一种竖向排水滤管内置电热棒的地基加热排水结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种竖向排水滤管内置电热棒的地基加热排水结构，包括竖向排水滤管和电热棒，所述竖向排水滤管由透水波纹管和包裹透水波纹管的涤纶纺粘无纺布组成，竖向排水滤管竖直设置在地基中，所述电热棒插入竖向排水滤管内，电热棒通过绝缘防水快速插头的引线相连接，并将绝缘防水快速插头与T型电缆的快速接头相连接，T型电缆与供电系统相连接。利用该地基加热排水结构升高竖向排水滤管周围涂抹区土体的温度，增大土体的渗透系数、缩短固结时间，同时可以增大地基处理过程中的最终沉降量。

【技术实现步骤摘要】
一种竖向排水滤管内置电热棒的地基加热排水结构
本技术属于土木工程地基处理领域，具体的是涉及一种竖向排水滤管内置电热棒的地基加热排水结构。
技术介绍
排水固结方法在软黏土地基处理中有着广泛的应用。为了缩短排水路径，减少固结时间，需要在地基中打入竖向塑料排水板。塑料排水板为带状复合型结构，中间是挤出成型的塑料芯板，芯板的两面是非织造土工织物包裹作滤层。塑料排水板一般先穿引到套管内，通过插板机械将套管打入到指定深度，然后拔出套管，塑料排水板就留在土体内，平面上一般按照正方形或者等边三角形布置，间距为0.7-2.0米。水平向排水系统由水平砂垫层及埋入砂垫层的滤管组成。竖向排水板与水平排水系统相连接，形成完整的排水系统。由于套管在打入土体过程中对周围土体造成较大的扰动，使土体的渗透系数下降，形成“涂抹区(smearzone)”，其直径大约为套管直径的2.0-3.0倍。涂抹区的存在大大阻碍了孔隙水的排出速率，造成固结时间增长。Abuel-Naga等学者研究发现加热可以提高涂抹区的渗透系数，可以大大减小涂抹区对于孔隙水排出的阻碍作用，并通过室内大型固结仪试验验证了加热可以缩短固结时间，同时可以增大最终沉降量。现在一般采用U形管注水加热或排水板缠绕电热丝加热法，操作复杂而且能耗比较高，因此不适合于大规模现场施工，因此需要开发出一种适合于现场插板施工，并且发热效率较高的加热型竖向排水通道。开发一种竖向排水滤管内置电热棒的加热固结施工方法，将电热棒放置在插入地基的竖向排水滤管内，在固结排水过程中，电热棒发热升高竖向排水滤管周围涂抹区土体的温度，增大土体的渗透系数、缩短固结时间，同时可以增大地基处理过程中的最终沉降量。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种竖向排水滤管内置电热棒的地基加热排水结构，利用该地基加热排水结构升高竖向排水滤管周围涂抹区土体的温度，增大土体的渗透系数、缩短固结时间，同时可以增大地基处理过程中的最终沉降量。本技术是通过以下技术方案实现的：一种竖向排水滤管内置电热棒的地基加热排水结构，包括竖向排水滤管和电热棒，所述竖向排水滤管由透水波纹管和包裹透水波纹管的涤纶纺粘无纺布组成，竖向排水滤管竖直设置在地基中，所述电热棒插入竖向排水滤管内，电热棒通过绝缘防水快速插头的引线相连接，并将绝缘防水快速插头与T型电缆的快速接头相连接，T型电缆与供电系统相连接。在上述技术方案中，所述透水波纹管是由高密度聚丙烯(PPR)形成的外型呈波纹状的新型排水塑料管材，透水波纹管的凹槽处均布透水通孔，透水波纹管四周外包涤纶纺粘无纺布。在上述技术方案中，所述电热棒采用石英加热棒或者陶瓷加热棒。在上述技术方案中，电热棒长度应与竖向排水滤管长度相同。本技术的优点和有益效果为：本技术在竖向排水滤管内放置电热棒，从而在不影响滤管自身排水功能的基础上，使滤管同时具有了电加热功能，其加热结构密封性强、防水等级高，且该电热棒施工简单，连接方便。采用竖向排水滤管内置电热棒升高滤管周围涂抹区土体的温度，加快了固结排水速率，缩短固结时间。竖向排水滤管采用管状结构，方便采用插板机械将其打入地基，能够自身压缩适应地基处理过程中的沉降。且竖向排水滤管和电热棒为分体式结构，竖向排水滤管插入地基后形成了竖向内部空间，然后方便将电热棒放置在竖向排水滤管内，避免了插板过程对于电热棒的破坏。与电热丝缠绕式加热排水板相比，其结构简单，便于现场施工和保护。附图说明图1是本技术竖向排水滤管的结构示意图。图2是电热棒与供电系统连接详图。图3是竖向排水滤管内置电热棒加热固结施工断面图。具体实施方式下面结合具体实施例进一步说明本技术的技术方案。一种竖向排水滤管内置电热棒的加热固结施工方法，包括竖向排水滤管1和用于内置在竖向排水滤管内的电热棒2；所述竖向排水滤管由透水波纹管1-1和包裹透水波纹管的涤纶纺粘无纺布1-2组成，所述透水波纹管是由高密度聚丙烯(PPR)形成的外型呈波纹状的新型排水塑料管材，透水波纹管的凹槽处均布透水通孔1-3，透水波纹管四周外包涤纶纺粘无纺布；竖向排水滤管的直径优选为30mm，其他技术指标如下：1.垂直加压至外径的50％，立即卸荷，试样不破裂，不分层；2.温度在0℃，高度1M的条件下，用重量为1Kg的重锤，冲击10次，应九次以上无开裂；3.内壁均匀光滑，透水孔均匀地打在波谷高度的1/2以下，打在波谷高度1/2以上的孔数不大于总数的10％；4.透水面积≥2500mm2/m；5.纵向回缩率≤3.0％；6.弯曲度％≤2；7.环刚度≥13kN/m2；8、透水通孔的直径为1mm-3mm，间距10mm，并且在透水波纹管的凹槽上360度范围内均匀分布。所述电热棒2可采用石英加热棒或者陶瓷加热棒，防水等级IPX7，电热棒长度应与滤管长度相同。利用竖向排水滤管和电热棒进行加热固结的施工步骤为：参见附图2和3，首先场地整平，铺设中粗砂垫层，要求其渗透系数大于10-3m/s，将竖向排水滤管先穿引到套管内，竖向排水滤管底端用热封机烫平防止软土进入滤管，通过插板机或者人工将套管打入到指定深度，然后拔出套管，使竖向排水滤管留在土体内，然后割断竖向排水滤管，使其顶端外漏砂垫层长度约为0.1米，竖向排水滤管按照正方形或者等边三角形布置，间距为0.7-2.0米；打设完竖向排水滤管后，将电热棒2放置在竖向排水滤管1内，电热棒通过绝缘防水快速插头3的引线相连接，并将绝缘防水快速插头3与T型电缆4的快速接头相连接，T型电缆与供电系统相连接；在地基内紧贴滤管外侧的位置埋设温度传感器5，并与温控器相连接；温控器还与供电系统相连接，控制对电热棒的供电；电热棒电路连接结束后，将竖向排水滤管外漏部分堆砂掩盖，适当高出周围砂垫层；开启供电系统，利用电热棒对地基进行加热，可以结合堆载预压、或者真空预压、或者真空联合堆载预压等方法对地基进行预压排水固结。将热过程中，当温度传感器温度大于90摄氏度时，自动断电；当温度传感器温度低于80摄氏度时，自动通电加热；在预压过程中，监测地基沉降、孔隙水压力消散、及土体温度变化等，推算固结度达到90％以上时，进行卸载，对电热棒回收利用。以上对本技术做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本技术的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种竖向排水滤管内置电热棒的地基加热排水结构，其特征在于：包括竖向排水滤管和电热棒，所述竖向排水滤管由透水波纹管和包裹透水波纹管的涤纶纺粘无纺布组成，竖向排水滤管竖直设置在地基中，所述电热棒插入竖向排水滤管内，电热棒通过绝缘防水快速插头的引线相连接，并将绝缘防水快速插头与T型电缆的快速接头相连接，T型电缆与供电系统相连接。

【技术特征摘要】
1.一种竖向排水滤管内置电热棒的地基加热排水结构，其特征在于：包括竖向排水滤管和电热棒，所述竖向排水滤管由透水波纹管和包裹透水波纹管的涤纶纺粘无纺布组成，竖向排水滤管竖直设置在地基中，所述电热棒插入竖向排水滤管内，电热棒通过绝缘防水快速插头的引线相连接，并将绝缘防水快速插头与T型电缆的快速接头相连接，T型电缆与供电系统相连接。2.根据权利要求1所述的一种竖向排水滤管内置电热棒...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈富，张健，李立新，侯晋芳，
申请(专利权)人：中交天津港湾工程研究院有限公司，天津港湾工程质量检测中心有限公司，中交第一航务工程局有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12