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1、10申请公布号CN104294813A43申请公布日20150121CN104294813A21申请号201410525284622申请日20141008E02D3/1120060171申请人武汉河海泽地电渗科技有限公司地址430074湖北省武汉市东湖新技术开发区光谷大道58号关南福星医药园1栋19层07室72发明人庄艳峰陈文王有成杨宏武74专利代理机构武汉开元知识产权代理有限公司42104代理人俞鸿54发明名称一种用于电渗排水固结的分级式电极管57摘要本发明公开了一种用于电渗排水固结的分级式电极管，其特征在于，包括导电管、非导电塑料管，所述导电管上与非导电塑料管上均匀间隔开设排水孔，导电管与。
2、非导电塑料管通过接头交错连接成外管。本发明采用分级的电极管，将电能传到土体深部，解决了深部土体难以排水固结的问题。本发明结构简单，操作方便，提高了深部土体的排水效率。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图2页10申请公布号CN104294813ACN104294813A1/1页21一种用于电渗排水固结的分级式电极管，其特征在于，包括导电管1、非导电塑料管2，所述导电管1上与非导电塑料管2上均匀间隔开设排水孔5，所述导电管1与非导电塑料管2通过接头6交错连接成外管7。2如权利要求1所述的用于电渗排水固结的分级式电。
3、极管，其特征在于，所述外管7内设有未开孔的非导电塑料内管3。3如权利要求2所述的用于电渗排水固结的分级式电极管，其特征在于，所述非导电塑料内管3下端与外管7下端平齐或高于外管7下端12MM。4如权利要求1或2所述的用于电渗排水固结的分级式电极管，其特征在于，所述外管7外壁与底部包裹非导电土工织物滤层4。5如权利要求1所述的用于电渗排水固结的分级式电极管，其特征在于，所述导电管1为导电塑料管8，所述导电塑料管8内设有轴向的金属丝9。6如权利要求5所述的用于电渗排水固结的分级式电极管，其特征在于，所述金属丝9至少为两根，所述金属丝9对称分布于导电塑料管8管壁内并轴向贯穿整个导电塑料管8。7如权利要。
4、求5所述的用于电渗排水固结的分级式电极管，其特征在于，所述导电塑料管8内外壁上均设有沿圆周均匀间隔设置的轴向排水槽10。8如权利要求5所述的用于电渗排水固结的分级式电极管，其特征在于，所述接头6两端与导电塑料管8、非导电塑料管2间均采用热熔连接。9如权利要求1所述的用于电渗排水固结的分级式电极管，其特征在于，所述导电管1为导电金属管11。10如权利要求9所述的用于电渗排水固结的分级式电极管，其特征在于，所述接头6一端与非导电塑料管2间采用热熔连接，另一端设有内螺纹，所述导电金属管11两端设有外螺纹，所述接头6另一端与导电金属管11螺纹连接。11如权利要求1所述的用于电渗排水固结的分级式电极管，。
5、其特征在于，所述非导电塑料管2外壁上均设有沿圆周均匀间隔设置的轴向排水槽12。12如权利要求1所述的用于电渗排水固结的分级式电极管，其特征在于，所述非导电塑料管2外壁上设有径向排水槽。13如权利要求12所述的用于电渗排水固结的分级式电极管，其特征在于，所述径向排水槽为从非导电塑料管2外壁底部延伸到顶部相互平行的环形凹槽13或从非导电塑料管2外壁底部旋至顶部的螺旋形凹槽14。14如权利要求1所述的用于电渗排水固结的分级式电极管，其特征在于，所述各导电管1间通电电压为纵向由下向上逐渐减小的梯度设置。权利要求书CN104294813A1/4页3一种用于电渗排水固结的分级式电极管技术领域0001本发明。
6、涉及岩土工程技术领域，具体地指一种用于电渗排水固结的分级式电极管。背景技术0002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。0003电渗法自第一次被发现至今已有两百多年历史，但一直未在软土地基处理中得到广泛应用，近年来随着导电塑料取得进展，电渗法重新受到关注，并有望成为下一代的软基处理重要方法。0004虽然导电塑料解决了电渗的电极腐蚀问题，然而在实际应用中发现现有电渗电。
7、极的另一个重要问题，即难以将能量传递到土体深部，因此对于深层软土地基排水固结效果不好，因此开发一种针对提高深层软土地基排水能力的电极管是十分有必要的。发明内容0005本发明的目的就是要解决深层软土地基排水固结效果差的技术问题，提供一种用于电渗排水固结的分级式电极管。0006本发明的技术方案为一种用于电渗排水固结的分级式电极管，其特征在于，包括导电管、非导电塑料管，所述导电管上与非导电塑料管上均匀间隔开设排水孔，导电管与非导电塑料管通过接头交错连接成外管。0007优选的，所述外管内设有未开孔的非导电塑料内管。0008优选的，所述非导电塑料内管下端与外管下端平齐或高于外管下端12MM。0009进一。
8、步的，所述外管外壁与底部包裹非导电土工织物滤层。0010优选的，所述导电管为导电塑料管，导电塑料管内设有轴向的金属丝。0011进一步的，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。0012进一步的，导电塑料管内外壁上均设有沿圆周均匀间隔设置的轴向排水槽。0013进一步的，所述接头两端与导电塑料管、非导电塑料管间均采用热熔连接。0014优选的，所述导电管为导电金属管。0015进一步的，所述接头一端与非导电塑料管间均采用热熔连接，另一端设有内螺纹，所述导电金属管两端设有外螺纹，所述接头另一端与导电金属管螺纹连接。0016优选的，所述非导电塑料管外壁上均设有沿。
9、圆周均匀间隔设置的轴向排水槽。0017优选的，所述非导电塑料管外壁上设有径向排水槽。0018进一步的，所述径向排水槽为从非导电塑料管外壁底部延伸到顶部相互平行的环说明书CN104294813A2/4页4形凹槽或从非导电塑料管外壁底部旋至顶部的螺旋形凹槽。0019优选的，各导电管间通电电压为为纵向由下向上逐渐减小的梯度设置。0020优选的，从导电管开始向上将导电管与非导电塑料管通过接头交错连接成外管。0021本发明使用时，采用导电管与非导电塑料管竖直向上交错排列成外管，外管内设有未开孔的非导电塑料内管，每根导电管各自与电源连接，导电管间通电电压为纵向梯度设置，从下至上依次减小，非导电塑料内管直接。
10、与地表抽真空装置连接，将外管与非导电塑料内管同轴竖直设置，外管从底部开始外壁与底部包裹非导电土工织物滤层，非导电土工织物滤层作为一个整体将外管和非导电塑料内管底部兜住，再将整体置于处理区域地下。0022各导电管通电后从上至下形成均匀分布的电场；水流通过电场的作用而穿透非导电土工织物滤层，从排水孔进入非导电塑料内管与外管之间，非导电塑料内管上端连接抽真空装置，从而将水流排出土体。0023与现有技术相比，本发明有如下特点00241采用分级的电极管，导电管间通电电压为纵向梯度设置，可将电能传到土体深部，解决了深层软基处理时，由于能量损失，深部土体难以排水固结的问题。00252将现有技术的水平方向排水。
11、，改变为竖直方向排水，直接通过电能使水分向地表迁移，比起水平排水方式，效率有质的飞跃。00263穿孔外管内嵌套非穿孔的内管，使得真空系统直接作用与内管，抽吸最底下的水，比起原先直接连电极管或排水板的方式，真空能够深入土体深部，避免真空能量仅作用于浅层土体的缺陷。00274分级电极管的方式，通过进入管内水体的中和作用，很大程度上避免了电极附近的极化，降低了界面电阻，极大提高了电渗排水的效率。附图说明0028图1为导电塑料管结构示意图0029图2为导电塑料管仰视图0030图3为非导电塑料管结构示意图0031图4为非导电塑料管仰视图0032图5为导电金属管结构示意图0033图6为本发明使用状态示意图。
12、0034图7为本发明俯视图0035图8为实施例3中非导电塑料管结构示意图0036图9为实施例4中非导电塑料管结构示意图0037其中1导电管2非导电塑料管3非导电塑料内管4非导电土工织物滤层5排水孔6接头7外管8导电塑料管9金属丝10导水槽11导电金属管12排水槽13环形凹槽14螺旋形凹槽15导线。具体实施方式0038下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。0039如图12所示，导电管1采用导电塑料管8，导电塑料管8管壁内设有2根金属丝说明书CN104294813A3/4页59，金属丝为铜丝，直径1MM。金属丝9对称分布于导电塑料管8管壁内并轴向贯穿整个导电塑料管8，导电塑料管8内外。
13、壁上均设有沿圆周均匀间隔设置的轴向导水槽10。排水孔5设置在管壁未开槽处，排水孔5沿管壁圆周均匀间隔设置24个，排水孔5沿轴向等距离重复设置。导电塑料管8外径为3040MM，内径为1520MM，导水槽10沿管壁圆周宽度为58MM，相邻导水槽10沿管壁圆周距离为10MM，轴向相邻排水孔5的间距为1020MM。0040如图34所示，非导电塑料管2外壁上均设有沿圆周均匀间隔设置的轴向排水槽12，非导电塑料管2未开槽处设有排水孔5，排水孔5沿管壁圆周均匀间隔设置24个，排水孔5沿轴向等距离重复设置。0041接头6两端内径与导电塑料管8、非导电塑料管2外径相对应，接头6两端与导电塑料管8、非导电塑料管2。
14、间均采用热熔连接。0042如图67所示，从导电塑料管8开始向上将导电塑料管8与非导电塑料管2通过接头6交错排列成外管7。如图2所示，组装外管7时，先将导电塑料管8底部的两根金属丝9剥出一段，拧成一体后在管内连接导线15，导线15从导电塑料管8底部开始卡入导水槽10内，采用接头6将导电塑料管8、非导电塑料管2热熔连接，此时导线15被接头6固定在导水槽10内，各个导电塑料管8的导线15分别向上延伸连接地面电源。外管7内设有未开孔的同轴非导电塑料内管3，采用非导电土工织物滤层4从底部开始将导电塑料管8的外壁和底部包住，此时非导电土工织物滤层4作为一个整体将导电塑料管8从底部套住，最下端导电塑料管8底。
15、部的将接头6导线15固定，通过非导电土工织物滤层4将导线15包裹在导水槽10内。非导电塑料内管3内径为10MM，管壁厚度为12MM。0043各导电塑料管8间通电电压为纵向梯度设置，每根导电塑料管8通电后与其上方的导电塑料管8形成从下至上的电场；水流通过电场的作用而穿透非导电土工织物滤层4，从排水孔5进入非导电塑料内管3与外管7之间，非导电塑料内管3上端连接抽真空装置，从而将水流排出土体。同时外管7上端也连接一套抽真空装置，非导电土工织物滤层4被水浸湿后也将传导电流，自身形成微弱电场，水流可以透过非导电土工织物滤层4进入导水槽10，沿导水槽10向上直接流至导电塑料管8顶部后排出土体。0044实施。
16、例20045如图5所示，导电管1采用导电金属管11，导电金属管11上设有排水孔5，排水孔5沿管壁圆周均匀间隔设置24个，排水孔5沿轴向等距离重复设置。0046非导电塑料管2外壁设有排水孔5，排水孔5沿管壁圆周均匀间隔设置24个，排水孔5沿轴向等距离重复设置。0047接头6一端与非导电塑料管2间采用热熔连接，另一端设有内螺纹，导电金属管11两端设有外螺纹，所述接头6另一端与导电金属管11螺纹连接。0048如图67所示，从导电金属管11开始向上将导电金属管11与非导电塑料管2通过接头6交错排列成外管7。如图2所示，组装外管7时，导电塑料管8与导线15间采用焊接或防水胶布粘贴，各个导电塑料管8的导线。
17、15分别向上延伸连接地面电源。外管7内设有未开孔的同轴非导电塑料内管3，采用非导电土工织物滤层4从底部开始将导电金属管11的外壁和底部包住，此时电非导电土工织物滤层4作为一个整体将导电塑料管8从底部套住，将导线15固定在导电塑料管8与非导电土工织物滤层4间。0049各导电金属管11间通电电压为纵向梯度设置，每根导电金属管11通电后与其上说明书CN104294813A4/4页6方的导电金属管11形成从下至上的电场；水流通过电场的作用而穿透非导电土工织物滤层4，从排水孔5进入非导电塑料内管3与外管7之间，外管7与非导电塑料内管3上端各连接一套抽真空装置，从而将水流排出土体。0050实施例30051。
18、本实施例中，如图8所示，非导电塑料管2设有径向排水槽，径向排水槽为从非导电塑料管外壁底部延伸到顶部相互平行的环形凹槽13，非导电塑料管2未开槽处设有排水孔5，排水孔5沿管壁圆周均匀间隔设置24个，排水孔5沿轴向等距离重复设置。其余结构均与实施例1相同，不再赘述。0052实施例40053本实施例中，如图9所示，非导电塑料管2设有径向排水槽，径向排水槽为从外壁底部旋至顶部的螺旋形凹槽14，非导电塑料管2未开槽处设有排水孔5，排水孔5沿管壁圆周均匀间隔设置24个，排水孔5沿轴向等距离重复设置。其余结构均与实施例2相同，不再赘述。0054以上所述，仅为本发明的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。说明书CN104294813A1/2页7图1图2图3图4图5图6说明书附图CN104294813A2/2页8图7图8图9说明书附图CN104294813A。