[发明专利]一种加热型塑料排水板及其施工方法

说明书

技术领域

本发明属于土木工程土工合成材料领域，具体的是涉及一种加热型塑料排水板及其施工方法。

背景技术

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，一般采用高密度聚乙烯(HDPE)，是排水板的骨架和通道，其断面呈并联十字。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，通过插板机将套管打入到指定深度，然后拔出套管，塑料排水板就安置到土体内，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。

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(smear zone)”，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土体的渗透系数，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。在室内试验中，一般都采用在塑料排水板芯板凹槽内侧布置电热丝等方法，其长度都是固定的，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机施工，并且发热效率较高的加热型塑料排水板。

近年来，电热膜作为高效的取暖方式得到了较广泛的应用，尤其是《低温辐射电热膜(JGT286-2010)》标准的出台，进一步促进了电热膜的推广应用。电热膜是通电后能够发热的一种薄膜，是由电绝缘材料与封装其内的发热电阻材料组成的平面型发热元件。它的基材为PET特制聚酯绝缘膜，发热体为特制导电油墨、附以银浆和导电的金属汇流条为导电引线，最后经热压下复合而成。

开发一种加热型塑料排水板及其施工方法，将电热膜封装在塑料排水板的芯板内，在固结排水过程中，电热膜发热升高塑料排水板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。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种加热型塑料排水板及其施工方法，升高塑料排水板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。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种加热型塑料排水板，包括芯板和滤膜，滤膜包裹在芯板外围，在芯板内封装有电热膜。

在上述技术方案中，所述电热膜包括基材和发热体，基材为PET聚酯绝缘膜，发热体由导电油墨和金属汇流导电条组成，将导电油墨和金属汇流导电条经加工、热压在两层PET聚酯绝缘膜间制成电热膜。

在上述技术方案中，所述芯板采用高密度聚乙烯，高密度聚乙烯采用热成型工艺密封电热膜，防水等级IPX7。

在上述技术方案中，滤膜采用非织造土工织物。

所述加热型塑料排水板的施工方法：

场地整平，铺设中粗砂垫层，要求其渗透系数大于10^-3m/s，将加热型塑料排水板先穿引到套管内，通过插板机将套管打入到指定深度，然后拔出套管，使加热型塑料排水板留在土体内，割断加热型塑料排水板，使其外漏砂垫层长度约为0.5米，加热型塑料排水板按照正方形或者等边三角形布置，间距为0.7-2.0米；

打设完加热型塑料排水板后，利用万用表连接电热膜的两个金属汇流导电条，检查整根加热型塑料排水板的电阻，如果发现断路，重新打设加热型塑料排水板；

用接线卡将电热膜中的汇流导电条与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；

在地基内靠近排水板的位置埋设温度传感器，并与温控器相连接；

加热型塑料排水板电路连接结束后，将板头外漏部分埋入砂垫层，开启供电系统，利用加热型塑料排水板对地基进行加热，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。

进一步的，加热过程中，利用温控器，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。

所述加热型塑料排水板在加热道路、加热站台等面层施工中的应用。

本发明的优点和有益效果为：

本发明的加热型塑料排水板设计合理，结构简单，在排水板的芯板内封装电加热膜，从而在不影响排水板自身排水功能的基础上，使塑料排水板同时具有了电加热功能，其加热结构密封性强、防水等级高，且该加热型塑料排水板施工简单，连接方便。