一種將電能分布至土體深處的電滲電極的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及巖土工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種將電能分布至土體深處的電滲電極。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著對(duì)環(huán)境問(wèn)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(wèn)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(lái)說(shuō)，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lm的范圍內(nèi)形成硬殼層，對(duì)于深層的軟土幾乎沒(méi)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。然而，采用現(xiàn)有的電滲電極對(duì)深層淤泥的進(jìn)行電滲排水固結(jié)，仍然存在一定的困難，其固結(jié)效果沿深度方向遞減，若吹填淤泥深度超過(guò)5m，固結(jié)效果不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是要解決上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種將電能分布至土體深處的電滲電極，提高電滲法中土層深處排水固結(jié)效果。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種將電能分布至土體深處的電滲電極，包括導(dǎo)電排水板，其特征在于，所述導(dǎo)電排水板包括兩面設(shè)有縱向排水槽的導(dǎo)電基板，所述導(dǎo)電基板內(nèi)設(shè)有縱向的導(dǎo)電絲，所述導(dǎo)電絲縱向間隔連接電源導(dǎo)線。
[0006]優(yōu)選的，所述導(dǎo)電排水板表面和底部包裹導(dǎo)電土工織物濾層。
[0007]優(yōu)選的，所述導(dǎo)電基板內(nèi)至少設(shè)有兩根導(dǎo)電絲，所述導(dǎo)電絲沿導(dǎo)電排水板橫向?qū)ΨQ分布并軸向貫穿整個(gè)導(dǎo)電排水板。
[0008]進(jìn)一步的，所述導(dǎo)電絲在距導(dǎo)電排水板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。
[0009]優(yōu)選的，所述導(dǎo)電排水板縱向間隔設(shè)置非導(dǎo)電排水板使導(dǎo)電排水板形成分級(jí)式導(dǎo)電排水板，所述分級(jí)式導(dǎo)電排水板包括兩面設(shè)有縱向的排水槽的分級(jí)式導(dǎo)電基板，所述非導(dǎo)電排水板包括兩面設(shè)有縱向的排水槽的非導(dǎo)電基板。
[0010]進(jìn)一步的，所述非導(dǎo)電排水板位于導(dǎo)電排水板縱向間隔連接電源導(dǎo)線處之間。
[0011]進(jìn)一步的，所述分級(jí)式導(dǎo)電排水板與非導(dǎo)電排水板間采用粘接或一體成型。
[0012]進(jìn)一步的，所述非導(dǎo)電排水板上的排水槽與分級(jí)導(dǎo)電排水板上的排水槽相對(duì)應(yīng)。
[0013]進(jìn)一步的，所述分級(jí)式導(dǎo)電排水板表面對(duì)應(yīng)包裹導(dǎo)電土工織物濾層;所述非導(dǎo)電排水板表面對(duì)應(yīng)包裹非導(dǎo)電土工織物濾層。
[0014]優(yōu)選的，還包括導(dǎo)電排水管，所述導(dǎo)電排水管周?chē)g隔連接導(dǎo)電排水板，所述導(dǎo)電排水管內(nèi)外壁上均設(shè)有沿圓周均勻間隔設(shè)置的軸向排水槽。
[0015]進(jìn)一步的，所述導(dǎo)電排水管上開(kāi)有排水孔。
[0016]進(jìn)一步的，所述導(dǎo)電排水板的導(dǎo)電絲設(shè)置在導(dǎo)電排水板與導(dǎo)電排水管連接處或者導(dǎo)電排水板橫向中點(diǎn)處且軸向貫穿整個(gè)導(dǎo)電排水板。
[0017]更進(jìn)一步的，所述導(dǎo)電排水管內(nèi)設(shè)有導(dǎo)電絲，所述導(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)電排水管內(nèi)設(shè)有未開(kāi)孔的非導(dǎo)電塑料內(nèi)管。
[0020]本發(fā)明中，導(dǎo)電排水板上導(dǎo)電絲縱向間隔連接電源進(jìn)行電勢(shì)補(bǔ)充，避免了現(xiàn)有技術(shù)中由于土體電阻和傳導(dǎo)距離的因素導(dǎo)致電勢(shì)沿著深度方向損失，使同一導(dǎo)電排水板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)。當(dāng)采用導(dǎo)電排水板縱向間隔設(shè)置非導(dǎo)電排水板時(shí)，利用間隔的非導(dǎo)電排水板將導(dǎo)電排水板分級(jí)，使每級(jí)導(dǎo)電排水板接通不同或相同的電源，根據(jù)施工情況調(diào)節(jié)各級(jí)導(dǎo)電排水板的電勢(shì)。
[0021]板狀電極有效過(guò)電面積大于管狀電極，同樣電勢(shì)下進(jìn)行電滲的電流優(yōu)于管狀電極，而管狀電極的排水通道大于板狀電極，所以將導(dǎo)電排水板中間設(shè)有縱向的導(dǎo)電排水管形成導(dǎo)電板管，將管狀電極與板狀電極的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，同時(shí)導(dǎo)電排水管與導(dǎo)電排水板中在距排水板底部或頂部縱向距離相同處利用導(dǎo)線連成一體，再連接電源彌補(bǔ)了電勢(shì)沿著深度方向損失。
[0022]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，整個(gè)電滲電極上下流通均勻的電流，使電場(chǎng)分布均勻，避免了電勢(shì)沿著深度方向損失，提升了土體深處的排水效果。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為導(dǎo)電排水板結(jié)構(gòu)示意圖
[0024]圖2為導(dǎo)電排水板使用狀態(tài)示意圖
[0025]圖3為非導(dǎo)電排水板結(jié)構(gòu)示意圖
[0026]圖4為分級(jí)式導(dǎo)電排水板結(jié)構(gòu)示意圖
[0027]圖5為導(dǎo)電排水板與非導(dǎo)電板連接結(jié)構(gòu)示意圖
[0028]圖6為實(shí)施例3中導(dǎo)電板管結(jié)構(gòu)不意圖
[0029]圖7為實(shí)施例3中導(dǎo)電板管導(dǎo)線連接示意圖
[0030]圖8為實(shí)施例4中內(nèi)設(shè)非導(dǎo)電塑料內(nèi)管的導(dǎo)電板管導(dǎo)線連接示意圖
[0031]圖9為實(shí)施例5中導(dǎo)電板管結(jié)構(gòu)不意圖
[0032]圖10為實(shí)施例5中導(dǎo)電板管導(dǎo)線連接示意圖
[0033]圖11為實(shí)施例6中導(dǎo)電板管結(jié)構(gòu)不意圖
[0034]其中:1.導(dǎo)電排水板11.導(dǎo)電基板12.排水槽13.導(dǎo)電絲2.非導(dǎo)電排水板21.非導(dǎo)電基板22.排水槽3.分級(jí)式導(dǎo)電排水板31.分級(jí)式導(dǎo)電基板32.排水槽33.導(dǎo)電絲
4.導(dǎo)電排水管41.排水孔42.排水槽43.導(dǎo)電絲5.非導(dǎo)電塑料內(nèi)管6.導(dǎo)線7.土工織物濾層71.導(dǎo)電土工織物濾層72.非導(dǎo)電土工織物濾層8.排水板管。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0036]實(shí)施例1
[0037]如圖1所示，導(dǎo)電排水板1由導(dǎo)電塑料制成。導(dǎo)電排水板1包括導(dǎo)電基板11，導(dǎo)電基板11兩面均勻間隔設(shè)有縱向的排水槽12，本實(shí)施例中為導(dǎo)電基板11內(nèi)橫向兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有兩根導(dǎo)電絲13(可根據(jù)情況均勻間隔設(shè)置多根導(dǎo)電絲，不限于兩根)，導(dǎo)電絲13為銅絲，直徑為1?2mm，導(dǎo)電絲13軸向貫穿整個(gè)導(dǎo)電排水板1。導(dǎo)電排水板1寬約10cm，厚約1?2mm。
[0038]如圖2所示，使用時(shí)將導(dǎo)電排水板1表面和底部包裹導(dǎo)電土工織物濾層71。導(dǎo)電土工織物濾層71與排水槽12形成排水通道，兩根導(dǎo)電絲13在距導(dǎo)電排水板1頂部縱向距離(離地表深度)相同處利用導(dǎo)線6連成一體并連接同一電源導(dǎo)線，導(dǎo)電排水板1上兩根導(dǎo)電絲13從下至上縱向均勻間隔連接電壓相同的電源導(dǎo)線。
[0039]當(dāng)電源開(kāi)啟時(shí)導(dǎo)電排水板1上通電時(shí)形成電場(chǎng)，由于導(dǎo)電排水板1縱向均勻間隔連接電壓相同的電源，對(duì)土層下方衰減的電勢(shì)進(jìn)行補(bǔ)充，避免了土層深處導(dǎo)電排水板1的電勢(shì)沿著深度方向損失，使兩根導(dǎo)電絲13從上至下電流均一，導(dǎo)電絲13對(duì)稱分布使整個(gè)導(dǎo)電排水板1形成均勻分布的電場(chǎng)。水流通過(guò)電場(chǎng)的作用而穿透導(dǎo)電土工織物濾層71，進(jìn)入導(dǎo)電土工織物濾層71與排水槽12形成的排水通道，導(dǎo)電排水板1上端連接抽真空裝置，將水流豎直向上排出土體。
[0040]實(shí)施例2
[0041 ]如圖3所示，非導(dǎo)電排水板2由非導(dǎo)電塑料制成，非導(dǎo)電排水板2包括兩面設(shè)有縱向的排水槽22的非導(dǎo)電基板21。
[0042]導(dǎo)電排水板1縱向間隔設(shè)置非導(dǎo)電排水板2使導(dǎo)電排水板1形成分級(jí)式導(dǎo)電排水板
3。如圖4所示，分級(jí)式導(dǎo)電排水板3包括兩面設(shè)有縱向的排水槽32的分級(jí)式導(dǎo)電基板31，本實(shí)施例中分級(jí)式導(dǎo)電基板31內(nèi)橫向兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有兩根導(dǎo)電絲33，(可根據(jù)情況設(shè)置多根導(dǎo)電絲，不限于兩根)導(dǎo)電絲33為銅絲，直徑為1?2mm，導(dǎo)電絲33軸向貫穿整個(gè)分級(jí)式導(dǎo)電排水板3。分級(jí)式導(dǎo)電排水板3寬約10cm，厚約1?2mm。非導(dǎo)電排水板2除內(nèi)部無(wú)導(dǎo)電絲外，橫截面形狀與分級(jí)式導(dǎo)電排水板3相同，即分級(jí)式導(dǎo)電基板31及兩面的排水槽32分別與非導(dǎo)電基板21及兩面的排水槽22形狀對(duì)應(yīng)相同，但分級(jí)式導(dǎo)電排水板3與非導(dǎo)電排水板2的縱向長(zhǎng)度可根據(jù)情況設(shè)定為相同或不同，本實(shí)施例中設(shè)定為相同。將分級(jí)式導(dǎo)電排水板3兩根導(dǎo)電絲33的下端用導(dǎo)線6連接一體并連接電源導(dǎo)線。
[0043]如圖5所示，從下至上從分級(jí)式導(dǎo)電排水板3開(kāi)始將多根分級(jí)式導(dǎo)電排水板3與非導(dǎo)電排水板2交錯(cuò)連接，本實(shí)施例中相鄰分級(jí)式導(dǎo)電排水板3與非導(dǎo)電排水板2之間端面采用粘接，也可以在生產(chǎn)時(shí)將多根導(dǎo)電排水板3與非導(dǎo)電排水板2—體成型且交錯(cuò)排列。粘接時(shí)相鄰分級(jí)式導(dǎo)電排水板3與非導(dǎo)電排水板2間，分級(jí)式導(dǎo)電基板31與非導(dǎo)電基板21邊緣對(duì)齊，排水槽32與排水槽22邊緣對(duì)齊，邊緣對(duì)齊是為了保證從下至上排水通道的流暢。
[0044]將分級(jí)式導(dǎo)電排水板3與非導(dǎo)電排水板2連接后將分級(jí)式導(dǎo)電排水板3與非導(dǎo)電排水板2作為整體，整體結(jié)構(gòu)表面和底部包裹由導(dǎo)電土工織物濾層71、非導(dǎo)電土工織物濾層72交替連接制成的套筒型土工織物濾層7，其中導(dǎo)電土工織物濾層71對(duì)應(yīng)包裹分級(jí)式導(dǎo)電排水板3及整體結(jié)構(gòu)的底部;非導(dǎo)電土工織物濾層72對(duì)應(yīng)包裹非導(dǎo)電排水板2。土工織物濾層7與排水槽32、排水槽22形成從下至上貫通的排水通道。
[0045]從下至上各分級(jí)式導(dǎo)電排水板3可以采用電壓相同的電源也可以根據(jù)情況選擇不同電源，比如通電電壓為縱向由下向上逐漸減小的梯度設(shè)置。當(dāng)各分級(jí)式導(dǎo)電排水板3采用電壓相同的電源時(shí)，電源開(kāi)啟各分級(jí)式導(dǎo)電排水板3上通電時(shí)形成電場(chǎng)，水流通過(guò)電場(chǎng)的作用而穿透土工織物濾層7，進(jìn)入土工織物濾層7與排水槽12形成的排水通道，分級(jí)式導(dǎo)電排水板3與非導(dǎo)電排水板2作為整體的最上方連接抽真空裝置，水流豎直向上排出土體。
[0046]當(dāng)各分級(jí)式導(dǎo)電排水板3采用由下向上逐漸減小的梯度設(shè)置時(shí)，分級(jí)式導(dǎo)電排水板3通電后與其上方