[发明专利]一种用于电渗排水法的塑料电极管有效

专利信息
申请号: 201410269863.9 申请日: 2014-06-16
公开(公告)号: CN104088272A 公开(公告)日: 2014-10-08
发明(设计)人: 庄艳峰;陈文;王有成;杨宏武 申请(专利权)人: 武汉河海泽地电渗科技有限公司
主分类号: E02D3/11 分类号: E02D3/11
代理公司: 武汉开元知识产权代理有限公司 42104 代理人: 俞鸿
地址: 430074 湖北省武汉市东湖新技术*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 一种 用于 电渗排 水法 塑料 电极
【说明书】:

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域,具体地指一种用于电渗排水法的塑料电极管。

背景技术

软土、淤泥、污泥、尾矿等高含水量低水力渗透性细颗粒介质,其排水固结非常困难。传统的排水固结方法是真空预压和堆载预压,但是对于高含水量低水力渗透性的细颗粒介质,传统的方法速度慢、作用深度有限、对承载力的提高也不足。

对于此类介质组成的软土地基,电渗法是一种非常有潜力的方法,然而电渗法自第一次被发现至今已有两百多年历史。现有技术中,中国专利CN201210197981.4、中国专利申请201310120362.X先后公开了两种电渗电极。前者公开了一种导电塑料排水板,一种既能充当耐腐蚀电极、又能提供排水通气通道的导电塑料排水板,由于板上排水凹槽空间较小,排水量十分有限;排水板由于其形状在施工中布置非常不便,且本身强度低,影响施工效率;一段时间后介质覆在滤膜表面堵住滤孔,阻碍了水的进入减小了排水量。而且前者对滤膜力学性能要求较高,否则滤膜陷入凹槽将会减小排水凹槽的空间,影响排水效率。后者公开了一种分段式导电管,满足了施工环境要求的耐腐蚀性,但其中电源线直接连接导电管导致电场由上到下分布逐渐减弱,排水效率较低;而且导电管由石墨材质制成,韧性、塑性等力学性能较差,进一步限制了其在工程实际的应用。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足,提供一种结构简单、耐腐蚀、排水空间大、力学性能好的用于电渗排水法的塑料电极管。

本发明的技术方案为:一种用于电渗排水法的塑料电极管,其特征在于,包括:导电塑料管、金属丝和导电土工织物滤层,所述导电塑料管壁上设置有轴向或径向的导水槽,所述金属丝至少为两根,所述金属丝对称分布于导电塑料管管壁内并轴向贯穿整个导电塑料管,所述导电土工织物滤层包裹导电塑料管,所述导电塑料管外壁均匀间隔开设排水孔。

优选的,所述径向导水槽为从导电塑料管外壁底部延伸到顶部相互平行的环形凹槽。

优选的,所述径向导水槽为从导电塑料管外壁底部旋至顶部的螺旋形凹槽。

优选的,所述轴向导水槽为导电塑料管外壁沿圆周均匀间隔设置的轴向凹槽。

进一步的,所述排水孔设置于导电塑料管管壁上,沿管壁圆周均匀间隔设置2-4个排水孔。

进一步的,所述排水孔设置于轴向凹槽内,所述排水孔沿管壁圆周均匀间隔设置2-4个,所述排水孔沿轴向等距离重复设置。

优选的,所述金属丝为铜丝。

优选的,所述导电塑料管底部为锥形。

优选的,所述导电土工织物滤层电阻率不大于10-3Ω·m。

优选的,所述轴向或径向的导水槽开设在导电塑料管内壁。

本发明中,采用导电土工织物滤层包裹导电塑料管,不仅能过滤进入导电塑料管的水,而且解决了现有技术中滤膜容易淤堵的问题。金属丝对称分布在导电塑料管管壁内使整个塑料管通有均匀的电流,使电场均匀分布,提高排水效率。水透过滤布后沿外壁导水槽或进入排水孔内向上流动,至介质表层后通过管道排出。

传统的预压排水固结,水流是通过水力梯度的作用运动的,因此当滤层被细颗粒淤堵时,排水固结效率显著降低;本发明中通过电场赋予的能量,土中水可以自行穿透导电土工织物滤层,通过塑料电极管表面和内部的排水通道排出,而不需要依靠水力梯度,即真空排水或堆载预压排水,而且电渗系数与颗粒粒径无关,即使滤层上附着了细颗粒,水流仍然可以通过电场的作用而穿透滤层,进入管状的排水通道,从而排出土体,用电渗的特性解决了长期以来难以克服的滤层淤堵问题。导电土工织物滤层不需要考虑传统土工布中的每平米克重、强度及等效孔径等问题,因为导电土工织物是否嵌入排水凹槽或者是否被细颗粒堵塞都不影响排水,保证其一定的导电性即可。

导水槽为环形凹槽时,水可以透过滤布后进入凹槽沿管外壁向上流动,也可以进入排水孔沿管内壁向上流动。

导水槽为螺旋形凹槽时,水透过滤布后进入螺纹凹槽后沿螺纹凹槽向上旋至导电塑料管顶部,也可以进入排水孔沿管内壁向上流动。

导电塑料管上开有轴向凹槽时,水可以沿轴向凹槽竖直向上流动,也可以进入排水孔沿管内壁向上流动。

导电土工织物滤层电阻率不大于10-3Ω·m时可以赋予水流足够的能量穿过滤层。

与现有技术相比,本发明有如下特点:

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