真空预压-电渗-加热联合生物酶加固地基的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种真空预压

【技术实现步骤摘要】
真空预压-电渗-加热联合生物酶加固地基的装置


[0001]本技术属于地基加固处理
，特别涉及一种真空预压-电渗-加热联合生物酶加固地基的装置，适用于软土工程地基处理领域，尤其是对要求地基加固后含水量低的工程特别适用。

技术介绍

[0002]我国软土地区分布广泛，且多分布于经济发达地区，随着城市的发展与经济的增长，对于软土层承载性能的需要也日益增大。为满足施工需要，在软土地区的工程建设几乎都需要对地基进行预处理，从近年来的工程实践可以发现，单一的地基处理技术已向多种地基处理技术结合使用发展。真空预压法自Kjellman在上世纪50年代首次提出后，已被全世界土体改良工程大规模采用，其原理是在需加固土体中设置竖向塑料排水带或砂井，上覆砂层、真空膜，通过抽气使膜下处于部分真空状态，在外荷载的作用下排除软土中的孔隙水，减小孔隙比，从而减少地基后期沉降。缺陷有：1)排水固结速度慢，效率低，施工期长；2)真空度随深度衰减很快，深层土体固结不充分。
[0003]针对真空预压法的缺陷，可通过电渗法、加热法进行改进。电渗法是在土体中插入金属电极，并通以直流电，在电场作用下土中水从阳极流向阴极，再将阴极周围的水排出。电渗法可有效排出土体内部自由水和结合水，但同样有一些缺陷：1)电能消耗大；2)加固土体不均匀，阳极区域土体抗剪强度高，阴极区域土体抗剪强度低；3)金属电极容易腐蚀，尤其是阳极电极。加热法是采用加热方式对土体进行升温，提高土体渗透系数，加速土中水化离子向排水板处的迁移速率，缩短固结周期，泰国学者Abuel-Naga研究发现加热塑料排水板可以加快软土固结，并能增大最终沉降量。

技术实现思路

[0004]本技术实施例的目的是提供一种真空预压-电渗-加热联合生物酶加固地基的装置，以解决现有技术中存在的施工工期长、电能消耗大、电极腐蚀严重和加固后土体强度不够的问题。
[0005]为了达到上述目的，本技术实施例所采用的技术方案如下：
[0006]本技术实施例提供一种真空预压-电渗-加热联合生物酶加固地基的装置，包括多个可导电加热塑料排水板、直流供电电源、导线网络、空气能发电机、水平向滤管、抽真空装置、密封沟、土壤水分测量仪、温度传感器、防水插头、密封覆层、排水孔、金属电线和增压式溶解液泵送管，所述可导电加热塑料排水板内部设置有电热膜、空心圆管、外部包裹芯板和滤膜，所述空心圆管内有若干金属导线，空心圆管在长度方向上等间距布置排水孔，金属导线根据排水板阴阳极分别连入导线网络，导线网络位于密封覆层内，导线网络穿过密封沟与防水插头连接，防水插头通过导线与直流供电电源连接，直流供电电源通过导线与空气能发电机连接；可导电加热塑料排水板布置在待加固土体的土壤中，并在周围布置若干土壤水分测量仪和温度传感器，空心圆管与水平向滤管相连，水平向滤管与抽真空装置
连接；增压式溶解液泵送管布置在四块塑料排水板中央处。
[0007]进一步地，可导电加热塑料排水板主要材质采用热塑性聚酰亚胺，竖直插入软土地基中。
[0008]进一步地，所述密封覆层从上至下依次铺设密封膜、砂垫层、土工布和编织布，将密封膜埋入密封沟中。
[0009]进一步地，所述导线网络处于密封膜下层，并穿过密封沟再与防水插头连接，导线网络分为两层，上下层所连接电极相反，可导电加热塑料排水板上部金属电线根据电极分别接入导线网络。
[0010]进一步地，所述水平向滤管、空心圆管均采用防腐耐高温材料，防止电渗及加热过程中发生腐蚀。
[0011]本技术与现有技术相比较，具有如下有益效果：
[0012]1)工期较短，排水加固效果好
[0013]本技术提出将电渗、加热和真空预压三种地基处理工法相结合，取长补短，在土体含水率较高时，只采用真空预压，在土体含水率较低时，则采用电渗-加热法继续排出土壤中水分，发挥了真空预压、电渗、加热三者之间各自的优势，加热法可促进土中水化离子向阴极的迁移效率，缩短电渗法处理软土地基的周期同时，可有效降低土体的含水率，提高软土地基的加固效率和加固效果。
[0014]2)节约能源，绿色环保
[0015]根据新出现的压缩空气储能技术，为电渗、加热过程提供电能，一方面节约工程的耗电量，积极响应了国家推广新能源的号召，另一方面，也可改善传统电渗法存在的能耗大、电极腐蚀严重的问题。
[0016]3)经济效益高
[0017]本技术中的可导电加热塑料排水板主要采用热塑性聚酰亚胺制成，具有良好的抗腐蚀、优异的力学性能与优良的高低温性能(使用温度-269℃-280℃)，将其作为塑料排水板的基材时，即使在长期电渗和加热作用下也不会发生碳化质变，因此待地基加固完成后可回收率高。
[0018]4)克服原有技术的缺陷
[0019]在电渗阶段采用电极反转，可以有效减少电渗法对阳极的腐蚀作用；通过间歇通电，可以有效改善电渗法的高能耗，节约电能；整个加固过程均采用排水板进行排水，对软土地基的扰动较小。
[0020]5)加固土体效果好
[0021]生物酶是一种高效环保、耐高温、无毒且无腐蚀性的生物固化剂，在用量很少的情况下，可有效改善土体力学性质，降低工程造价，生物酶分子能选择性的将黏土矿物分子吸引到土颗粒间，使之在水墨的作用下形成稳定的黏结。
附图说明
[0022]构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0023]图1是本技术实施例提供的一种真空预压-电渗-加热联合生物酶加固地基的装置的结构示意图；
[0024]图2是本技术实施例中可导电加热塑料排水板的布设俯视图；
[0025]图3是本技术实施例中可导电加热塑料排水板的结构图；
[0026]图4是本技术实施例中可导电加热塑料排水板的俯视图。
[0027]附图标记说明：可导电加热塑料排水板1；直流供电电源2；导线网络3；空气能发电机4；水平向滤管5；抽真空装置6；密封沟7；土壤水分测量仪8；温度传感器9；防水插头10；密封覆层11；芯板12；滤膜13；电热膜14；排水孔15；金属电线16；空心圆管17；增压式溶解液泵送管18。
具体实施方式
[0028]下面结合实施例对本技术做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本技术。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。
[0029]如图1所示，本技术实施例提供一种真空预压-电渗-加热联合生物酶加固地基的装置，该装置包括多个可导电加热塑料排水板1、直流供电电源2、导线网络3、空气能发电机4、水平向滤管5、抽真空装置6、密封沟7、土壤水分测量仪8、温度传感器9、防水插头10、密封覆层11、排水孔15、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种真空预压-电渗-加热联合生物酶加固地基的装置，其特征在于，包括多个可导电加热塑料排水板、直流供电电源、导线网络、空气能发电机、水平向滤管、抽真空装置、密封沟、土壤水分测量仪、温度传感器、防水插头、密封覆层、排水孔、金属电线和增压式溶解液泵送管，所述可导电加热塑料排水板内部设置有电热膜、空心圆管、外部包裹芯板和滤膜，所述空心圆管内有若干金属导线，空心圆管在长度方向上等间距布置排水孔，金属导线根据排水板阴阳极分别连入导线网络，导线网络位于密封覆层内，导线网络穿过密封沟与防水插头连接，防水插头通过导线与直流供电电源连接，直流供电电源通过导线与空气能发电机连接；可导电加热塑料排水板布置在待加固土体的土壤中，并在周围布置若干土壤水分测量仪和温度传感器，空心圆管与水平向滤管相连，水平向滤管与抽真空装置连接；增压式溶解液泵送管布...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏纲，蒋丞武，齐永洁，章丽莎，崔允亮，戴子涵，向青青，胡慧静，
申请(专利权)人：浙大城市学院，
类型：新型
国别省市：