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原文传递一种环保型排泥场淤泥快速固结系统及固结方法

专利名称：	一种环保型排泥场淤泥快速固结系统及固结方法
摘要：	一种环保型排泥场淤泥快速固结系统及固结方法，具体为将外部绑扎模袋的注浆花管植入排泥场地基中，管周围植入竖向排水管，注浆花管及排水管孔口高程高于淤泥堆放表面高程；淤泥排放完成后，从边界排注浆花管开始，按照排序依次灌注淤泥浆液，灌注压力逐级升高，模袋慢慢膨胀至设计直径，径向挤压淤泥；模袋内泥浆在压力作用下快速固结，模袋内泥浆的自由水与淤泥受挤压产生的超静孔隙水一起通过竖向排水管排出地表，汇入水平排水管排至场外，实现快速固结。本申请克服了传统淤泥固结方法固结时间长、工艺复杂、辅助措施要求高、后续清理工作困难、经济性和环保性差等问题，具有固结时间短、环保性高、设备及工艺简单、施工成本低的特点。
专利类型：	发明专利
申请人：	中国水利水电科学研究院
发明人：	赵卫全;王再明;智天翼;汪文昭;周建华;张金接;何夕龙;万晓红;齐克;李娜;许正松;王丽娟
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T15:00:00+0805
申请号：	CN202010126029.X
公开号：	CN111155541A
代理机构：	北京中建联合知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	王灵灵
分类号：	E02D19/04;E02D3/10;E;E02;E02D;E02D19;E02D3;E02D19/04;E02D3/10
申请人地址：	100038 北京市海淀区车公庄西路20号
主权项：	1.一种环保型排泥场淤泥快速固结系统，包括排泥场，所述排泥场周围设置排泥场围堰，所述排泥场围堰内底层为地基，顶层为堆放的淤泥层，其特征在于：还包括注浆花管（1）、竖向排水管（6）、集水池（8）、泥浆池（9）和注浆泵（10）；所述注浆花管（1）成排竖向设于排泥场内，其底部埋设于土壤地基中且端部设封闭堵头（4），中间管体外套设有模袋（5），管体侧壁上设置注浆眼（2），顶端高出淤泥层并设置注浆嘴（3）；所述排水管包括竖向排水管（6）和水平排水管（7）；所述竖向排水管（6）设于注浆花管（1）周围，其底部埋设于土壤地基中，顶端高出淤泥层；所述水平排水管（7）铺设在淤泥层上表面，其一端与竖向排水管（6）绑扎固定，另一端连接集水池（8）；所述集水池（8）靠近两侧围堰边界各设置一个，位于靠近排泥场围堰的注浆花管（1）与竖向排水管（6）之间；其内设排水泵（12），所述排水泵（12）出口的抽水管（13）上设带阀门三通接头（14），所述带阀门三通接头（14）的两个出水口分别连接外排水管（15）和泥浆池供水管（16），外排水管（15）端部连接排泥场外部，泥浆池供水管（16）端部连接泥浆池（9）；所述泥浆池（9）靠近两侧围堰边界各设置一个，与相应集水池（8）相邻，位于靠近排泥场围堰的注浆花管（1）与竖向排水管（6）之间；其内设自动搅均排污泵（17）；所述注浆泵（10）设于排泥场围堰上，其进料口通过泥浆进料管（18）与自动搅均排污泵（17）的出料口连接，其出料口通过泥浆出料管（19）与注浆花管（1）的注浆嘴（3）连接。 2.根据权利要求1所述的一种环保型排泥场淤泥快速固结系统，其特征在于：所述注浆花管（1）和竖向排水管（6）均采用正方形布置，第一排注浆花管（1）紧邻排泥场围堰设置，第一排竖向排水管（6）的中心距离排泥场围堰的距离不超过60cm。 3.根据权利要求1所述的一种环保型排泥场淤泥快速固结系统，其特征在于：所述注浆花管（1）和竖向排水管（6）的长度比堆放淤泥层厚度至少长40cm。 4.根据权利要求1所述的一种环保型排泥场淤泥快速固结系统，其特征在于：所述注浆花管（1）的孔距、排距在2.0～4.0m之间，所述竖向排水管（6）的孔距、排距在2.0～4.0m之间。 5.根据权利要求1所述的一种环保型排泥场淤泥快速固结系统，其特征在于：所述水平排水管（7）和竖向排水管（6）采用圆形塑料排水盲管，盲管外径不小于15cm。 6.根据权利要求1所述的一种环保型排泥场淤泥快速固结系统，其特征在于：所述注浆花管（1）为普通PVC管，注浆花管外径不小于4cm，中间管体的管壁上的注浆眼呈梅花形布置，排距10～20cm，注浆花管（1）顶部10cm及底部30cm不布置注浆眼（2），注浆花管（1）两端均带有丝扣，底部丝扣连接封闭堵头（4），顶部丝扣连接注浆嘴（3）。 7.根据权利要求1所述的一种环保型排泥场淤泥快速固结系统，其特征在于：所述集水池（8）体积不小于1.0m3，底部铺设有两层防渗塑料膜（11），其连接的带阀门三通接头（14）设于排泥场围堰顶部合适位置；所述泥浆池（9）初始体积不小于0.5m3；集水池（8）和泥浆池（9）的宽度为施工人员在排泥场围堰上可开展开挖和铺设的最远距离。 8.根据权利要求1所述的一种环保型排泥场淤泥快速固结系统，其特征在于：所述模袋（5）为透水不透泥浆模袋，模袋长度与淤泥层的厚度相同，模袋加工成圆柱形，膨胀后的模袋直径不小于50cm。 9.根据权利要求1-8任意一项所述的淤泥快速固结系统进行的排泥场淤泥快速固结方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、根据淤泥设计堆放深度，确定注浆花管（1）和竖向排水管（6）的布置方案，包括管体长度及布置方式；步骤二、将模袋（5）套在注浆花管（1）外部并进行绑扎固定，绑扎位置距离注浆花管顶端10cm，距离底端30cm；步骤三、根据注浆花管及竖向排水管布置方案，在排泥场内部土壤基层的相应位置挖坑，坑深度≥30cm，将绑扎有模袋的注浆花管（1）及竖向排水管（6）植入土壤地基中，并进行压实；步骤四、进行疏浚淤泥排放施工，向排泥场内按照淤泥设计堆放深度进行疏浚淤泥排放；步骤五、疏浚淤泥排放完成后，在靠近围堰的竖向排水管（6）顶部绑扎水平排水管（7），水平排水管（7）直接铺设在淤泥层表面，水平排水管（7）的端部连接集水池（8）；步骤六、在排泥场围堰上设置注浆泵（10），在围堰两侧边界排注浆花管与竖向排水管中部靠近围堰位置开挖集水池（8）和泥浆池（9），并设置相应的泵和连接管；步骤七、启动排水泵（12）向泥浆池（9）供应水，启动自动搅均排污泵（17）搅拌疏浚淤泥，，通过泥浆进料管（18）向注浆泵（10）输送淤泥浆液；步骤八、施工人员站在排泥场围堰上，从靠近集水池的注浆花管（1）施灌，连接注浆嘴，经注浆泵加压后的淤泥浆液，通过泥浆出料管（19）输送至注浆嘴（3）进行注浆，泥浆通过注浆眼（2）对模袋（5）进行充填，模袋逐渐膨胀至设计直径后，继续灌注至注入率小于1L/min，屏浆30min，结束注浆，按照管序依次对第一排注浆花管重复以上操作，完成该排泥浆灌注，模袋（5）内泥浆在压力作用下快速固结，模袋内泥浆的自由水与挤压淤泥层产生的超静孔隙水一起通过竖向排水管（6）排出地表，汇入水平排水管（7）排至场外，部分再次供给泥浆池（9）形成循环；步骤九、第一排注浆花管结束注浆后，该排对应区域内的疏浚淤泥固结完成，具有了一定承载力，强度满足施工人员进场施工需求，施工人员站在第一排注浆花管已固结完成的疏浚淤泥上，对第二排竖向排水管绑扎水平排水管，水平排水管连接至集水池，然后对第二排注浆花管依次连接注浆嘴，完成该排泥浆灌注；步骤十、按照相同的方法，依次对第3、4、．．．n排竖向排水管（6）及注浆花管（1）完成相应操作，直至完成整个排泥场淤泥固结施工；步骤十一、固结施工完成后，采用固结完成的淤泥土回填集水池（8）及泥浆池（9），拆除水平排水管（7），对高出地表部分的注浆花管（1）及竖向排水管（6）进行切除，至此，施工完成。 10.根据权利要求9所述的排泥场淤泥快速固结方法，其特征在于：所述步骤七中，灌注压力逐级升高至设计压力，每级升压≤0.2MPa，设计注浆压力1.0～2.0MPa；模袋逐渐膨胀至设计直径，在设计注浆压力下注入率小于1L/min，屏浆30min，结束注浆。
所属类别：	发明专利