[发明专利]一种外绕加热线的塑料排水板及其固结排水施工方法

说明书

本发明公开了一种外绕加热线的塑料排水板及其固结排水施工方法，包括塑料排水板和加热线，加热线布置在塑料排水板两侧；所述加热线包括玻璃纤维束、电阻丝和绝缘防水层，所述电阻丝螺旋缠绕在玻璃纤维束上，并在其外层包覆绝缘防水层。本发明的外绕电热丝的塑料排水板设计合理，结构简单，在塑料排水板的外侧外绕加热线，在不影响塑料排水板自身排水功能的基础上，使塑料排水板同时具有了加热功能，其加热结构密封性强、防水等级高，且该塑料排水板和加热线打设施工简单，连接方便。

技术领域

本发明属于土木工程地基处理领域，具体的是涉及一种外绕加热线的塑料排水板及其固结排水施工方法。

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，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(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，操作比较复杂，因此不适用于现场插板机械施工，因此需要开发出一种适用于现场插板机械施工，并且发热效率较高的加热型竖向排水通道。

开发一种外绕加热线的塑料排水板的固结排水施工方法，在固结排水过程中，加热线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。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种外绕加热线的塑料排水板及其固结排水施工方法，设计合理，结构简单，在塑料排水板的外侧外绕加热线，在不影响塑料排水板自身排水功能的基础上，使塑料排水板同时具有了加热功能。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种外绕加热线的塑料排水板，包括塑料排水板和加热线，加热线布置在塑料排水板两侧；所述加热线包括玻璃纤维束、电阻丝和绝缘防水层，所述电阻丝螺旋缠绕在玻璃纤维束上，并在其外层包覆绝缘防水层。

在上述技术方案中，所述加热线的绝缘防水层选用硅胶材质。

在上述技术方案中，所述加热线的绝缘防水层的绝缘电阻大于500MΩ。

在上述技术方案中，所述加热线具有耐热性能，在150℃下可长期使用而无性能变化。

在上述技术方案中，所述加热线外径2mm，抗拉强度大于1kg。

在上述技术方案中，所述玻璃纤维束外径1-3mm，抗拉强度大于1kg，玻璃纤维束由玻璃纤维制作而成。

所述外绕加热线的塑料排水板的固结排水施工方法如下：

(1)场地整平，铺设中粗砂垫层，要求其渗透系数大于10^-3cm/s；

(2)将塑料排水板先穿引到套管内，引出并弯折0.5m，防止上拔时塑料排水板回带；

(3)将加热线一端挂在套管顶部，然后沿套管自由垂落，并绕过套管的管靴。为保护塑料排水板和加热线在插入过程中不被损坏，在套管的管靴端部加上泡沫板；