與非導電塑料管2通過接頭6交錯排列成外管7。如圖2所示，組裝外管7時，導電塑料管8與導線15間采用焊接或防水膠布粘貼，各個導電塑料管8的導線15分別向上延伸連接地面電源。外管7內設有未開孔的同軸非導電塑料內管3，采用非導電土工織物濾層4從底部開始將導電金屬管11的外壁和底部包住，此時電非導電土工織物濾層4作為一個整體將導電塑料管8從底部套住，將導線15固定在導電塑料管8與非導電土工織物濾層4間。
[0049]各導電金屬管11間通電電壓為縱向梯度設置，每根導電金屬管11通電后與其上方的導電金屬管11形成從下至上的電場；水流通過電場的作用而穿透非導電土工織物濾層4，從排水孔5進入非導電塑料內管3與外管7之間，外管7與非導電塑料內管3上端各連接一套抽真空裝置，從而將水流排出土體。
[0050]實施例3
[0051]本實施例中，如圖8所示，非導電塑料管2設有徑向排水槽，徑向排水槽為從非導電塑料管外壁底部延伸到頂部相互平行的環形凹槽13，非導電塑料管2未開槽處設有排水孔5，排水孔5沿管壁圓周均勻間隔設置2-4個，排水孔5沿軸向等距離重復設置。其余結構均與實施例1相同，不再贅述。
[0052]實施例4
[0053]本實施例中，如圖9所示，非導電塑料管2設有徑向排水槽，徑向排水槽為從外壁底部旋至頂部的螺旋形凹槽14，非導電塑料管2未開槽處設有排水孔5，排水孔5沿管壁圓周均勻間隔設置2-4個，排水孔5沿軸向等距離重復設置。其余結構均與實施例2相同，不再贅述。
[0054]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，應當指出，任何熟悉本領域的技術人員在本實用新型所揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種用于電滲排水固結的分級式電極管，其特征在于，包括:導電管(I)、非導電塑料管(2)，所述導電管⑴上與非導電塑料管(2)上均勻間隔開設排水孔(5)，所述導電管(I)與非導電塑料管(2)通過接頭(6)交錯連接成外管(7)。
2.如權利要求1所述的用于電滲排水固結的分級式電極管，其特征在于，所述外管(7)內設有未開孔的非導電塑料內管(3)。
3.如權利要求2所述的用于電滲排水固結的分級式電極管，其特征在于，所述非導電塑料內管(3)下端與外管(7)下端平齊或高于外管(7)下端I?2_。
4.如權利要求1或2所述的用于電滲排水固結的分級式電極管，其特征在于，所述外管(7)外壁與底部包裹非導電土工織物濾層(4)。
5.如權利要求1所述的用于電滲排水固結的分級式電極管，其特征在于，所述導電管(I)為導電塑料管(8)，所述導電塑料管(8)內設有軸向的金屬絲(9)。
6.如權利要求5所述的用于電滲排水固結的分級式電極管，其特征在于，所述金屬絲(9)至少為兩根，所述金屬絲(9)對稱分布于導電塑料管⑶管壁內并軸向貫穿整個導電塑料管⑶。
7.如權利要求5所述的用于電滲排水固結的分級式電極管，其特征在于，所述導電塑料管(8)內外壁上均設有沿圓周均勻間隔設置的軸向排水槽(10)。
8.如權利要求5所述的用于電滲排水固結的分級式電極管，其特征在于，所述接頭(6)兩端與導電塑料管(8)、非導電塑料管(2)間均采用熱熔連接。
9.如權利要求1所述的用于電滲排水固結的分級式電極管，其特征在于，所述導電管(I)為導電金屬管(11)。
10.如權利要求9所述的用于電滲排水固結的分級式電極管，其特征在于，所述接頭(6) 一端與非導電塑料管(2)間采用熱熔連接，另一端設有內螺紋，所述導電金屬管(11)兩端設有外螺紋，所述接頭(6)另一端與導電金屬管(11)螺紋連接。
11.如權利要求1所述的用于電滲排水固結的分級式電極管，其特征在于，所述非導電塑料管(2)外壁上均設有沿圓周均勻間隔設置的軸向排水槽(12)。
12.如權利要求1所述的用于電滲排水固結的分級式電極管，其特征在于，所述非導電塑料管(2)外壁上設有徑向排水槽。
13.如權利要求12所述的用于電滲排水固結的分級式電極管，其特征在于，所述徑向排水槽為從非導電塑料管(2)外壁底部延伸到頂部相互平行的環形凹槽(13)或從非導電塑料管(2)外壁底部旋至頂部的螺旋形凹槽(14)。
14.如權利要求1所述的用于電滲排水固結的分級式電極管，其特征在于，所述各導電管(I)間通電電壓為縱向由下向上逐漸減小的梯度設置。
【文檔編號】E02D3/11GK204151773SQ201420584359
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年10月8日 優先權日:2014年10月8日
【發明者】莊艷峰, 陳文 , 王有成, 楊宏武 申請人:武漢河海澤地電滲科技有限公司