CN103806084A - 一种定区域清除土中金属物的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定区域清除土中金属物的施工方法，利用电解原理，将位于支护结构周边的金属物接入直流电源正极，在指定区域土内钻孔置入导体并接入直流电源阴极，利用土壤中含有的水分、地下水或另配溶液为电解液，通电后与所述直流电源正极连接的金属物，尤其是位于指定区域土内的部分，金属原子失去电子被氧化腐蚀，以金属离子的形式渗入土中。通过使用本发明所提供的定区域清除土中金属物的施工方法，能解决工程应用中的实际问题，保护支护结构不被腐蚀破坏，利用电解原理，有效地清除指定区域土中的金属物，该施工方法安全可靠、工期短、效率高。

Description

一种定区域清除土中金属物的施工方法

技术领域

本发明涉及一种地下工程施工方法，具体涉及一种定区域清除土中金属物的施工方法。

背景技术

在建筑基坑施工过程中，有时采用向基坑周边土体置入土钉、锚杆或锚索等钢材受力杆件来维持土体的稳定，待基坑内部主体结构施工完成、基坑周边土方回填后，便不再需要这些钢材受力杆件来维持土体的稳定。这时，置入土体中的钢材受力杆件便失去主要作用，因大部分埋置较深，不易取出，往往弃之于土中。埋置土体中的金属杆件一般不会被腐蚀，便成为地下金属垃圾，对于后期城市地铁、相邻建筑施工构成危害。

现有的清除土中废弃金属物的施工方法，如专利号：20101050752.0的发明专利(以下简称该发明专利)提供一种利用电解腐蚀技术清除土中废弃土钉锚杆的施工方法，利用电解原理，在其中两根需要清除的土钉或者锚杆之间接入一个直流电源，利用土壤中含有的水分或者地下水为电解液，通电后与所述直流电源正极连接的土钉或者锚杆上金属原子失去电子被氧化腐蚀，以金属离子的形式渗入土中，而阴极不会被腐蚀。该发明专利的确也许能够[微软用户1]埋入土中部分[微软用户2]土钉或者锚杆，但是该发明专利在应用中，并不能解决工程实际问题，尚存在以下缺点：

1、实地试验表明：两根的土钉或者锚杆之间，沿程电阻分布不均匀，导致电解腐蚀不均匀，是一种盲蚀，其最终腐蚀状态为未知，给后续工程带来巨大风险(如地铁盾构工程施工)，该发明专利仅停留在原理上，无法实现工程运用；

2、该发明专利实施后，至少总有一根土钉或者锚杆留在原位而无法清除；

3、该发明专利实施后，无法将所有的土钉或者锚杆同时电解腐蚀，电解腐蚀过程必须分批次进行，工期长，效率低；

4、对于地下水位较深或相对干燥的土质，该发明专利无法实施；

5、如果土质中的含水量相对较低，使用低电压腐蚀速率慢，采取高电压将导致安全问题；

6、利用电解腐蚀法施工，必须对锚索的支护段的原回填土进行开挖形成作业空间，或者对于建筑后期地下结构维护，也需对支护结构内回填土进行开挖形成作用空间，此时，仍然需要支护结构发挥支挡作用。该发明专利对锚索电解腐蚀后，支护结构失去锚固力而失稳，给电解腐蚀、后期地下结构维护等施工带来安全隐患；

7、土钉或者锚杆必须穿过支护结构，它们往往会与支护结构内的钢筋发生碰撞而联通，现有技术无法判断阴极或阳极的具体范围，即哪些土钉或锚杆施加了阴、阳极，该发明专利实施可导致支护结构腐蚀破坏，且无法有效清除土体中废弃的土钉或锚杆。

发明内容

本发明所要解决的问题是，针对上述技术的不足，设计出一种科学合理的、能解决工程实际问题的定区域清除土中金属物的施工方法。

本发明为解决其问题所采用的技术方案是：

一种定区域清除土中金属物的施工方法，利用电解原理，将位于支护结构周边的金属物接入直流电源正极，在指定区域土内钻孔置入导体并接入直流电源阴极，利用土壤中含有的水分或者地下水为电解液，通电后与所述直流电源正极连接的金属物，尤其是位于指定区域土内的部分，金属原子失去电子被氧化腐蚀，以金属离子的形式渗入土中。

在本发明中，在所述指定区域土周边打观测井，观测工作水位情况，并通过所述观测井进行工作水位、电解液浓度的调控。

在本发明中，通电前根据指定区域土的电阻值配置辅助的电解液，灌入钻孔中。

在本发明中，所述位于支护结构周边的金属物与导体均设置有带有绝缘柄的夹具，所述夹具通过电缆线分别与直流电源的正负极连接。

在本发明中，所述位于支护结构周边的金属物与导体均通过焊接与电缆线固定连接，所述电缆线分别与直流电源的正负极连接。

本发明的有益效果是：通过使用本发明所提供的定区域清除土中金属物的施工方法，能解决工程应用中的实际问题，保护支护结构不被腐蚀破坏，利用电解原理，有效地清除指定区域土中的金属物，该施工方法安全可靠、工期短、效率高。

由于在所述指定区域土周边打观测井，观测工作水位情况，并通过所述观测井进行工作水位、电解液浓度的调控，通电前根据指定区域土的电阻值配置辅助的电解液，灌入钻孔中，所以施工方法能在地下水位较深或相对干燥的土质实施。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1为本发明的实施示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接／连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1，一种定区域清除土中金属物的施工方法，利用电解原理，将位于支护结构1周边的金属物2接入直流电源3正极，在指定区域土10内钻孔置入导体4并接入直流电源3阴极，利用土壤中含有的水分或者地下水为电解液5，通电后与所述直流电源3正极连接的金属物2，尤其是位于指定区域土10内的部分，金属原子失去电子被氧化腐蚀，以金属离子的形式渗入土中。

进一步，在所述指定区域土10周边打观测井6，观测工作水位情况，并通过所述观测井6进行工作水位、电解液5浓度的调控。

进一步，通电前根据指定区域土10的电阻值配置辅助的电解液5，如NaCl盐溶液，灌入钻孔7中。

进一步，所述位于支护结构1周边的金属物2与导体4均设置有带有绝缘柄的夹具8，所述夹具8通过电缆线9分别与直流电源3的正负极连接。

进一步，所述位于支护结构1周边的金属物2与导体4均通过焊接与电缆线9固定连接，所述电缆线9分别与直流电源3的正负极连接。

作为优选的实施方式，本发明所提供的一种定区域清除土中金属物的施工方法，包括如下步骤：

1、计算指定区域土10的大小，定位阴极置入点，钻孔置入导体4，可以进行多个阴极布点，必要时阴极加设绝缘套管，如PVC管等；

2、在指定区域土10的周边打观测井6，观测工作水位情况，并通过所述观测井6进行工作水位、电解液5浓度的调控；

3、清理基坑场地，露出待腐蚀金属物2的接线端；

4、测量指定区域土10的电阻，根据所测出的电阻值，决定是否需要配置电解液5灌入钻孔7内，在间隔1～5个小时后，再次测量指定区域土10的电阻，重复该步骤直至所测出的电阻值在适宜范围内；

5、将位于支护结构1周边的金属物2接入直流电源3正极，将导体4接入直流电源3阴极，所述直流电源3正极可同时接多跟金属物2；

6、控制电解工作电流强度在0～400A，工作电压在0～100V，通电腐蚀；

7、通电后，在直流电源3的作用下，通过电解液5，接入直流电源3正极的金属物2，尤其是位于指定区域土10内的部分，失去电子而被氧化腐蚀，金属离子向阴极迁移，阴极导体不发生电子失去或得到变化，待指定区域土10内的金属物2腐蚀到一定程度，控制电流减少或电压升高超过一定限度值，停电完成本次腐蚀，进行下一批腐蚀，根据情况可一批完成金属物2的腐蚀，也可分批完成。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种定区域清除土中金属物的施工方法，其特征在于：利用电解原理，将位于支护结构(1)周边的金属物(2)接入直流电源(3)正极，在指定区域土(10)内钻孔置入导体(4)并接入直流电源(3)阴极，利用土壤中含有的水分或者地下水为电解液(5)，通电后与所述直流电源(3)正极连接的金属物(2)，尤其是位于指定区域土(10)内的部分，金属原子失去电子被氧化腐蚀，以金属离子的形式渗入土中。

2.根据权利要求1所述的定区域清除土中金属物的施工方法，其特征在于：在所述指定区域土(10)周边打观测井(6)，观测工作水位情况，并通过所述观测井(6)进行工作水位、电解液(5)浓度的调控。

3.根据权利要求1所述的定区域清除土中金属物的施工方法，其特征在于：通电前根据指定区域土(10)的电阻值配置辅助的电解液(5)，灌入钻孔(7)中。

4.根据权利要求1所述的定区域清除土中金属物的施工方法，其特征在于：所述位于支护结构(1)周边的金属物(2)与导体(4)均设置有带有绝缘柄的夹具(8)，所述夹具(8)通过电缆线(9)分别与直流电源(3)的正负极连接。

5.根据权利要求1所述的定区域清除土中金属物的施工方法，其特征在于：所述位于支护结构(1)周边的金属物(2)与导体(4)均通过焊接与电缆线(9)固定连接，所述电缆线(9)分别与直流电源(3)的正负极连接。

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