[發明專利]一種外繞加熱線的塑料排水板及其固結排水施工方法

在審

• 申請號: 201910251717.6
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN110004912A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 諸葛愛軍;陳富;張健;李立新;喻志發
• 申請（專利權）人: 中交天津港灣工程研究院有限公司;中交第一航務工程局有限公司;天津港灣工程質量檢測中心有限公司
• 主分類號: E02D3/11
• 分類號: E02D3/11
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王海濱

本發明公開了一種外繞加熱線的塑料排水板及其固結排水施工方法，包括塑料排水板和加熱線，加熱線布置在塑料排水板兩側；所述加熱線包括玻璃纖維束、電阻絲和絕緣防水層，所述電阻絲螺旋纏繞在玻璃纖維束上，并在其外層包覆絕緣防水層。本發明的外繞電熱絲的塑料排水板設計合理，結構簡單，在塑料排水板的外側外繞加熱線，在不影響塑料排水板自身排水功能的基礎上，使塑料排水板同時具有了加熱功能，其加熱結構密封性強、防水等級高，且該塑料排水板和加熱線打設施工簡單，連接方便。

技術領域

本發明屬于土木工程地基處理領域，具體的是涉及一種外繞加熱線的塑料排水板及其固結排水施工方法。

背景技術

排水固結方法在軟黏土地基處理中有著廣泛的應用。為了縮短排水路徑，減少固結時間，需要在地基中打入豎向塑料排水板。塑料排水板為帶狀復合型結構，中間是擠出成型的塑料芯板，芯板的兩面是非織造土工織物包裹作濾層。塑料排水板一般先穿引到套管內，通過插板機械將套管打入到指定深度，然后拔出套管，塑料排水板就留在土體內，平面上一般按照正方形或者等邊三角形布置，間距為0.7-2.0米。水平向排水系統由水平砂墊層及埋入砂墊層的濾管組成。豎向排水板與水平排水系統相連接，形成完整的排水系統。

由于套管在打入土體過程中對周圍土體造成較大的擾動，使土體的滲透系數下降，形成“涂抹區(smear zone)”，其直徑大約為套管直徑的2.0-3.0倍。涂抹區的存在大大阻礙了孔隙水的排出速率，造成固結時間增長。Abuel-Naga等學者研究發現加熱可以提高涂抹區的滲透系數，可以大大減小涂抹區對于孔隙水排出的阻礙作用，并通過室內大型固結儀試驗驗證了加熱可以縮短固結時間，同時可以增大最終沉降量。現在一般采用U形管注水加熱或排水板纏繞電熱絲加熱法，操作比較復雜，因此不適用于現場插板機械施工，因此需要開發出一種適用于現場插板機械施工，并且發熱效率較高的加熱型豎向排水通道。

開發一種外繞加熱線的塑料排水板的固結排水施工方法，在固結排水過程中，加熱線發熱升高豎向排水濾管周圍涂抹區土體的溫度，增大土體的滲透系數、縮短固結時間，同時可以增大地基處理過程中的最終沉降量。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種外繞加熱線的塑料排水板及其固結排水施工方法，設計合理，結構簡單，在塑料排水板的外側外繞加熱線，在不影響塑料排水板自身排水功能的基礎上，使塑料排水板同時具有了加熱功能。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種外繞加熱線的塑料排水板，包括塑料排水板和加熱線，加熱線布置在塑料排水板兩側；所述加熱線包括玻璃纖維束、電阻絲和絕緣防水層，所述電阻絲螺旋纏繞在玻璃纖維束上，并在其外層包覆絕緣防水層。

在上述技術方案中，所述加熱線的絕緣防水層選用硅膠材質。

在上述技術方案中，所述加熱線的絕緣防水層的絕緣電阻大于500MΩ。

在上述技術方案中，所述加熱線具有耐熱性能，在150℃下可長期使用而無性能變化。

在上述技術方案中，所述加熱線外徑2mm，抗拉強度大于1kg。

在上述技術方案中，所述玻璃纖維束外徑1-3mm，抗拉強度大于1kg，玻璃纖維束由玻璃纖維制作而成。

所述外繞加熱線的塑料排水板的固結排水施工方法如下：

(1)場地整平，鋪設中粗砂墊層，要求其滲透系數大于10^-3cm/s；

(2)將塑料排水板先穿引到套管內，引出并彎折0.5m，防止上拔時塑料排水板回帶；

(3)將加熱線一端掛在套管頂部，然后沿套管自由垂落，并繞過套管的管靴。為保護塑料排水板和加熱線在插入過程中不被損壞，在套管的管靴端部加上泡沫板；