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1、10申请公布号CN103758112A43申请公布日20140430CN103758112A21申请号201310751422822申请日20131231E02D3/1120060171申请人河海大学地址210098江苏省南京市鼓楼区西康路1号72发明人沈扬励彦德黄文君陶明安徐海东74专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人虞希光54发明名称一种膨胀性电渗阴极井点管及其施工方法57摘要本发明公开了一种膨胀性电渗阴极井点及其施工方法，通过在双层阴极井点管之间加入由吸水膨胀橡胶颗粒和砾石配制而成的中间填充物，实现了电渗过程中外层井点管的膨胀，解决了吹填土地基利用电渗井点降水处理时，。
2、由于阴极井点管与土体脱离接触、阴极井点管周围形成硬壳层而带来的能耗增大，排水效率降低的问题。另外，本发明还提出了利用电渗法处理大面积吹填土地基时，该型井点管安装时的施工机械及施工方法。本发明可提高电渗效率，降低电渗能耗，施工方便，可回收并多次利用，具有一定的推广价值。51INTCL权利要求书1页说明书3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3页附图2页10申请公布号CN103758112ACN103758112A1/1页21一种膨胀性电渗阴极井点管，包括内管、外管、两端连接盘及中间填充物，其特征在于1）所述的内管（4）材料为钢管，钢管的外径为30CM,内。
3、径为28CM,长度按施工要求预制，钢管表面沿纵向每隔2CM打圆孔，孔径1CM，错位布置，内管（4）通过螺纹连接在两端连接盘（1）、（2）上；2）所述的外管（3）材料为50目铁丝网，初始直径40CM,长度比内管稍短，宽度为填充橡胶膨胀后最大周长的2倍，外管盘旋于内支撑的外侧，通过连接钢条（8）、（9）、固定销栓（6）与内管（4）固定；3）所述的两端连接盘（1）、（2）将两根井点管相连，并利用螺栓在螺栓孔（5）处将两根井点管固定；4）所述的中间填充物（7）为吸水膨胀橡胶颗粒和砾石的混合物，其中吸水膨胀橡胶是由吸水膨胀树脂、氯丁胶、填充剂、软化剂、促进剂和防老剂通过混炼、硫化、粉碎而成；砾石采用中砾。
4、，具体性质为常见河砂中的卵石，尺寸在5MM20MM之间。2一种基于权利要求1所述的膨胀性电渗阴极井点管施工的方法，包括以下步骤1）圈定吹填区域，在吹填处理范围周边建立围栏和警示牌；2）按照施工方案，将吹填淤泥至设计高度，并在设计位置打设EKG电极排水板；3）测量放线，标定阴极井点管埋设位置，将布管机吊放至吹填区域边界位置，依靠底部的气囊使其浮在吹填土表面上，打设井点管，通过卷扬机控制布管机的前后左右移动；4）按照施工要求，开展其他准备工作，开始电渗；5）当排水速率低于设计要求时，停止电渗，三个月后，回收井点管。3根据权利要求2所述的膨胀性电渗阴极井点管施工方法中使用的布管机，包括气垫（10）、。
5、操作平台（11）、小型塔吊（12），卷扬机（13），控制箱15，阴极井点管16，钻头17，插管通道18，其特征在于操作平台（12）下方安装有气垫（11）；小型塔吊（12）固定在操作平台（11）上；四台卷扬机（13）有两台固定在场外地面（14）上，两台固定在操作平台（11）上。权利要求书CN103758112A1/3页3一种膨胀性电渗阴极井点管及其施工方法技术领域0001本发明涉及一种吹填土地基处理技术，尤其涉及一种膨胀性电渗阴极井点管及其施工方法，主要适用于沿海吹填土地基处理等工程技术领域。背景技术0002吹填土地基在吹填完成后往往具有较高的含水率，为尽快使其达到强度要求，需要对其进行技术处理。
6、。电渗法被认为是一种十分有效的方法，它在排水固结过程中，既不会像堆载预压法那样增大土体内部剪应力，又不会受水力渗透系数的限制。0003传统电渗井点降水法是在土中插入金属电极，并通以直流电，在电场作用下，土中水从阳极向阴极井点移动，最终实现排水固结。但是由于在打入阴极井点的过程中，电极与土体的接触面会有一部分被土中水占据；在电渗过程中，由于水分的移动和电泳，阴极周围有一部分土颗粒损失；在电渗后期，由于盐类物质的析出，阴极周围将会形成硬壳层。这三种现象都将增大土体与电极之间的界面电阻，增大电渗过程中的能耗，降低电渗的效果。根据室内试验，发现由上述原因造成的能耗损失可以达到整个电渗工期内总能耗的40。
7、，所以有必要开发一种阴极井点管，来减少能源的消耗，降低电渗排水技术造价。0004在本发明之前，并没有研究者关注本发明所提到的阴极井点管周围的电阻变化问题，与阴极井点管相关的专利也屈指可数。例如中国专利“一种电渗井点”（ZL2011202210928）公开了一种电渗井点，属于最常规井点管类型；中国专利“一种UPVC电渗井点管”（ZL2012202158976）公开了一种电渗井点，它将UPVC管材与金属电极材料绑定，减小了电渗的能耗。这些专利与本发明专利的要义基本不相关。此外，本发明的创意来源于室内试验，问题的提出具有一定的科学依据，因此，本发明对电渗技术的推广应用具有积极意义。发明内容0005本。
8、发明的目的在于克服电渗井点降水过程中，因阴极井点管打入、水分移动、盐类析出等原因而造成的电渗效率降低这一缺陷，提出了一种可以随着电渗的进行而膨胀的阴极井点管及其施工方法。0006为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案一种膨胀性电渗阴极井点管，包括内管、外管、两端连接盘及中间填充物。其特征在于所述的内管材质为钢管，通过螺旋固定在连接盘上，钢管的外径为30CM,内径为28CM,钢管表面沿纵向每隔2CM打圆孔，孔径1CM，错位布置，以利于阴极周围水分的排出。钢管的长度可根据现场吹填地基处理要求在工厂预制，但是长度不能长于极限长度LMAX。0007所述的外管材质为钢丝网，规格为50目，初始直径为4。
9、0CM，外管的长度比内管稍短，宽度为填充橡胶膨胀后最大周长的2倍。外管盘旋于内支撑的外侧，通过连接钢条、固定销栓与内管固定，等到现场施工时，拔掉销栓即可。说明书CN103758112A2/3页40008所述的两端连接盘将两根井点管相连，并利用螺栓在螺栓孔处将两根井点管固定。0009所述的中间填充物为吸水膨胀橡胶颗粒和砾石的混合物，其中，吸水膨胀橡胶是由吸水膨胀树脂、氯丁胶、填充剂、软化剂、促进剂和防老剂通过混炼、硫化、粉碎而成；砾石采用中砾，性质为常见河砂中的卵石，尺寸在5MM20MM之间。由于电渗后期，硬壳层的厚度与电极间距和电压有关，所以砾石和橡胶颗粒的比例需要根据实际情况而定，但外网半径。
10、的增加需要大于硬壳层的厚度。0010本发明还涉及了一种应用上述一种膨胀性电渗井点管现场施工的方法，具体包括以下步骤（1）圈定吹填区域，在吹填处理范围周边建立围栏和警示牌。0011（2）按照施工方案，将吹填淤泥至设计高度，并在设计位置打设EKG电极排水板。0012（3）测量放线，标定阴极井点管埋设位置，将布管机吊放至吹填区域边界位置，依靠底部的气囊使其浮在吹填土表面上，打设井点管，通过卷扬机控制布管机的前后左右移动。0013（4）按照施工要求，开展其他准备工作，开始电渗。0014（5）当排水速率低于设计要求时，停止电渗，三个月后，回收井点管。0015上述一种膨胀性电渗井点管现场施工方法中使用的布。
11、管机，包括气垫、操作平台，卷扬机，塔吊，控制箱，钻头、插管通道。操作平台下方安装气垫；小型塔吊固定在操作平台上；四台卷扬机有两台固定在场外地面上，两台固定在操作平台上。施工开始前，首先用场地外的吊机将布管机吊至吹填场地边缘位置，连接两台卷扬机，开始工作。用平台上的塔吊将井点管吊至插管通道处，钻头开启，在地基上钻出一个通道，将井点管沿插管通道吊入钻孔中。卷扬机拉动缆绳，布管机向前移动，重复上述动作。0016本发明的优点和效果在于1）本发明中的膨胀性阴极井点管可以实现随电渗的进行膨胀的功能，增大了土体与井点管的接触面积，破坏了阴极周围的盐质硬壳层，减小了电渗过程中土体电阻，从而降低了能耗，节约了成。
12、本。00172）另外，由于吹填土地基吹填完成时含水量很高，地基强度几乎为零，无法满足大型机械的面上施工，本发明专利还提出了膨胀性阴极井点管的施工装置，通过控制箱操纵实现前后移动，进一步提高了它在实际工程中推广的可能性。附图说明0018图1为本发明膨胀性电渗阴极井点的主视图；图2为本发明膨胀性电渗阴极井点管的AA截面剖面图；图3为本发明吹填土地基布管机的结构示意图；图中1为上连接盘，2为下连接盘，3为外管，4为内管，5为螺栓连接孔，6为固定销栓，7为中间填充物，8为与内外管焊接的连接钢条，9为与内管焊接、外管搭接的连接钢条，10为气囊，11为操作平台，12为塔吊，13为卷扬机，14为场外地面，1。
13、5为控制箱，16为阴极井点管，17为钻头，18为插管通道，19为滑动导槽。说明书CN103758112A3/3页5具体实施方式0019以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。本发明的保护范围并不仅仅局限于本实施方式的描述。0020如图2所示，实施时，首先将内管（4）一端通过螺纹拧在连接盘（1）、（2）上，然后焊接连接钢条（8）、（9），最后将外管（3）的一端焊接在（8）位置处，沿逆时针顺序进行缠绕，并用销栓固定。然后在内管（4）与外管（3）之间加入按相应比例配置好的中间填充物（7），以上过程为工厂预制，并最终形成如图1所示的电渗阴极井点管。0021利用该井点管进行现场施工的施工方法。
14、，具体包括如下步骤1）划定吹填区域，在场地周围建立围栏和树立警示牌。00222）按照施工方案，将淤泥吹填至设计高度，并在预定位置插入EKG电极，利用导线将各EKG电极连接，并将其引出吹填区域。00233）测量放线，标记阴极井点管埋设位置，将布管机吊放至吹填区域边界位置，依靠底部的气囊浮在吹填土表面上。00244）开启布管机埋设井点管，用平台上的塔吊（12）将井点管（16）吊至插管通道18处，钻头（17）开启，在地基上钻出一个孔道，将井点管（16）沿插管通道（18）吊入钻孔中，卷扬机（13）拉动缆绳，布管机向前移动，重复上述动作。00255）井点管铺设完毕后，关闭布管机控制系统，利用吊车将布管机吊离吹填区域。利用导线将各井点管相连，并将其引出吹填区域。00266）按照施工要求，开展其他准备工作，准备结束后，开始电渗。00277）当排水速率低于设计要求时，停止电渗，待地基静置三个月后，回收井点管。说明书CN103758112A1/2页6图1图2说明书附图CN103758112A2/2页7图3说明书附图CN103758112A。