一种带扁平钛线的可转换正负极的锯齿形电解板的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种带扁平钛线的可转换正负极的锯齿形电解板，包括芯板、两根金属线和透水绝缘膜，两根金属线分别设置于芯板内部两端，透水绝缘膜包裹芯板四周；所述芯板的长度较长的两侧设置有锯齿形排水槽，芯板两端的上下表面分别设有四个凸起，且两两凸起相对应，两两凸起之间形成两个密闭中空空间，两个密闭中空空间内分别置有金属线，金属线与锯齿形排水槽平行设置；金属线距离芯板端部的长度为芯板总长度的四分之一；所述金属线为扁平钛线；本实用新型既能保证电解板长期优良的导电性能，又能达到滤水性好和排水通道牢靠的效果，同时该电解板可用作电解减饱和法的电极。
【专利说明】
一种带扁平钛线的可转换正负极的锯齿形电解板
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种带扁平钛线的可转换正负极的锯齿形电解板，属于用于提高砂土地基抗液化能力的电解板领域。
【背景技术】
[0002]我国是地震频发的国家，每当大地震发生时，通常都会使受灾区破坏严重，造成极其严重的灾难。而地震造成如此巨大破坏的一个重要原因是:地震突然发生时，会诱发砂土层发生大面积的液化，从而产生了喷水冒砂、房屋倒塌、道路破坏及建筑物下沉等现象。虽然，目前已经研究好些提高砂土抗液化能力的措施，但是处理液化措施的成本太高，无法普遍适用于公共基础设施。前人研究了向砂土充气或者紧密砂粧的方法来减小饱和度，最终提高砂土抗液化的能力。但是这些方法都只能局部范围的减小饱和度，效果并不是十分理想。而采用带扁平钛线的可转换正负极的锯齿形电解板作为电极，对砂土进行电解，可以有效的减小砂土的饱和度，达到提高砂土地基抗液化能力的目的。同时，电解减饱和法也是一种既经济又环保的方法，符合当下的国情。
[0003]电解减饱和法的作用机理为:砂土是由三相组成的，饱和疏松的砂土突然受到剧烈的振动时，孔隙水在短时间内无法排除砂土，会产生超孔隙水压力;且随着超孔隙水压力逐渐增大至初始有效应力时，砂土将丧失强度，发生液化。采用电解减饱和法就可以有效的减小砂土中的孔隙水压力，提高砂土的抗液化能力。因为，砂土中的孔隙水，它非常容易和被溶解的物质如水中的阳离子结合成水化阳离子，在外加电场的作用下，向电势低处运动。即电解的过程中，水会向阴极流动。通过带扁平钛线的可转换正负极的锯齿形电解板的排水作用，可以使汇集于阴极周围的水更快的排出，降低砂土的饱和度。同时，还可以进行正负极转换，保证正负极周围的砂土饱和度均有效减小，从而提高砂土地基的抗液化强度。
[0004]在本发明之前，试验中常用的电极材料多为铜丝。而采用铜丝作为正负极，虽然其具备良好的导电性能，但是导热系数太大。在长时间通电电解饱和砂土地基时，铜丝散发的热量会引起电解板温度升高，并且增大电解板电阻，最终造成电解板的导电性能逐渐减弱，无法进行电解减饱和的工作。此外，常用芯板的排水通道都不太牢靠，在深部砂土地基中容易发生损坏。因此，需要重新设计一种可避免锈蚀的电极。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供一种带扁平钛线的可转换正负极的锯齿形电解板，既能保证电解板长期优良的导电性能，又能达到滤水性好和排水通道牢靠的效果，同时该电解板可用作电解减饱和法的电极。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0007]—种带扁平钛线的可转换正负极的锯齿形电解板，所述电解板包括芯板、两根金属线和透水绝缘膜，两根金属线分别设置于芯板内部两端，透水绝缘膜包裹芯板四周;所述芯板的长度较长的两侧设置有锯齿形排水槽，芯板两端的上下表面分别设有四个凸起，且两两凸起相对应，两两凸起之间形成两个密闭中空空间，两个密闭中空空间内分别置有金属线，金属线与锯齿形排水槽平行设置;金属线距离芯板端部的长度为芯板总长度的四分之一;所述金属线为扁平钛线；
[0008]作为本实用新型的进一步优选，所述芯板由可电解的塑料制成，其厚度为3mm-5mm，宽度为80mm ；
[0009]作为本实用新型的进一步优选，所述芯板的厚度为5mm;
[0010]作为本实用新型的进一步优选，所述扁平钛线的长度为6mm，宽度为4mm，两根扁平钛线分别为负极和正极；
[0011]作为本实用新型的进一步优选，所述凸起的长度、宽度均为8_。
[0012]通过以上技术方案，相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果:
[0013]1、本实用新型的芯板两侧设置有锯齿形排水槽，其底座和芯板的接触面积大，保证排水通道具备更高的强度和更好的排水性能；
[0014]2、应用于饱和砂土地基时，在保证排水效果的前提下，将电解和排水板进行结合。通过电解水的基本原理，将排水板临近的水电解成氢气和氧气。然后在排水电解板的出水通道内，由气柱替代水柱后可大大降低排水板中的压力，加速砂土地基内部的孔隙水向排水电解板流动，此外，由于水化阳离子会向阴极流动并且阴极电解板产生的气体更多，使得阴极周围的排水效果更好；
[0015]3、带扁平钛线的可转换正负极的锯齿形电解板作为电解减饱和法的电极，相比传统的电极，不仅可以避免金属丝发生锈蚀，同时也扩大了电极的作用面积和电解的范围，提高了电解减饱和的效率，以及增强了电解减饱和法的实用性；
[0016]4、本实用新型正负极所采用的金属为扁平钛线，和现有的带铜丝的导电塑料板相比较，由于钛的导热系数较小，即使长时间通电电解，其产生的热量也有限，对电解板的导电性能影响不大，可以长期保证电解板的优良导电性能；同时，钛还具备很强的耐腐蚀性，即使包裹电极的塑料排水芯板发生局部损坏或脱落，也可以凭借钛自身的耐腐蚀性保证电极不被氧化锈蚀，从而避免铜丝等其他金属所出现的点蚀现象;此外，除了确保该电极在电解减饱和法处理砂土地基的过程中正常工作，还增强了电解减饱和法的实用性，为电解减饱和法的推广提供了可能；
[0017]5、运用该电解板作为电极时，可以进行正负极转换，保证电极周围的砂土饱和度均有效减小，从而提尚砂土地基的抗液化强度。
【附图说明】
[0018]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0019]图1是本实用新型的优选实施例的立体图；
[0020]图2是本实用新型的优选实施例的主视图；
[0021]图中:I为锯齿形排水槽，2为扁平钛线，3为透水绝缘膜。
【具体实施方式】
[0022]现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
[0023]如图1-图2所示，本实用新型提供一种带扁平钛线的可转换正负极的锯齿形电解板，所述电解板包括芯板、两根金属线和透水绝缘膜3，两根金属线分别设置于芯板内部两端，透水绝缘膜3包裹芯板四周，增加该电解板使用时的安全系数;其特征在于:所述芯板的长度较长的两侧设置有锯齿形排水槽I，提高芯板排水通道的强度和排水性能，可以有效增强电解减饱和法的实用性，为电解减饱和法的推广提供了可能；芯板两端的上下表面分别设有四个凸起，且两两凸起相对应，两两凸起之间形成两个密闭中空空间，两个密闭中空空间内分别置有金属线，金属线与锯齿形排水槽I平行设置;金属线距离芯板端部的长度为芯板总长度的四分之一;所述金属线为扁平钛线2;
[0024]作为本实用新型的进一步优选，所述芯板由可电解的塑料制成，其厚度为3mm-5mm，宽度为80mm ；
[0025]作为本实用新型的进一步优选，所述芯板的厚度为5mm;
[0026]作为本实用新型的进一步优选，所述扁平钛线2的长度为6mm，宽度为4mm，两根扁平钛线2分别为负极和正极；
[0027 ]作为本实用新型的进一步优选，所述凸起的长度、宽度均为8_。
[0028]在电解减饱和的过程中，电极需要插入5-10m的土层，而导电塑料的导电性能低于金属电极的。因此，在每块芯板中埋入扁平钛线2，一方面起到导电作用，另一方面也方便接线。同时，还可以有效防止包裹电极的芯板发生局部损坏或脱落时金属丝发生点蚀现象。
[0029]本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0030]本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
[0031]本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
[0032]以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【主权项】
1.一种带扁平钛线的可转换正负极的锯齿形电解板，所述电解板包括芯板、两根金属线和透水绝缘膜，两根金属线分别设置于芯板内部两端，透水绝缘膜包裹芯板四周;其特征在于:所述芯板的长度较长的两侧设置有锯齿形排水槽，芯板两端的上下表面分别设有四个凸起，且两两凸起相对应，两两凸起之间形成两个密闭中空空间，两个密闭中空空间内分别置有金属线，金属线与锯齿形排水槽平行设置;金属线距离芯板端部的长度为芯板总长度的四分之一;所述金属线为扁平钛线。2.根据权利要求1所述的带扁平钛线的可转换正负极的锯齿形电解板，其特征在于:所述芯板由可电解的塑料制成，其厚度为3mm-5mm，宽度为80_。3.根据权利要求2所述的带扁平钛线的可转换正负极的锯齿形电解板，其特征在于:所述芯板的厚度为5mm。4.根据权利要求1所述的带扁平钛线的可转换正负极的锯齿形电解板，其特征在于:所述扁平钛线的长度为6mm，宽度为4mm，两根扁平钛线分别为负极和正极。5.根据权利要求1所述的带扁平钛线的可转换正负极的锯齿形电解板，其特征在于:所述凸起的长度、宽度均为8_。
【文档编号】E02D3/10GK205530216SQ201620337178
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】何森凯, 陈育民, 方志, 霍正格, 黄宏翔
【申请人】河海大学