一種河湖底淤泥先固化后開挖的方法
【技術領域】
[0001]本申請屬于疏浚技術領域，具體涉及一種河湖底淤泥先固化后開挖的方法。
【背景技術】
[0002]河湖底淤泥己日益影響到河湖防洪、排澇、灌溉、供水、通航等各項工作的開展，為了進行清淤疏浚，我國每年都開展大規模的河道湖泊疏浚淤泥工程，從而產生數億萬方的疏浚淤泥。目前河道清淤工程中常見的方法利用疏浚船以絞吸式、耙吸式、水力沖挖等方法進行疏浚。這種疏浚方式產生的疏浚泥含水量高達液限的3-5倍，甚至更高，呈流動性狀態，易在運輸過程中漏灑，對環境造成污染。為了避免對環境造成污染，采用密封的罐車將淤泥輸送至堆放點，導致運輸的價格大幅上升。同時疏浚淤泥的高含水量需要大容量的容器進行堆放，即占用大的堆場面積。
[0003]由于疏浚淤泥高含水量、高粘、排水性差、強度低、孔隙比大等特點導致它在工程中難以固結，受天氣等外界影響比較大，長期處于沼澤狀態，難以形成硬殼層，資源不能利用，往往作為廢棄土處理，造成資源的浪費和堆放土地占用。同時很多工程建設的開展又存在著工程用土嚴重不足的問題，從我國可持續發展的戰略出發，尋求一種淤泥經過處理轉化為土資源進行利用的處理方法迫在眉睫。
[0004]申請內容
本申請提出了一種河湖底淤泥先固化后開挖的方法，解決了河湖底部淤泥難清除，以及淤泥含水量大所涉及的技術問題。
[0005]為解決上述技術問題，本申請采用的技術方案是:
一種河湖底淤泥先固化后開挖的方法，包括以下步驟:
步驟一，圍堰抽水處理:在河湖底待開挖地點進行圍堰，且抽除圍堰區域內的積水，并在圍堰區域的邊緣設置排水溝；
步驟二，就地固化處理:對圍堰區域的淤泥進行就地固化處理，所述就地固化處理為利用就地固化設備將淤泥與固化劑攪拌混合，達到固化的目的；
步驟三，挖掘固化的淤泥:將經過步驟二固化處理的淤泥挖出，并運輸至堆放點。
[0006]所述步驟三之后還包括:步驟四，進行河湖床底部施工并拆除圍堰:挖除淤泥后，根據設計要求在河床底部進行施工，施工結束之后拆除圍堰。
[0007]所述步驟三中，留下15-80cm厚的經過固化處理的淤泥作為河床的底板或與砂石料、混凝土一起混合作為河床的底部結構。
[0008]在所述步驟二中，在圍堰區域內設置一個容器，將河湖底淤泥吹填至該容器內，然后再利用就地固化設備對容器內的淤泥進行固化處理。
[0009]所述步驟二中，就地固化處理的方式采用豎直上下機械攪拌固化方式。
[0010]所述步驟二中的固化劑為粉劑或漿液狀。
[0011]當利用粉劑進行固化處理時，為了降低粉塵污染，需對固化劑進行防塵處理，具體為:在固化劑中摻加不與其發生化學反應的液體，所述液體的含量是固化劑質量的4-8%。
[0012]本申請采用上述技術方案具有如下明顯的技術效果:
1、本申請是將廢棄的河湖底淤泥就地固化處理至低含水率的土或優質填料后，用普通挖掘機開挖并用普通運輸車進行輸送至堆場或應用于工程中的方法，則避免了環境污染，解決廢棄淤泥運輸和堆放的問題，同時固化的淤泥可以作為一種填料資源用于工程建設中，節約能源。
[0013]2、本申請是利用攪拌設備將淤泥與固化劑攪拌混合固化，固化速度快，效率高。
[0014]3、本申請是將河湖道沿岸邊進行圍堰，并抽取圍堰區域的水進再行固化，操作方便、成本低。
【附圖說明】
[0015]圖1顯示了攪拌設備的整體結構；
圖2顯示了攪拌設備安裝于挖機前端的示意圖；；
圖中攪拌臂；2_混合滾軸；3_刀片機構；4_固化劑輸料管；5_噴霧裝置。
【具體實施方式】
[0016]為使本申請的目的和技術方案更加清楚，下面將結合實施例對本申請的技術方案進行清楚、完整地描述。
[0017]實施例一:
一種河湖底淤泥先固化后開挖的方法，包括以下步驟:
步驟一，圍堰抽水處理:在河湖底待開挖地點進行圍堰，且抽除圍堰區域內的積水，并在圍堰區域的邊緣設置排水溝；
步驟二，就地固化處理:對圍堰區域的淤泥進行就地固化處理，若含水量較高，則可先進行排水處理至一定的含水率，之后進行固化處理；所述就地固化處理是利用就地固化設備將淤泥與固化劑攪拌混合，達到固化的目的；
步驟三，挖掘固化的淤泥:利用挖掘機將經過固化處理、低含水率并具有一定強度的淤泥挖出，并運輸至堆放點或應用于其他工程中；
步驟四，進行河湖床底部施工并拆除圍堰:挖掉淤泥后，根據設計要求在河床底部進行施工，施工結束之后拆除圍堰。
[0018]固化方式是采用就地固化設備對淤泥豎直上下機械攪拌固化或采用分層攪拌再固化，固化處理深度至少要達到優質土層。
[0019]所述采用就地固化設備對河湖淤泥進行固化處理時，選用的固化劑為粉劑或漿液，將固化劑與淤泥進行攪拌處理，達到快速固化。
[0020]進一步改進，當所述步驟三結束后，可以清除掉淤泥河床底部因進行固化處理而形成的堅固底板，防止淤泥過快再生。
[0021]實施例二:
本實施例與實施例一的區別在于:
為了節省處理成本，提高清淤效率，當河道水深較淺時，也可以無需進行圍堰，直接利用就地固化設備對河道淤泥進行水下固化處理。
[0022]進一步改進，所述步驟三中，留下15cm_80cm厚的固化游泥作為河床的底板或與砂石料、混凝土一起作為底部結構。
[0023]當利用粉劑進行固化處理時，由于粉劑固化劑容易揚塵，造成環境污染，還可以對固化劑采取另一種防塵處理，用于降低粉塵污染，在固化劑中加入不與其發生化學反應的液體，所述液體與固化劑質量比在4-8%之間。
[0024]其他步驟都跟實施例一是一樣的。
[0025]實施例三:
在圍堰區域內設置一個大的容器，將河湖底淤泥吹填至固定的容器內，然后再利用就地固化設備對容器內的淤泥進行固化處理。
[0026]如圖1-2所示，就地固化設備包括攪拌臂1，攪拌臂I底部兩側具有向內傾斜的兩斜面，在每個斜面上分別設置有至少一個混合滾軸2，混合滾軸2由驅動設備驅動旋轉，混合滾軸2呈截頂圓錐形；所述混合滾軸2上分布有刀片機構3 ;所述攪拌臂I內部安裝有可伸縮式的固化劑輸料管4。
[0027]優選地，所述固化劑輸料管4的末端設置有噴霧裝置5。當攪拌設備處理表層位置采用固化劑為粉劑時，為了避免環境污染，適時的開始噴霧裝置5。噴霧裝置5使用時，將不與固化劑發生化學反應液體加入噴霧裝置5中，所述液體的含量一般是固體的4-8%左右。
[0028]混合滾軸2設計成呈截頂圓錐形是為了減小攪拌過程中與土體之間的摩阻力。固化劑輸料管4設計成可伸縮式的，可以降低表面攪拌時固化劑的污染。
[0029]優選地，刀片機構3呈單向螺旋型分布在混合滾軸2上，混合滾軸2轉動一周后轉動范圍內的土體均能接觸和擾動，可連續無盲點立體攪拌，提高攪拌后混合體的均勻性，并且一次性處理深度達到3m。
[0030]其他步驟都跟實施例一、二是一樣的。
[0031]本申請中未做特別說明的均為現有技術或者通過現有技術即可實現，而且本申請中所述具體實施案例僅為本申請的較佳實施案例而已，并非用來限定本申請的實施范圍。即凡依本申請申請專利范圍的內容所作的等效變化與修飾，都應作為本申請的技術范疇。
【主權項】
1.一種河湖底淤泥先固化后開挖的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一，圍堰抽水處理:在河湖底待開挖地點進行圍堰，且抽除圍堰區域內的積水，并在圍堰區域的邊緣設置排水溝； 步驟二，就地固化處理:對圍堰區域的淤泥進行就地固化處理，所述就地固化處理為利用就地固化設備將淤泥與固化劑攪拌混合，達到固化的目的； 步驟三，挖掘固化的淤泥:將經過步驟二固化處理的淤泥挖出，并運輸至堆放點。2.根據權利要求1所述的河湖底淤泥先固化后開挖的方法，其特征在于，所述步驟三之后還包括:步驟四，進行河湖床底部施工并拆除圍堰:挖除淤泥后，根據設計要求在河床底部進行施工，施工結束之后拆除圍堰。3.根據權利要求1所述的河湖底淤泥先固化后開挖的方法，其特征在于，所述步驟三中，留下15-80cm厚的經過固化處理的游泥作為河床的底板或與砂石料、混凝土一起混合作為河床的底部結構。4.根據權利要求1所述的河湖底淤泥先固化后開挖的方法，其特征在于，在所述步驟二中，在圍堰區域內設置一個容器，將河湖底淤泥吹填至該容器內，然后再利用就地固化設備對容器內的淤泥進行固化處理。5.根據權利要求1至4中任一項所述的河湖底淤泥先固化后開挖的方法，其特征在于，所述步驟二中，就地固化處理的方式采用豎直上下機械攪拌固化方式。6.根據權利要求5所述的河湖底淤泥先固化后開挖的方法，其特征在于，所述步驟二中的固化劑為粉劑或漿液狀。7.根據權利要求6所述的河湖底淤泥先固化后開挖的方法，其特征在于，當利用粉劑進行固化處理時，為了降低粉塵污染，需對固化劑進行防塵處理，具體為:在固化劑中摻加不與其發生化學反應的液體，所述液體的含量是固化劑質量的4-8%。
【專利摘要】本申請所述的一種河湖底淤泥先固化后開挖的方法，包括步驟：圍堰抽水處理；就地固化處理；挖掘固化的淤泥；本申請是將廢棄的河湖底淤泥就地固化處理至低含水率的土或優質填料后，用普通挖掘機開挖并用普通運輸車進行輸送至堆場或應用于工程中的方法，則避免了環境污染，解決廢棄淤泥運輸和堆放的問題，同時固化的淤泥可以作為一種填料資源用于工程建設中，節約能源。
【IPC分類】E02D3/12
【公開號】CN105002884
【申請號】CN201510302471
【發明人】陳永輝, 王穎, 陳龍, 陳庚, 程瀟
【申請人】河海大學
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年6月4日