一种电渗强化渗透芯柱体和渗排结构

1.本实用新型属于排除污水或暴雨水的系统或装置，具体的说，是涉及一种渗透芯柱体和渗排结构。


背景技术：

2.在城市开发过程中，大量的硬质铺装改变了原有的生态本底和水文特征，降雨不能及时下渗，形成地表径流，传统的城市排水体系难以适应强降雨形成的径流量洪峰，最终产生城市内涝。因此，加强城市地表的自然渗透非常有必要，并且需要把渗透放在缓解城市内涝问题的第一位。解决渗透问题一方面有助于减少水泥地面、路面的地表径流汇集到管网里，另一方面可以涵养地下水，补充地下水的不足，还能通过土壤净化水质，改善城市微气候。
3.在海绵城市建设中，常利用渗井等排水构件来增强地表的渗水能力，现有渗井芯柱体大多为混凝土浇筑和砂石制成，其渗透机理主要为依靠填料的缝隙形成流径，其向周围土的渗透完全依赖于土的渗透性，且长时间使用后可能会发生土颗粒由于渗流作用进入缝隙中，进而造成芯柱体於堵的现象，最终使得其渗透性降低；这在雨水频发、土体渗透性差的区域更为明显。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在解决渗透芯柱体的相关技术问题，提供了一种电渗强化渗透芯柱体和渗排结构，能够增强蓄水渗透速度，可在渗透能力不够时开启，并根据蓄水情况增大或减小电压，减少资源浪费，在海绵城市建设中有较好的经济效益和适用性。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下的技术方案予以实现：
6.一种电渗强化渗透芯柱体，包括粗骨料滤芯，所述粗骨料滤芯的中心轴线处设置有阳极电极棒；所述阳极电极棒的顶部连接有导线，且所述导线由所述粗骨料滤芯引出；所述导线与所述阳极电极棒的连接处设置有密封盖，所述导线穿过所述密封盖。
7.进一步地，所述粗骨料滤芯的直径为8～10cm、长度为100～140cm。
8.进一步地，所述阳极电极棒的底端与所述粗骨料滤芯底端的距离为0～10cm，顶端与所述粗骨料滤芯顶端的距离为0～20cm。
9.进一步地，所述阳极电极棒的顶端与所述粗骨料滤芯顶端的距离为15～20cm。
10.进一步地，所述阳极电极棒的直径为2～4cm。
11.进一步地，所述密封盖顶部设置有通孔并固定有橡胶圈，所述橡胶圈用于密封所述导线与所述密封盖之间的连接；所述密封盖侧部设置有弹性片，用于所述密封盖与所述阳极电极棒卡紧固定。
12.一种电渗强化渗排结构，包括至少一个上述的电渗强化渗透芯柱体，还包括多个阴极电极棒；所述电渗强化渗透芯柱体和所述阴极电极棒均阵列排布埋设于土体，且所述电渗强化渗透芯柱体与所述阴极电极棒交错间隔布置。
13.进一步地，所述电渗强化渗透芯柱体位于正方形的形心位置，所述阴极电极棒在所述电渗强化渗透芯柱体的周围分别位于该正方形的顶点位置。
14.进一步地，所述电渗强化渗透芯柱体位于菱形的形心位置，所述阴极电极棒在所述电渗强化渗透芯柱体的周围分别位于该菱形的顶点位置。
15.进一步地，所述电渗强化渗透芯柱体位于正六边形的形心位置，所述阴极电极棒在所述电渗强化渗透芯柱体的周围分别位于该正六边形的顶点位置。
16.本实用新型的有益效果是：
17.本实用新型的一种电渗强化渗透芯柱体，将传统芯柱体与电渗作用相结合，加强了渗透效果，提高了渗透速度，缩短了渗水时间；同时电渗作用可控，可在渗透能力不够时开启并根据蓄水情况增大或减小电压，减少资源浪费。
18.本实用新型的一种电渗强化渗排结构，通过电渗强化渗透芯柱体和阴极电极棒之间相互作用，能够解决电渗过程中水单向渗流的问题，使得进入芯柱体的水能够持续向四周扩散，改善渗透过后周围土体含水率相差较大的现象；使得电渗作用充分发挥，保证电渗加强渗透的效果得到充分体现；因此能够有效解决城市蓄水问题，在海绵城市建设中有较强的适用性。
附图说明
19.图1为本实用新型实施例的电渗强化渗透芯柱体的结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例的电渗强化渗透芯柱体的俯视图；
21.图3为本实用新型实施例的电渗强化渗透芯柱体的仰视图；
22.图4为本实用新型实施例的电渗强化渗透芯柱体中阳极电极棒、密封盖及导线的结构示意图；
23.图5为本实用新型实施例的电渗强化渗透芯柱体中密封盖的结构示意图；
24.图6为本实用新型实施例的第一种电渗强化渗排结构的结构示意图；
25.图7为本实用新型实施例的第二种电渗强化渗排结构的结构示意图；
26.图8为本实用新型实施例的第三种电渗强化渗排结构的结构示意图。
27.上述图中：1.粗骨料滤芯，2.阳极电极棒，3.密封盖，31.橡胶圈，32.弹性片，4.导线， 5.电渗强化渗透芯柱体，6.阴极电极棒。
具体实施方式
28.为能进一步了解本实用新型的内容、特点及效果，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
29.如图1至图5所示，本实施例公开了一种电渗强化渗透芯柱体，包括粗骨料滤芯1、电极棒2、密封盖3、导线4。
30.粗骨料滤芯1为透水混凝土浇注而成的圆柱体结构，其直径通常在8～10cm范围内、长度通常在100～140cm范围内。透水混凝土由粒径为15～30mm单粒径级配的石子为主要材料制作而成。
31.阳极电极棒2设置在粗骨料滤芯1的中心轴线处，其底端与粗骨料滤芯1底端的距离为0～10cm，其顶端与粗骨料滤芯1顶端的距离为0～20cm。其中，阳极电极棒2顶端与粗骨
料滤芯1顶端的距离优选为15～20cm，这是由于上部土体渗透面积大，且有水压作用，蓄水后土体饱和度高于下部土体，因此将阳极电极棒2位于粗骨料滤芯1中下部，可减少资源浪费。
32.阳极电极棒2的直径为2～4cm，直径太小可能会使电渗作用得不到较好发挥；直径过大会导致材料硬度达不到要求，也会造成资源浪费。
33.阳极电极棒2的材料可以选择石墨电极、导电塑料、耐腐蚀的合金材料等，具有导电性能好、耐腐蚀的特点。
34.密封盖3由绝缘材料制成，用于密封阳极电极棒2与导线4连接处，避免阳极电极棒 2受到腐蚀。
35.密封盖3为下部开口的圆筒形结构，由顶板和筒壁组成。密封盖3的顶板中心位置开设有圆形通孔并在该圆形通孔处固定有橡胶圈31，橡胶圈31的内径与导线4的直径相匹配，能够使导线4恰好穿过并对导线4密封，避免水从密封盖3与导线4之间的缝隙中进入，从而保护导线4与阳极电极棒2之间有效连接。密封盖3的筒壁内侧设置有四个空鼓的弹性片32，能够使密封盖3与阳极电极棒2卡紧固定，保证导线4与阳极电极棒2的连接不被破坏。
36.导线4连接于阳极电极棒2顶部，并从粗骨料滤芯1上方引出，用于与电源阳极相连接。
37.上述电渗强化渗透芯柱体的制备过程如下：
38.1)首先用粗骨料滤芯1的模具进行浇筑，并在中间预留阳极电极棒2的安装位置；
39.2)粗骨料渗透滤芯1初凝后，将电极棒2、密封帽3和导线4拼装好后，进行浇筑固定，并进行养护；
40.3)养护完成后，进行拆模即可得到电渗强化渗透芯柱体5。
41.根据上述描述可知，本实用新型的电渗强化渗透芯柱体，操作方便，经久耐用，有效加强了芯柱体的渗透速度，缩短了芯柱体的渗水时间；同时，可以根据蓄水情况增大或减小电压，减少能源浪费。
42.利用上述电渗强化渗透芯柱体5形成电渗强化渗排结构，该电渗强化渗排结构包括多个电渗强化渗透芯柱体5和多个阴极电极棒6，电渗强化渗透芯柱体5和阴极电极棒6均为阵列排布地埋设在海绵建设区域土体中，且电渗强化渗透芯柱体5与阴极电极棒6交错间隔布置。电渗强化渗透芯柱体5通过导线4与电源阳极相连，阴极电极棒6与电源阴极相连。在降雨蓄水后，开启电源，可以根据雨水大小和蓄水情况选择合适电压。
43.作为优选的实施方式，阴极电极棒6在电渗强化渗透芯柱体5周围按照多边形顶点排布。例如，如图6所示，第一种排布方式可以为电渗强化渗透芯柱体5位于正方形的形心位置，阴极电极棒6在电渗强化渗透芯柱体5周围分别位于正方形的顶点位置。如图7所示，第二种排布方式可以为电渗强化渗透芯柱体5位于菱形的形心位置，阴极电极棒6在电渗强化渗透芯柱体5周围分别位于菱形的顶点位置。如图8所示，第三种排布方式可以为电渗强化渗透芯柱体5位于正六边形的形心位置，阴极电极棒6在电渗强化渗透芯柱体 5周围分别位于正六边形的顶点位置。
44.本实用新型的电渗强化渗排结构，通过多个阴极电极棒6与多个电渗强化渗透芯柱体 5之间相互作用，使得阴极电极棒6得到充分利用；理论上渗排结构所形成的多边形边数越多，电渗效果越好，水由电渗作用向四周扩散效果也会越好，但具体排布方式需要当地
可能导致的平均蓄水量和建设区土体的渗透性来决定，以免无法起到好的渗透效果或是资源浪费。
45.尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式的具体变换，这些均属于本实用新型的保护范围之内。