可控降解坍塌塑料排水板的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种真空预压处理软土地基方面的技术，特别涉及一种可控降解坍塌塑料排水板，用于改善软基真空预压的工后沉降。
【背景技术】
[0002]随着港口码头、交通道路建设及吹填造陆的蓬勃发展，软基排水处理成为工程中的一个难题，对于软基土层较深的地区，广泛采用塑料排水板排水。主流的塑料排水板由塑料芯板和包裹在塑料芯板外围的滤膜组成。利用插板机将塑料排水板插入到软土地基中；塑料排水板在土中形成若干条毛细排水通道，将软基土层中的水排出以加速土体固结。但是工程完工后，塑料排水板仍然留在土层中继续发挥着排水固结的功能，这使得工程场地出现了严重的工后沉降。
[0003]为解决真空预压处理软土地基的工后沉降问题，现在有些工程师尝试使用可降解的材料制作排水板的芯板和滤膜。但是，现有的生物纤维等可降解材料弹性大；在排水过程中，滤膜受土体的挤压造成了滤膜被压入排水槽中；生物纤维的板齿由于高弹性也容易被土体挤压变形，减小了排水通道的空间，甚至造成局部堵塞，大大降低了排水效率。并且，现有的可降解排水板在土层中埋置一年甚至几个月便自行降解，不能够针对不同的施工工期控制排水板的使用寿命，可能会造成软基处理没有达到设计要求。
[0004]本发明的滤膜和芯板上的板齿都采用目前主流的排水板材料，不会影响排水板在施工期间的正常工作。本发明的特点是(I)排水板板齿交错分布；(2)芯板横隔板是可降解材料，通过控制原材料掺入比例，芯板横隔板的降解速率是可控的；(3)滤膜的粘合材料也是可降解的；(4)当软基真空预压后，可降解缝合线自行降解，滤膜崩解开，滤膜在土体压迫下贴紧芯板而大大降低渗透性；另一方面芯板横隔板降解，塑料板齿在土的压迫下坍塌成一字型的不透水结构。这种变化废除了排水板的排水功能，大大减小了软基真空预压的工后沉降。
【发明内容】
[0005]为解决真空预压处理软土地基的工后沉降问题，有些工程师尝试在将塑料排水板部分或全部替换为可降解材料。但是，现有的可降解生物纤维材料因其高弹性，容易在土的压迫下变形，造成排水通道局部堵塞，大大降低排水效率；而且这些产品存在不能控制排水板使用寿命等不足。
[0006]本发明主要通过以下技术方案实施:一种可控降解坍塌塑料排水板，由芯板和包裹在芯板外围的滤膜布组成。所述的芯板由可降解材料横隔板与正反两面交错分布的塑料板齿组成，板齿间为排水槽；所述滤膜接缝处互相重叠且缝合或粘合，缝合的线或粘合材料为可降解的纤维材料。
[0007]本发明的滤膜和芯板上的板齿都采用目前主流的排水板材料，不会影响排水板在真空预压工序时的正常工作。本发明的特点是:
[0008](I)排水板的板齿在芯板横隔板正反两面交错分布。
[0009](2)本发明的芯板横隔板为可降解纤维材料，例如:小麦、玉米等农作物为原料，其在在有氧及无氧条件下，生物纤维在微生物及动植物体的作用下，其物理、化学性能发生下降，最终成为C02、H20、CH4及其它小分子量化合物的聚合物。芯板横隔板生物纤维含有一定量PBST聚酯纤维，降低排水板的弹性，使排水板在排水使用过程中，滤膜不因两边土体的挤压被压入排水槽中。
[0010](3)本发明的芯板横隔板含有PBST聚酯纤维，根据不同的排水工期，掺入不同剂量的PBST聚酯纤维，使排水芯板板的横隔板降解速率可控。当工程完工后，芯板横隔板降解，横隔板正反两面交错布置的板齿在两侧土压力下坍塌咬合，形成闭合的一字型不透水结构，从而实现堵塞排水空隙，减小工后沉降。
[0011](4)本发明的滤膜采用可降解线缝合或可降解粘合剂粘合。当排水板满足排水工期后，所述可降解缝合线自行降解，滤膜崩解开，滤膜在土体压力作用下贴紧芯板而大大降低渗透性；另一方面，芯板横隔板正反两面交错分布的板齿在两侧外力压迫下坍塌咬合，阻断原排水通道，防止地基继续发生固结沉降。
【附图说明】
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[0012]图1可控降解坍塌塑料排水板的截面结构示意图:1_芯板横隔板，2-滤膜，3-正面板齿，4-反面板齿，5-滤膜缝合线，6-排水空隙
[0013]图2可控降解坍塌塑料排水板的截面剖视结构示意图:4_反面板齿，5-滤膜缝合线，6-排水空隙
[0014]图3可控降解坍塌塑料排水板芯板坍塌后的结构示意图:1-1芯板横隔板降解残余材料，2-滤膜，3-正面板齿，4-反面板齿
【具体实施方式】
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[0015](I)如图1和图2所示，本发明为可控降解坍塌塑料排水板，由芯板和包裹在芯板外围的滤膜组成。芯板横隔板的材料为含有PBST聚酯纤维的生物纤维，芯板横隔板正反两面均匀交错布置有平行板齿，滤膜采用可降解线缝合或可降解粘合剂粘合。而滤膜和芯板上的板齿都采用目前主流的排水板材料。
[0016](2)本发明的芯板横隔板为生物纤维可降解材料如:小麦、玉米等农作物为原料，其在在有氧及无氧条件下，生物纤维在微生物及动植物体的作用下，其物理、化学性能发生下降，最终成为C02、H20、CH4及其它小分子量化合物的聚合物。所述芯板横隔板生物纤维含有一定量PBST聚酯纤维，降低排水板的弹性，使排水板在排水使用过程中，滤膜不因两边土体的挤压被压入排水槽中。
[0017](3)本发明芯板横隔板含有PBST聚酯纤维，根据不同的排水工期，掺入不同剂量的PBST聚酯纤维，使排水芯板板的横隔板降解速率可控，起到控制排水板寿命目的。芯板横隔板降解后，芯板正反两面交错分布的板齿在两侧外力压迫下坍塌咬合，形成一字型不透水结构，堵塞排水通道。
[0018](4)本发明的滤膜采用可降解线缝合或可降解粘合材料。当排水板满足排水工期后，所述可降解缝合线自行降解，滤膜崩解开，滤膜在土体压力作用下贴紧芯板而大大降低渗透性；另一方面，芯板横隔板正反两面交错分布的板齿在两侧外力压迫下坍塌咬合，阻断原排水板的排水空隙，防止地基继续发生固结沉降。
【主权项】
1.可控降解坍塌塑料排水板，包括芯板和滤膜，其特征在于芯板是由降解速率可控的芯板横隔板和横隔板两面的紧凑交错的塑料板齿组成，滤膜的缝合材料由可降解的生物纤维材料制成。2.根据权利要求1所述可控降解坍塌塑料排水板，其特征在于所述芯板横隔板为掺入了 PBST聚酯纤维的可降解纤维材料，以降低可降解纤维材料的弹性；而且，通过控制PBST聚酯纤维的掺入比例，可制造出降解速率可控的板芯横隔板。3.根据权利要求1所述可控降解坍塌塑料排水板，其特征在于所述排水板的板齿在芯板横隔板正反两面紧凑交错分布，当芯板横隔板降解后，两边的塑料板齿在两侧外力下向内坍塌，闭合成不透水结构。4.根据权利要求1所述可控降解坍塌塑料排水板，其特征在于所述滤膜的缝合材料由可降解的生物纤维材料制成；当排水板满足排水工期后，所述可降解缝合线自行降解，滤膜崩解开，滤膜在土体压力作用下贴紧芯板而大大降低渗透性。
【专利摘要】本发明涉及一种真空预压处理软土地基方面的技术，特别涉及一种可控降解坍塌塑料排水板，用于改善软基真空预压的工后沉降。本发明由可部分降解的芯板和包裹芯板的滤膜组成。本发明的滤膜和芯板上的板齿都采用目前主流的排水板材料，不会影响排水板的正常工作。本发明的特点是排水板板齿交错分布；芯板横隔板是可降解材料，根据原材料掺入比例的不同，可控制芯板横隔板的降解速率，以满足不同工期的需求；滤膜的缝合材料也是可降解的。当软基真空预压后，缝合线自行降解，滤膜在土体压迫下贴紧芯板而大大降低渗透性；另一方面芯板横隔板降解，塑料板齿在土的压迫下坍塌成一字型的不透水结构；这将大大减小了软基真空预压的工后沉降。
【IPC分类】E02D3/10
【公开号】CN105220679
【申请号】CN201510585494
【发明人】汤连生, 孙银磊, 陈浩昆
【申请人】中山大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年9月8日