CN115045312A - 一种真空电渗联合式基坑降排水系统及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种真空电渗联合式基坑降排水系统及其使用方法,该降排水系统包括:止水帷幕;排水沟,基坑四周设有排水沟;集水井,基坑底部设有集水井;电渗降水区,其包括多个电渗井点,多个电渗井点间隔分布,每个电渗井点包括阴极管和阳极管;阴极管包括钢管和四通管,四通管与钢管的顶部连接,四通管的上端设有可拆卸的密封盖,钢管的底部设有过滤器;相邻两个四通管之间的侧壁开口通过抽水管连通;所有的电渗井点与电源连接;第一真空抽水泵,其用于连通抽水管与集水井;以及第二真空抽水泵,其用于连通集水井和蓄水池;还包括使用方法。采用本发明降排水系统及其使用方法,能够集轻型井点、真空管井和电渗井点的优点于一体,提高降水效果。

Description

一种真空电渗联合式基坑降排水系统及其使用方法
技术领域
本发明涉及基坑降排水技术领域,特别涉及一种真空电渗联合式基坑降排水系统及其使用方法。
背景技术
随着社会的快速进步和人口的激增,城市地面交通日渐从饱和趋向拥挤,因此,人们为了缓解地面交通压力而把发展的目光投向了地下。由于城市有错综相连的地下管线和密集的建筑物,所以对基坑设计与施工的质量要求也越来越严格。而地下水作为一个长期困扰着工程师们的难题,能否有效的处理好,直接决定了基坑的施工质量。
在具有较高地下水位的富水地层中挖掘基坑前,通常需要降低基坑内的地下水位高度,现有基坑降排水方法主要是轻型井点降水、管井降水、真空预压降水以及电渗井点降水,这些方法都能降低坑内土体的含水量,增加土体的固结强度,为施工场地提供良好的干作业环境。但单个降水方式局限性较大,例如:轻型井点降水可以系统快速的将地下水排至坑外,但遭遇雨天时,基坑表面会形成大量积水,需要重新布置抽水管进行抽排,对场地管理十分不利;管井降水排水效率高、排水量大,但其普遍用于渗透系数大的土层中,适用范围受到限制;电渗井点降水能加快土体固结,改变地下水渗流路径,对含水量高、渗透系数小的土层排水效果更显著,但该方法对装置埋设要求高,所体现的效果与装置在现场的布置方式有很大联系;真空预压固结法只能排出软土中的自由水,但对于土粒表面电场影响范围以内的结合水并不能排出。因此,此方法对处理富水地层中软黏土的效果较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种真空电渗联合式基坑降排水系统及其使用方法,从而克服现有单种降水方式局限性大的缺点。
为实现上述目的,本发明提供了一种真空电渗联合式基坑降排水系统,包括:止水帷幕,基坑的外围设有该止水帷幕;排水沟,基坑底部的四周设有位于所述止水帷幕内侧的排水沟;集水井,基坑底部的周边设有与所述排水沟连通的集水井;电渗降水区,其包括多个电渗井点,多个所述电渗井点间隔分布于基坑的底部,每个所述电渗井点包括间隔设置的阴极管和阳极管,所述阴极管和所述阳极管均埋设于基坑的底面;所述阴极管包括钢管和四通管,所述钢管下端的侧壁设有多个通孔,所述四通管的下端开口与所述钢管的顶部开口连接,所述四通管的上端开口设有可拆卸的密封盖,所述钢管的底部开口设有过滤器;相邻两个所述四通管之间的侧壁开口通过抽水管连通;所有的所述电渗井点与电源连接;第一真空抽水泵,其进水口与其中一根所述抽水管连通,所述第一真空抽水泵的出水口通过排水管与所述集水井连通;以及第二真空抽水泵,其进水口与所述集水井连通,所述第二真空抽水泵的出水口与蓄水池连通,所述蓄水池设置于基坑的外侧。
优选地,上述技术方案中,所述电渗降水区的数量为两个,两个所述电渗降水区分别为第一电渗降水区和第二电渗降水区,两个所述电渗降水区均呈矩形状分布,且所述第一电渗降水区的所述电渗井点沿着基坑的周边间隔分布;所述第二电渗降水区设置于所述第一电渗降水区的内部,且所述第二电渗降水区两条长边的对称轴与基坑两条长边的对称轴共线。
优选地,上述技术方案中,每个所述电渗降水区由一个所述电源控制,且每个所述电渗降水区由一个所述第一真空泵进行排水。
优选地,上述技术方案中,所述过滤器能够嵌入所述钢管的底部开口内,且所述过滤器的底部设有位于所述钢管外的封口板;所述过滤器内填充有过滤材料。
优选地,上述技术方案中,每个所述钢管的外侧包裹有导电土工布。
优选地,上述技术方案中,所述钢管的顶部与相邻的所述通孔之间的距离不少于1000mm,且所述钢管的外侧与安装所述钢管的井点孔之间从下往上依次填充有粗砂和黏土。
优选地,上述技术方案中,所述四通管为异径接头,所述四通管上下两端开口的直径大于其侧壁开口的直径。
优选地,上述技术方案中,所述抽水管与所述四通管的侧壁开口之间通过止水阀连接;所述四通管的下端侧壁与所述钢管的上端侧壁之间设有膨胀止水条。
优选地,上述技术方案中,所述阳极管为钢筋,所述阳极管的上端高出地面200~400mm,且所述阳极管入土深度比所述阴极管深500mm。
一种真空电渗联合式基坑降排水系统的使用方法,包括以下步骤:
(1)施工准备:施工场地做到三通一平,合理布置材料存放区;
(2)井点定位:对电渗井点的位置进行布点定位;
(3)成孔:在电渗井点的布点位置上钻井点孔,用于安装阴极管和阳极管;
(4)埋管:阴极管埋设,在阴极管外裹上导电土工布,在埋管前,把过滤器嵌入阴极管的底部开口,由起吊设备和限位设备对阴极管进行精准埋设;阳极管埋设,阳极管埋设后其上端高出地面,且阳极管的入土深度要大于阴极管;
(5)井点孔回填:回填前需对阴极管进行清管处理,然后在井点孔和阴极管之间填砂,填至距离地面至少还有1000mm时用黏土封口捣实;阳极管埋设后回填原土;
(6)电渗区域布置:在阴极管上端卷上一层膨胀止水条,套上四通管;相邻阴极管上的四通管用抽水管连接;阳极管之间通过导电材料相互连接并与电源的正极相连,且阴极管之间也通过导电材料相互连接并与电源的负极相连;
(7)清理场地:清理电渗井点地面周围的金属和导电物质,然后在地面铺上沥青,形成绝缘层;
(8)降水系统运行:打开电源,地下水在电流作用下从阳极管附近向阴极管汇集;打开第一真空抽水泵,地下水在负压作用下被吸入至阴极管内部,然后被继续吸入抽水管,最后抽入至集水井中;打开第二真空抽水泵,集水井中的积水被抽到放置于基坑外的蓄水池中。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
1.本发明的降排水系统将真空管井和电渗井点两种降水方式相结合,集轻型井点、真空管井和电渗井点于一体,借鉴了传统轻型井点、真空管井和电渗井点三种降水方法,使用电渗搭配真空降水的方式,依靠电泳原理,坑内地下水由阳极管向阴极管转移,阳极管附近的土体会与金属阳离子发生化学反应形成胶结物,在排水的同时也可以加固阳极周围土体的作用,从而增加支护结构和基坑的稳定性;能够突破上述三种传统方法各自适用的局限性,集多种降水方式的优点于一体,可用于不同天气条件、不同规模和深度的基坑,尤其适用于高含水率、渗透系数小和孔隙比大的软黏土地层的降排水;
2.本发明的基坑底部的周边设有排水沟,以及与排水沟连通的集水井,集水井能够收集各个阴极管内和排水沟内的积水,便于第二真空抽水泵的抽取,减少第二真空抽水泵的使用量和施工场地的占有率,有利于节约材料,降低成本,降低因大量抽水管依靠基坑侧壁悬空放置而存在脱落的风险;
3.本发明将阴极管改造成了管井,不仅能实现电渗集水的效果,还能作为管井蓄排水,其工作时可以产生真空压力场与电场的耦合,在双场的耦合作用下能够均匀、快速的提高土体排水固结效率,缩短工期;阴极管的顶部设置四通管,能够通过抽水管将前后方向的管井连接起来,把独立的管井连接成系统,从而实现各井点同时排水,解决基坑降水不均匀问题。
4.采用本发明降排水系统的使用方法,简单方便,降水均匀可靠,能够提高降水效率和降水效果。
附图说明
图1是根据本发明的真空电渗联合式基坑降排水系统的结构示意图。
图2是根据本发明的真空电渗联合式基坑降排水系统与电源连接的结构示意图。
图3是根据本发明的电渗井点的连接结构示意图。
图4是根据本发明的阴极管的连接结构示意图。
主要附图标记说明:
1-基坑,2-止水帷幕,3-排水沟,4-集水井,5-抽水管,6-电渗井点,61-阴极管,611-通孔,612-导电土工布,62-过滤器,621-封口板,622-多孔聚氨酯海绵,63-四通管,631-密封盖,632-止水阀,64-阳极管,7-第一电源,8-第二电源,9-第一真空抽水泵,10-第二真空抽水泵,11-粗砂,12-黏土,13-三通管,14-蓄水池,15-膨胀止水条。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示,否则在整个说明书和权利要求书中,术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分,而并未排除其它元件或其它组成部分。
图1至图4显示了根据本发明优选实施方式的一种真空电渗联合式基坑1降排水系统的结构示意图,该降排水系统包括止水帷幕2、排水沟3、集水井4、电渗降水区、第一真空抽水泵9以及第二真空抽水泵10。
参考图1至图4,基坑1的外围设有止水帷幕2,基坑1底部的四周设有位于止水帷幕2内侧的排水沟3,用于排水,能减少雨天降水时带来的额外影响。其中,排水沟3可采用砖块砌筑而成,且基坑1底部的排水沟3围成矩形状。基坑1底部的周边设有与排水沟3连通的集水井4,集水井4的数量最好为四个,且四个集水井4最好分布于基坑1的四个角落,用于储水。电渗降水区包括多个电渗井点6,多个电渗井点6间隔分布于基坑1的底部。每个电渗井点6包括间隔设置的阴极管61和阳极管64,阴极管61和阳极管64均埋设于基坑1的底面。阴极管61包括钢管和四通管63,钢管下端的侧壁设有多个通孔611,便于地下水的流入,增加地下水的抽水量。而钢管的上端不设有通孔611,保持密实圆筒状,利于后续的抽水操作。四通管63的下端开口与钢管的顶部开口连接,四通管63的上端开口设有可拆卸的密封盖631。当某个降水区域涌水量过大时,才打开此区域钢管上四通管63上部的密封盖631,增加出水口,然后增设抽水泵和抽水带将水从上述出水口抽出,提高降水速度。钢管的底部开口设有过滤器62,能有效防止堵塞,提升排水效率,也有利于保护钢管等装置,增加使用寿命,减少维护成本。相邻两个四通管63之间的侧壁开口通过抽水管5连通,以将所有的钢管连通成一体,从而实现各井点同时排水,解决基坑1降水不均匀问题。所有的电渗井点6与电源连接,以给阴极管61和阳极管64通电。第一真空抽水泵9的进水口与其中一根抽水管5连通,第一真空抽水泵9的出水口通过排水管与集水井4连通,以将阴极管61内的水抽送到集水井4内。第二真空抽水泵10的进水口与集水井4连通,第二真空抽水泵10的出水口与蓄水池14连通,蓄水池14设置于基坑1的外侧,以将集水井4内的水排放到蓄水池14内。其中,第一真空抽水泵9设置在基坑1内,第二真空抽水泵10设置在基坑1外。采用本发明的降排水系统将真空管井和电渗井点两种降水方式相结合,集轻型井点、真空管井和电渗井点于一体,使用电渗搭配真空降水的方式,依靠电泳原理,坑内地下水由阳极管64向阴极管61转移,阳极管64附近的土体会与金属阳离子发生化学反应形成胶结物,在排水的同时也可以加固阳极周围土体的作用,从而增加支护结构和基坑1的稳定性;集多种降水方式的优点于一体,可用于不同天气条件、不同规模和深度的基坑1,尤其适用于高含水率、渗透系数小和孔隙比大的软黏土12地层的降排水。
参考图1和图2,优选地,电渗降水区的数量为两个,两个电渗降水区分别为第一电渗降水区和第二电渗降水区,两个电渗降水区均呈矩形状分布,且第一电渗降水区的电渗井点6沿着基坑1的周边间隔分布。第二电渗降水区设置于第一电渗降水区的内部,且第二电渗降水区两条长边的对称轴与基坑1两条长边的对称轴共线。采用由内至外的均匀降水方式,能够提高基坑1的整体稳定性。其中,在第一电渗降水区内,沿基坑1的长边和短边方向每隔1000~2000mm设置一个电渗井点6;在第二电渗降水区内,沿着基坑1两条长边的对称轴方向每隔1000~2000mm设置一个电渗井点6。而电渗井点6的布置密度可以根据实际情况进行调整。进一步优选地,每个电渗降水区由一个电源控制,即第一电渗降水区的阴极管61和阳极管64由第一电源7控制,第二电渗降水区的阴极管61和阳极管64由第二电源8控制,便于分区管理。每个电渗降水区由一个第一真空泵进行排水,在每个电渗降水区内,第一真空泵通过三通管13与对应电渗降水区的抽水管5连通,便于分区排水,提高降水效率和降水效果。其中,在每个电渗井点6内,阴极管61和阳极管64之间的距离为1000~2000mm。
参考图3和图4,优选地,过滤器62能够嵌入钢管的底部开口内,且过滤器62的底部设有位于钢管外的封口板621,以使过滤器62整体呈T形状,增加嵌套稳定性。在回收取出过滤器62时,也只需从封口板621撬开,拆卸方便。过滤器62内填充有过滤材料,过滤材料可为多孔聚氨酯海绵622,由尼龙网包裹,多孔聚氨酯海绵622为再生海绵,可回收再利用,并能有效防止污染和保护环境。
参考图3,优选地,每个钢管的外侧包裹有导电土工布612,既可以阻止淤泥等杂质从通孔611进入钢管造成堵塞,也可以减少电渗工作时电能的损失。
参考图3和图4,优选地,钢管的顶部与相邻的通孔611之间的距离不少于1000mm,即钢管上端密实圆筒状的高度至少为1000mm,防止小粒径回填土在渗流和真空压力的作用下给钢管侧壁外的导电土工布612过大的压力,造成破损。钢管的外侧与安装钢管的井点孔之间从下往上依次填充有粗砂11和黏土12,在钢管设有通孔611的部位采用粗砂11进行填充,便于地下水的过滤和收集,在钢管的顶部密实圆筒状处采用黏土12进行回填,能够防止钢管漏气,便于后续的负压抽水操作。其中,钢管的直径最好为80~100mm,管壁厚度为5mm,通孔611的直径为5~10mm。
参考图3和图4,四通管63的开口管径大小可一致,也可不一致。优选地,四通管63为异径接头,四通管63上下两端开口的直径大于其侧壁开口的直径,两个小直径开口用于连接抽水管5,使各个独立的电渗井点6串联成一个联合排水系统,用于日常钢管内水量不大的情况下进行降水。当某个降水区域涌水量过大时,采用大直径开口进行降水,增加出水口。
参考图3和图4,优选地,抽水管5与四通管63的侧壁开口之间通过止水阀632连接,抽水管5套上四通管63的侧壁开口后,需要用止水阀632拴紧,保证降水系统的密封性。其中,四通管63侧壁开口的直径宜选35~45mm,抽水管5可使用尼龙管或者PVC纤维软管,便于两者的连接。四通管63的下端侧壁与钢管的上端侧壁之间设有膨胀止水条15,为了便于四通管63和钢管的连接,四通管63底部开口的直径最好大于钢管的外直径20mm,便于膨胀止水条15的安装,安装膨胀止水条15可以增加管道连接的密封性,同时可以充当四通管63与阴极管61连接时的垫层。
参考图3,优选地,阳极管64为钢筋,且钢筋的直径最好为25mm,阳极管64的上端高出地面200~400mm,阳极管54入土深度比阴极管61深500mm,保证降水能达到目标深度。
参考图1至图4,一种真空电渗联合式基坑降排水系统的使用方法,包括以下步骤:
(1)施工准备:施工场地做到三通一平,保证旋挖钻机施工场地作业面。根据现场施工工况,合理布置泥浆池、井管和填土等材料存放区。
(2)井点定位:由专业测量人员使用全站仪测出井位中心,对电渗井点6的位置进行布点定位,在基坑1底部靠近基坑1侧壁的位置上,沿其长边和短边方向每隔1000~2000mm进行布点,在基坑1两条长边的对称轴线处,沿该对称轴的方向每隔1000~2000mm进行布点,将两个电渗降水区电渗井点6的位置标出,便于后续的钻孔操作。
(3)成孔:在电渗井点6的布点位置上钻井点孔,用于安装阴极管和阳极管。其中,根据《基坑工程手册(第二版)》,阴极管61的成孔需根据地层条件选择合适的方法:软地层采用水冲法;坚硬地层采用钻孔法。阳极管64用75mm旋叶式电钻钻孔,钻进时可加水和高压空气循环排泥。
(4)埋管:①阴极管61埋设,将在存放区放置的预制阴极管61裹上导电土工布612,然后均匀喷撒水喷雾,增加导电土工布612与阴极管61的贴合度。在埋管前,把过滤器62嵌入阴极管61的底部开口,由起吊设备和限位设备对阴极管61进行精准埋设。②阳极管64埋设方法与阴极管61相同,也由起吊设备和限位设备对阳极管64进行精准埋设,但阳极管64埋设后其上端需高出地面200~400mm,且阳极管64的入土深度要比阴极管61深500mm,保证降水能达到目标深度。
(5)井点孔回填:回填前需对阴极管61进行清管处理,然后在井点孔和阴极管61之间填砂,先用粗砂11进行填充,填至距离地面至少还有1000mm时用黏土12封口捣实,防止漏气。阳极管64埋设后直接回填原土即可。
(6)电渗区域布置:在阴极管61上端卷上一层膨胀止水条15,套上四通管63;相邻阴极管61上的四通管用抽水管5连接,以将各个电渗降水区的阴极管61连城一片整体;接着安装第一真空泵9和第二真空泵10。阳极管64之间通过导电材料相互连接并与电源的正极相连,且阴极管61之间也通过导电材料相互连接并与电源的负极相连。而导电材料为铜芯橡皮线、扁铁或钢筋等能够导电的材料。其中,第一导电渗降水区与第一电源7连接,第二电渗降水区与第二电源8连接,便于分区进行控制。
(7)清理场地:清理电渗井点6地面周围的金属和导电物质,然后在地面铺上沥青,形成绝缘层,避免电流从表面土体流过、降低电渗效果。
(8)降水系统运行:打开电源,地下水在电流作用下从阳极管64附近向阴极管61汇集;打开基坑1内第一真空抽水泵9,地下水在负压作用下被吸入至阴极管61内部,然后被继续吸入抽水管5,最后抽入至集水井4中。打开基坑1外的第二真空抽水泵10,集水井4中的积水被抽到放置于基坑1外的蓄水池14中。其中,排水沟3、集水井4和蓄水池14的施工在步骤(2)之前施工完成即可。
采用本发明降排水系统及其使用方法,能够集轻型井点、真空管井和电渗井点6的优点于一体,可用于不同天气条件、不同规模和深度的基坑1,尤其适用于高含水率、渗透系数小和孔隙比大的软黏土12地层的降排水;将阴极管61改造成了管井,不仅能实现电渗集水的效果,还能作为管井蓄排水,能够均匀、快速的提高土体排水固结效率,缩短工期。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式,并且很显然,根据上述教导,可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种真空电渗联合式基坑降排水系统,其特征在于,包括:
止水帷幕,基坑的外围设有该止水帷幕;
排水沟,基坑底部的四周设有位于所述止水帷幕内侧的排水沟;
集水井,基坑底部的周边设有与所述排水沟连通的集水井;
电渗降水区,其包括多个电渗井点,多个所述电渗井点间隔分布于基坑的底部,每个所述电渗井点包括间隔设置的阴极管和阳极管,所述阴极管和所述阳极管均埋设于基坑的底面;所述阴极管包括钢管和四通管,所述钢管下端的侧壁设有多个通孔,所述四通管的下端开口与所述钢管的顶部开口连接,所述四通管的上端开口设有可拆卸的密封盖,所述钢管的底部开口设有过滤器;相邻两个所述四通管之间的侧壁开口通过抽水管连通;所有的所述电渗井点与电源连接;
第一真空抽水泵,其进水口与其中一根所述抽水管连通,所述第一真空抽水泵的出水口通过排水管与所述集水井连通;以及
第二真空抽水泵,其进水口与所述集水井连通,所述第二真空抽水泵的出水口与蓄水池连通,所述蓄水池设置于基坑的外侧。
2.根据权利要求1所述的真空电渗联合式基坑降排水系统,其特征在于,所述电渗降水区的数量为两个,两个所述电渗降水区分别为第一电渗降水区和第二电渗降水区,两个所述电渗降水区均呈矩形状分布,且所述第一电渗降水区的所述电渗井点沿着基坑的周边间隔分布;所述第二电渗降水区设置于所述第一电渗降水区的内部,且所述第二电渗降水区两条长边的对称轴与基坑两条长边的对称轴共线。
3.根据权利要求2所述的真空电渗联合式基坑降排水系统,其特征在于,每个所述电渗降水区由一个所述电源控制,且每个所述电渗降水区由一个所述第一真空泵进行排水。
4.根据权利要求1所述的真空电渗联合式基坑降排水系统,其特征在于,所述过滤器能够嵌入所述钢管的底部开口内,且所述过滤器的底部设有位于所述钢管外的封口板;所述过滤器内填充有过滤材料。
5.根据权利要求1所述的真空电渗联合式基坑降排水系统,其特征在于,每个所述钢管的外侧包裹有导电土工布。
6.根据权利要求1所述的真空电渗联合式基坑降排水系统,其特征在于,所述钢管的顶部与相邻的所述通孔之间的距离不少于1000mm,且所述钢管的外侧与安装所述钢管的井点孔之间从下往上依次填充有粗砂和黏土。
7.根据权利要求1所述的真空电渗联合式基坑降排水系统,其特征在于,所述四通管为异径接头,所述四通管上下两端开口的直径大于其侧壁开口的直径。
8.根据权利要求1所述的真空电渗联合式基坑降排水系统,其特征在于,所述抽水管与所述四通管的侧壁开口之间通过止水阀连接;所述四通管的下端侧壁与所述钢管的上端侧壁之间设有膨胀止水条。
9.根据权利要求1所述的真空电渗联合式基坑降排水系统,其特征在于,所述阳极管为钢筋,所述阳极管的上端高出地面200~400mm,且所述阳极管入土深度比所述阴极管深500mm。
10.一种如权利要求1所述的真空电渗联合式基坑降排水系统的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)施工准备:施工场地做到三通一平,合理布置材料存放区;
(2)井点定位:对电渗井点的位置进行布点定位;
(3)成孔:在电渗井点的布点位置上钻井点孔,用于安装阴极管和阳极管;
(4)埋管:阴极管埋设,在阴极管外裹上导电土工布,在埋管前,把过滤器嵌入阴极管的底部开口,由起吊设备和限位设备对阴极管进行精准埋设;阳极管埋设,阳极管埋设后其上端高出地面,且阳极管的入土深度要大于阴极管;
(5)井点孔回填:回填前需对阴极管进行清管处理,然后在井点孔和阴极管之间填砂,填至距离地面至少还有1000mm时用黏土封口捣实;阳极管埋设后回填原土;
(6)电渗区域布置:在阴极管上端卷上一层膨胀止水条,套上四通管;相邻阴极管上的四通管用抽水管连接;阳极管之间通过导电材料相互连接并与电源的正极相连,且阴极管之间也通过导电材料相互连接并与电源的负极相连;
(7)清理场地:清理电渗井点地面周围的金属和导电物质,然后在地面铺上沥青,形成绝缘层;
(8)降水系统运行:打开电源,地下水在电流作用下从阳极管附近向阴极管汇集;打开第一真空抽水泵,地下水在负压作用下被吸入至阴极管内部,然后被继续吸入抽水管,最后抽入至集水井中;打开第二真空抽水泵,集水井中的积水被抽到放置于基坑外的蓄水池中。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002256541A (ja) * 2001-02-28 2002-09-11 Eps Kk ヘドロ処理方法及びその装置
CN1932165A (zh) * 2006-09-01 2007-03-21 叶凝雯 大面积软地基处理分层分遍电渗降水联合真空降水方法
CN104831704A (zh) * 2015-05-19 2015-08-12 河海大学 一种电渗联合阴极抽真空的软土加固装置和加固方法
CN109972643A (zh) * 2019-05-06 2019-07-05 中国人民解放军空军工程大学 一种富水地区基坑工程三位一体联合降水系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002256541A (ja) * 2001-02-28 2002-09-11 Eps Kk ヘドロ処理方法及びその装置
CN1932165A (zh) * 2006-09-01 2007-03-21 叶凝雯 大面积软地基处理分层分遍电渗降水联合真空降水方法
CN104831704A (zh) * 2015-05-19 2015-08-12 河海大学 一种电渗联合阴极抽真空的软土加固装置和加固方法
CN109972643A (zh) * 2019-05-06 2019-07-05 中国人民解放军空军工程大学 一种富水地区基坑工程三位一体联合降水系统

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