1.本实用新型涉及电渗加桩加固土体的地基处理领域，特别涉及一种竖向电渗桩的新型结构。
背景技术：
2.随着电渗理论的不断发展和进步，电渗理论开始被运用到地基处理当中，出现了电渗加固、电渗桩等技术。
3.传统的电渗桩是在桩周两侧一定距离内，插入两个导电电极，并将两个电极分别接通电源的正极和负极，以土体为导电介质，通过电渗原理，使土中水向负极横向渗流，并且在负极处利用抽水管抽出土中水，减少桩体周围土中水，达到固结桩周土体的目的。
技术实现要素：
4.本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种竖向电渗桩结构。
5.这种竖向电渗桩结构，包括自上而下电渗桩体系和自下而上电渗桩体系；
6.所述的自上而下电渗桩体系由电源箱、抽水箱、石墨层、抽水管、空心管桩、导电透水土工布和电源导线组成，空心管桩桩身和桩尖之间通过法兰盘组装为一体，在桩身内部布设有抽水管和电源导线二，桩尖处设有透水孔道，在桩尖外部包裹有导电透水土工布，并且导电透水土工布与桩体内部的电源导线二连接，在桩尾处一定深度的土体内，围绕桩体均匀铺设有一定厚度和面积的石墨层，且石墨层中埋设有电源导线一，桩身内部的抽水管与抽水箱内的水泵相连接，桩身内的电源导线二与电源箱的负极相连接，石墨层中的电源导线一与电源箱正极相连接；
7.所述的自下而上的电渗桩体系由电源箱、抽水箱、抽水管、预制实心桩、导电塑排板、导电铁皮和电源导线组成，预制实心桩桩尖包裹有一定厚度的导电铁皮，导电铁皮紧贴在桩尖上，导电铁皮与电源导线一紧密连接，且电源导线一紧贴在桩身上并与电源箱正极相连接，在桩尾一定深度的土体中，水平埋设有导电塑排板，导电塑排板围绕桩体呈螺旋形均匀布设，且导电塑排板分别与抽水管和电源导线二相连接，导电塑排板的电源导线二与电源箱负极相连接，抽水管与抽水箱中的水泵相连接。
8.作为优选：法兰盘包括法兰盘上盘14和法兰盘下盘，法兰盘上盘和法兰盘下盘之间通过螺栓连接固定。
9.作为优选：电源箱和抽水箱均位于桩外的地平面上。
10.本实用新型的有益效果是：
11.(1)本实用新型通过改变桩尖电极的正、负电性，可以改变渗流方向为自上而下或自下而上。
12.(2)本实用新型不需要大面积开挖土体埋设电极，可以更好的保持土体完整度，更加适合小范围施工。
13.(3)本实用新型利用导电塑排板和石墨层充当电极，成本低，经济效益高。
14.(4)本实用新型的竖向电渗体系对桩周围土体的固结更加有效，对离桩较远处土体的固结效果不明显，可以有效避免其他区域的土体失水沉降。
15.(5)本实用新型不需要额外埋设金属电极，可以较好的避免电渗过程中，金属电极腐蚀，金属分子大量渗入土体，对土体造成金属污染，更好的保护土体生态环境。
附图说明
16.图1为自上而下电渗桩体系的正视图；
17.图2为石墨层布设的俯视图；
18.图3为空心桩桩身铺设抽水管和电源导线正视图；
19.图4为空心桩桩尖预制透水孔正视图；
20.图5为空心桩桩身和桩尖拼接正视图；
21.图6为自下而上电渗桩体系正视图；
22.图7为导电塑排板铺设的俯视图；
23.图8为实心桩桩尖导线布置正视图。
24.附图标记说明：1-抽水管；2-抽水箱；3-地平面；4-电源导线一；5-电源导线二；6-石墨层；7-空心管桩；8-电源箱；9-透水孔道；10-导电透水土工布；11-导电塑排板；12-预制实心桩；13-导电铁皮；14-法兰盘上盘；15-法兰盘下盘；16-螺栓。
具体实施方式
25.下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
26.作为一种实施例，所述竖向电渗桩结构，包括自上而下电渗桩体系和自下而上电渗桩体系。
27.参考图1，自上而下电渗桩体系由抽水箱2、抽水管1、电源箱8、空心管桩7、石墨层6、导电透水土工布10、电源导线、螺栓16组成，预制空心管桩的桩身和桩尖分别预制。参考图3，桩身内部提前布设有抽水管1和电源导线二5，参考图4，桩尖提前预制透水孔，形成透水孔道9，参考图5，在桩尖外部包裹有一定厚度的导电透水土工布10，且桩体内的电源导线通过透水孔与桩尖的导电透水土工布相连接，保证接触良好，桩身和桩尖利用法兰盘和螺栓16进行连接，法兰盘上盘14和法兰盘下盘15之间通过螺栓16固定为一整体。参考图2，在桩尾部(桩身上端)一定深度的土层中，围绕桩体均匀铺设有一定厚度和面积的石墨层6，将石墨层与电源导线一4相连接，确保接触良好，将桩内部的电源导线与电源箱8负极相连接，将抽水管与抽水箱中的水泵相连接，确保抽水管能将水从桩体内部抽出，将石墨层中的电源导线与电源箱8正极相连接，接通电源后开始自上而下电渗，土中水通过桩尖透水孔道进入桩体后，打开水泵，利用桩内布设的抽水管将桩体中的水从桩体内部抽出至抽水箱内，达到电渗目的。
28.参考图6，自下而上的电渗桩体系由抽水箱2、电源箱8、抽水管7、预制实心桩12、导电塑排板11、导电铁皮13、电源导线组成。预制实心桩的桩尖和桩身为一整体。参考图8，在
桩尖处包裹一定厚度的导电铁皮13，且导电铁皮与桩尖紧密连接，电源导线一4与桩尖铁皮连接，确保接触良好，且电源导线一4紧紧粘贴在桩身上，沿着桩身延出地面，与电源箱正极连接。参考图7，在桩尾一定深度的土体中，水平铺设有导电塑排板11，导电塑排板围绕桩体呈螺旋形布设，并且导电塑排板与抽水管1和电源导线二5相连接，导电塑排板的电源导线与电源箱的负极相连接，抽水管与抽水箱中的水泵相连接，确保抽水管能将水从桩外的导电塑排板处抽出至抽水箱中，接通电源后，开始自下而上电渗，土中水从导电塑排板中渗出，打开水泵，利用抽水管将导电塑排板中的水从桩体外部抽出至抽水箱中，达到电渗目的。
29.自上而下电渗桩体系中，水流渗透方向是自上而下从桩体的内部排出的，再通过抽水设备将其从桩体内部抽出来；而自下而上电渗桩体系中，水流渗透方向是自下而上从桩体的外侧排出至导电塑排板中，再通过抽水设备从导电塑排板中抽出来。
30.自上而下电渗桩体系中的桩身为预制空心桩，自下而上电渗桩体系中的桩身为预制实心桩；自上而下电渗桩体系中的桩尖为导电透水的，自下而上电渗桩体系中的桩尖为导电不透水的；自上而下电渗桩体系中的桩身和桩尖是分离组装的，自下而上电渗桩体系的桩身和桩尖是整体的。自上而下电渗桩体系中桩尖电极的电源导线是从桩体内部通过桩尖的透水孔道与导电透水土工布相连接的，土中水是从桩体内部抽出至抽水箱，自下而上电渗桩体系中桩尖电极的电源导线是紧贴在桩体外部与桩尖铁皮相连接的，并且顺着桩身延出地面，土中水是从桩体外部的导电塑排板中抽出至抽水箱。
技术特征：
1.竖向电渗桩结构，其特征在于：包括自上而下电渗桩体系和自下而上电渗桩体系；所述的自上而下电渗桩体系由电源箱(8)、抽水箱(2)、石墨层(6)、抽水管(1)、空心管桩(7)、导电透水土工布(10)和电源导线组成，空心管桩(7)桩身和桩尖之间通过法兰盘组装为一体，在桩身内部布设有抽水管(1)和电源导线二(5)，桩尖处设有透水孔道(9)，在桩尖外部包裹有导电透水土工布(10)，并且导电透水土工布(10)与桩体内部的电源导线二(5)连接，在桩尾处一定深度的土体内，围绕桩体均匀铺设有一定厚度和面积的石墨层(6)，且石墨层(6)中埋设有电源导线一(4)，桩身内部的抽水管(1)与抽水箱(2)内的水泵相连接，桩身内的电源导线二(5)与电源箱的负极相连接，石墨层(6)中的电源导线一(4)与电源箱(8)正极相连接；所述的自下而上的电渗桩体系由电源箱(8)、抽水箱(2)、抽水管(1)、预制实心桩(12)、导电塑排板(11)、导电铁皮(13)和电源导线组成，预制实心桩(12)桩尖包裹有一定厚度的导电铁皮(13)，导电铁皮(13)紧贴在桩尖上，导电铁皮(13)与电源导线一(4)紧密连接，且电源导线一(4)紧贴在桩身上并与电源箱(8)正极相连接，在桩尾一定深度的土体中，水平埋设有导电塑排板(11)，导电塑排板(11)围绕桩体呈螺旋形均匀布设，且导电塑排板(11)分别与抽水管(1)和电源导线二(5)相连接，导电塑排板(11)的电源导线二(5)与电源箱(8)负极相连接，抽水管(1)与抽水箱(2)中的水泵相连接。2.根据权利要求1所述的竖向电渗桩结构，其特征在于，法兰盘包括法兰盘上盘(14)和法兰盘下盘(15)，法兰盘上盘(14)和法兰盘下盘(15)之间通过螺栓(16)连接固定。3.根据权利要求1所述的竖向电渗桩结构，其特征在于，电源箱(8)和抽水箱(2)均位于桩外的地平面(3)上。
技术总结
本实用新型涉及一种竖向电渗桩结构，包括自上而下电渗桩体系和自下而上电渗桩体系；所述的自上而下电渗桩体系由电源箱、抽水箱、石墨层、抽水管、空心管桩、导电透水土工布和电源导线组成。本实用新型的有益效果是：可改变渗流方向为自上而下或自下而上；不需要大面积开挖土体埋设电极，保持土体完整度，适合小范围施工；利用导电塑排板和石墨层充当电极，成本低，经济效益高；竖向电渗体系对桩周围土体的固结更加有效，对离桩较远处土体的固结效果不明显，有效避免其他区域的土体失水沉降；不需要额外埋设金属电极，较好的避免电渗过程中，金属电极腐蚀，金属分子大量渗入土体，保护土体生态环境。体生态环境。体生态环境。
技术研发人员：钟方涛 齐昌广 周子健 崔允亮 张智超 王新泉 刁红国
受保护的技术使用者：宁波大学
技术研发日：2021.04.12
技术公布日：2022/1/18
再多了解一些
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