用于疏浚泥固結的硬殼體及應用該硬殼體的排水固結方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于疏浚泥固結的硬殼體及應用該硬殼體的排水固結方法。該硬殼體包括若干個拼接在一起的板狀排水盲溝，每個板狀排水盲溝上設有若干通孔，相鄰板狀排水盲溝的連接側面分別設有可相互卡扣的榫舌和榫槽，所述榫舌和榫槽上分別設有同心的第一連接孔和第二連接孔，所述榫舌和榫槽通過貫穿所述第一連接孔和第二連接孔的螺栓進行固定。該方法首先將多塊板狀排水盲溝相鄰側面用榫舌和榫槽相互卡扣，并進行螺栓固定后鋪設成臨時硬殼體，然后在板狀排水盲溝上的通孔插入豎向排水體，最后鋪設密封膜，并將其與真空裝置進行連接。本發明不但可以提高施工效率，而且可以在固結處理堆場疏浚泥的過程中代替砂墊層，從而緩解目前砂資源緊缺的難題。
【專利說明】用于疏浚泥固結的硬殼體及應用該硬殼體的排水固結方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于疏浚泥堆場固結的排水硬殼體及應用該硬殼體的排水固結方法，屬于水利、航道工程【技術領域】。
【背景技術】
[0002]河湖清淤以及港口、航道的建設等工程不可避免產生大量的高含水率疏浚泥。國內目前常常將上述工程中產生的疏浚泥吹填進入各種堆場進行儲存，這樣不但可以解決疏浚泥存儲困難的問題，還可以增加土地數量，緩解目前土地資源緊缺的難題。然而，由于疏浚工程中通常采用絞吸等水力方式疏浚，產生的淤泥含水率極高，呈稀泥漿狀態，強度幾乎為零，所以這些淤泥在較長時間內不能用作地基或還田，從而導致需要長期征用大量土地儲存這些疏浚泥。由于土地資源緊張，為了提高堆場的存儲能力，盡快將堆場中的疏浚泥轉換為土地資源，常常需要對堆場中的高含水率疏浚淤泥進行真空固結處理。
[0003]目前在對高含水率疏浚淤泥真空固結處理中，通常需要首先在疏浚泥中布設砂井或塑料排水板作為豎向排水體，再布設砂墊層作為水平向排水體，從而縮短水由土體滲流排出的距離，再結合真空方法使土體中的水在負壓作用下流出土體，達到固結土體、減小疏浚泥體積、增強堆場儲存疏浚泥的能力及提高土體強度的目的。因此，在排水固結方法中，水平向和豎向排水體的布設是影響處理效果的關鍵因素。
[0004]但由于淤泥強度極低，疏浚泥表面鋪設的砂墊層中的砂顆粒易陷入淤泥中，因此難以形成連續的砂墊層。因此有一些工程在實際操作時取消砂墊層，或者采用一層透水的土工材料代替砂墊層，但真空預壓處理疏浚泥時效果不佳。另外，隨著我國經濟建設的飛速發展，公路建設、港口建設、圍海造地等各種工程建設日益增多，所以對砂的需求也急速增力口，砂資源日益成為緊缺資源，這必然導致使用砂墊層在排水固結處理超軟土時施工成本的增加。
[0005]同時，由于疏浚泥表層土的承載力幾乎為零，施工人員直接在其表面打設豎向排水體非常困難，施工效率很低。有人提出在淤泥表面采用固化土進行固化處理形成人工硬殼層，或者是直接對淤泥表層進行固結處理形成硬殼層，但如此增加了工程成本，同時也延長工程時間。
【發明內容】
[0006]本發明解決的技術問題是:提出一種既能提高真空固結處理效果，又能提高豎向排水體打設的施工效率，節約工程成本的疏浚泥堆場固結處理人工臨時排水硬殼體及應用該硬殼體代替水平排水體砂墊層的真空預壓固結方法。
[0007]為了解決上述技術問題，本發明提出的技術方案之一是:一種用于疏浚泥堆場固結的排水硬殼體，包括若干個拼接在一起的板狀排水盲溝，每個板狀排水盲溝上設有若干通孔，相鄰板狀排水盲溝的連接側面分別設有可相互卡扣的榫舌和榫槽，所述榫舌和榫槽上分別設有同心的第一連接孔和第二連接孔，所述榫舌和榫槽通過貫穿所述第一連接孔和第二連接孔的螺栓進行固定。
[0008]上述技術方案之一的進一步改進是:所述榫舌和榫槽沿所述板狀排水盲溝側面間隔排列。
[0009]上述技術方案之一的進一步改進是:所述板狀排水盲溝外表面包裹有無紡土工布，所述無紡土工布對應該板狀排水盲溝上的通孔和連接孔位置處設有孔洞。優選的，所述孔洞與對應的通孔或連接孔大小一致。
[0010]作為優選方案，所述通孔呈矩形陣列分布或三角形陣列分布。
[0011]為了解決上述技術問題，本發明提出的技術方案之二是:一種上述排水硬殼體的真空預壓固結方法，包括以下步驟:
1)施工人員首先在淤泥圍堰邊緣將第一塊板狀排水盲溝水平放置在淤泥表面，其次將第二塊板狀排水盲溝與第一塊板狀排水盲溝并排設置在淤泥表面，并將第一塊、第二塊板狀排水盲溝通過榫舌和榫槽相互扣合，再用貫穿榫舌和榫槽上對應的第一連接孔和第二連接孔的螺栓對第一塊、第二塊板狀排水盲溝進行固定；繼續以相同方法鋪設剩余的板狀排水盲溝，直到所有的板狀排水盲溝都鋪設完成從而使所有的板狀排水盲溝形成連為一整體的硬殼體；
2)施工人員在硬殼體上依次將豎向排水體穿過每一個板狀排水盲溝的通孔后插入到淤泥中，并使所述豎向排水體的頂端高于相連接的板狀排水盲溝表面；
3)所述豎向排水體安裝完成后，在硬殼體上鋪設一層土工布，再在土工布上鋪設一層密封膜，并將密封膜的邊緣踩入淤泥中，然后將密封膜與抽真空裝置進行連接，使用該抽真空裝置對淤泥進行真空預壓固結處理。
[0012]上述技術方案之二的進一步改進是:所述步驟3)中，在高出所述板狀排水盲溝表面的豎向排水體上設置水平方向的第三連接孔，用一根支撐條穿過第三連接孔，并將第三連接孔的兩端放置在該板狀排水盲溝上。
[0013]上述技術方案之二的進一步改進是:所述步驟2)中，施工人員使用打設機械在硬殼體上依次將豎向排水體穿過每一個板狀排水盲溝的通孔。
[0014]本發明帶來的有益效果是:
I)本發明的硬殼體中由于板狀排水盲溝具有較大的聯通孔隙，使用板狀排水盲溝鋪設淤泥表面，可以起到水平排水體的作用，從而增強真空固結處理效果，可廣泛用于圍海造地等填土工程中。
[0015]2)本發明的板狀排水盲溝具有較高的抗壓強度，使用板狀排水盲溝制成的硬殼體能夠承載人工甚至輕型打設機械，與現有技術中采用手工直接在疏浚泥表面打設豎向排水體相比，能有效提高施工效率；另外，在板狀排水盲溝上設置若干通孔，可以很方便地打設各種豎向排水體，適用范圍廣。
[0016]3)本發明中不同的板狀排水盲溝之間可以通過相對應的榫舌和榫槽連接為所需大小的整體硬殼體，因此操作方便，而且可多次重復利用，能夠有效降低工程成本。
[0017]4)本發明的硬殼體還可以在固結處理堆場疏浚泥的過程中代替砂墊層，充當水平排水體，從而可以緩解目前砂資源緊缺的難題。
[0018]5 )本發明的排水固結方法首先鋪設水平板狀排水盲溝形成硬殼體，然后再打設豎向排水體，這樣就克服了傳統方法中豎向排水體打設困難的缺點，可以使用打設機械直接在硬殼體上施工，大大提高了施工效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0020]圖1是本發明實施例中板狀排水盲溝的結構示意圖。
[0021]圖2是圖1中的俯視圖。
[0022]圖3是圖1的左視圖。
[0023]圖4是圖2的A-A向剖視圖。
[0024]圖5是本發明實施例中安裝豎向排水體的示意圖。
[0025]圖6是本發明實施例多塊板狀排水盲溝連接時的爆炸示意圖。
【具體實施方式】
實施例
[0026]本實施例的用于淤泥排水固結的硬殼體，如圖1-圖4所示，包括若干個拼接在一起的板狀排水盲溝1，板狀排水盲溝I上設有若干通孔2，相鄰板狀排水盲溝I的連接側面分別設有相互卡扣的榫舌3和榫槽4，榫舌3和榫槽4沿板狀排水盲溝I側面均勻排列。榫舌3和榫槽4上分別設有同心的第一連接孔和第二連接孔，榫舌3和榫槽4通過貫穿第一連接孔和第二連接孔的螺栓5進行固定。拼接形成的硬殼體如圖6所示。
[0027]本實施例中榫舌3和榫槽4沿板狀排水盲溝I側面間隔排列，并在板狀排水盲溝I外表面包裹有無紡土工布，無紡土工布對應該板狀排水盲溝I上的通孔2、第一連接孔和第二連接孔位置處設有孔洞。
[0028]本實施例中的板狀排水盲溝I的厚度在10?40cm之間，長和寬分別在2?6m，當然其具體尺寸可根據實際工程需要進行選擇。本實施例中板狀排水盲溝I具有較大的聯通孔隙，具有較好的透水性，同時具有一定的剛度，且采用150?250g/m2的無紡土工布外包。
[0029]本實施例中用于打設豎向排水體的通孔2在板狀排水盲溝I上呈矩形陣列分布，相鄰兩個通孔2間的間距在0.6?1.8m間，通孔2的孔徑在10?20cm之間，這樣可方便各種豎向排水體的打設，即可以適應多種豎向排水體。當然，通孔2的孔徑及間距的具體參數也根據實際工程的需要進行選擇，根據需要也可以選擇通孔2在板狀排水盲溝I上呈三角形陳列分布。
[0030]本實施例的應用用于淤泥排水固結的硬殼體的真空預壓固結方法，包括以下步驟:
I)施工人員首先在淤泥圍堰邊緣將第一塊板狀排水盲溝水平放置在淤泥表面，其次將第二塊板狀排水盲溝與第一塊板狀排水盲溝并排設置在淤泥表面，并使第一塊、第二塊板狀排水盲溝相鄰側面的榫舌3和榫槽4相互扣合，再用貫穿榫舌3和榫槽4上對應的第一連接孔和第二連接孔的螺栓對第一塊、第二塊板狀排水盲溝進行固定；將第一塊、第二塊板狀排水盲溝連接后形成整體后以相同方法鋪設第三塊板狀排水盲溝，并繼續以相同方法鋪設剩余的板狀排水盲溝，直到所有的板狀排水盲溝都鋪設完成從而使所有的板狀排水盲溝形成連為一整體的人工臨時硬殼體，具體如圖6所示。
[0031]本實施例在鋪設硬殼體時，還可以先在板狀排水盲溝外表面包裹無紡土工布，無紡土工布對應該板狀排水盲溝上的通孔、第一、第二連接孔位置處預留孔洞。
[0032]2)施工人員攜輕型施工機械在硬殼體上依次將豎向排水體7穿過每一個板狀排水盲溝I的通孔2后插入到淤泥中，如圖5所示，并使所述豎向排水體7的頂端高于相連接的板狀排水盲溝I表面。優選的，每根豎向排水體7打設結束后，使該豎向排水體7高出板狀排水盲溝5cm左右。
[0033]現有的真空預壓固結方法中，一般是先在淤泥堆中安裝豎向排水體，再鋪設水平排水體(一般是砂墊層)，但因為淤泥的含水率太高，其表面承載力幾乎為零，施工人員在其表面打設豎向排水體時非常困難，因此施工效率很低。而本實施例是先在淤泥堆中鋪設硬殼體(即水平排水體)，因此在打設豎向排水體7時，施工人員可以直接在硬殼體上施工，甚至可以使用輕型打設機械設備進行豎向排水體7的打設，這樣就大幅提高了施工效率。
[0034]進一步的，本實施例可在高出所述板狀排水盲溝表面的豎向排水體7上設置水平方向的第三連接孔，用一根支撐條6穿過第三連接孔，并將第三連接孔的兩端放置在該板狀排水盲溝上。
[0035]3)所述豎向排水體7安裝完成后，在硬殼體上鋪設一層無紡土工布，再在無紡土工布上鋪設一層密封膜，并將密封膜的邊緣踩入淤泥中，然后將密封膜與抽真空裝置進行連接，使用該抽真空裝置對淤泥進行真空預壓固結處理。
[0036]使用抽真空裝置對淤泥進行真空預壓固結處理為現有技術，在此不再贅述。
[0037]本發明的用于淤泥排水固結的硬殼體及應用該硬殼體的真空預壓固結方不局限于上述實施例所述的具體技術方案，凡采用等同替換形成的技術方案均為本發明要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種用于疏浚泥固結的硬殼體，其特征在于:包括若干個拼接在一起的板狀排水盲溝，每個板狀排水盲溝上設有若干通孔，相鄰板狀排水盲溝的連接側面分別設有可相互卡扣的榫舌和榫槽，所述榫舌和榫槽上分別設有同心的第一連接孔和第二連接孔，所述榫舌和榫槽通過貫穿所述第一連接孔和第二連接孔的螺栓進行固定。
2.根據權利要求1所述的用于疏浚泥固結的硬殼體，其特征在于:所述榫舌和榫槽沿所述板狀排水盲溝側面間隔排列。
3.根據權利要求1所述的用于疏浚泥固結的硬殼體，其特征在于:所述板狀排水盲溝外表面包裹有無紡土工布，所述無紡土工布對應該板狀排水盲溝上的通孔、第一連接孔和第二連接孔位置處制有孔洞。
4.根據權利要求1所述的用于疏浚泥固結的硬殼體，其特征在于:所述通孔呈矩形陣列分布或三角形陣列分布。
5.一種應用權利要求1所述的用于疏浚泥固結的硬殼體的真空預壓排水固結方法，包括以下步驟: 1)施工人員首先在淤泥圍堰邊緣將第一塊板狀排水盲溝水平放置在淤泥表面，其次將第二塊板狀排水盲溝與第一塊板狀排水盲溝并排設置在淤泥表面，并將第一塊、第二塊板狀排水盲溝通過榫舌和榫槽相互扣合，再用貫穿榫舌和榫槽上對應的第一連接孔和第二連接孔的螺栓對第一塊、第二塊板狀排水盲溝進行固定；繼續以相同方法鋪設剩余的板狀排水盲溝，直到所有的板狀排水盲溝都鋪設完成從而使所有的板狀排水盲溝形成連為一整體的硬殼體； 2)施工人員在硬殼體上依次將豎向排水體穿過每一個板狀排水盲溝的通孔后插入到淤泥中，并使所述豎向排水體的頂端高于相連接的板狀排水盲溝表面； 3)所述豎向排水體安裝完成后，在硬殼體上鋪設一層土工布，再在土工布上鋪設一層密封膜，并將密封膜的邊緣踩入淤泥中，然后將密封膜與抽真空裝置進行連接，使用該抽真空裝置對淤泥進行真空預壓固結處理。
6.根據權利要求5所述的真空預壓排水固結方法，其特征在于:所述步驟2)中，在高出所述板狀排水盲溝表面的豎向排水體上設置水平方向的第三連接孔，用一根支撐條穿過第三連接孔，并將第三連接孔的兩端放置在該板狀排水盲溝上。
7.根據權利要求5所述的真空預壓排水固結方法，其特征在于:所述步驟2)中，施工人員使用打設機械在硬殼體上依次將豎向排水體穿過每一個板狀排水盲溝的通孔。
【文檔編號】E02D3/10GK104358250SQ201410632325
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月11日 優先權日:2014年11月11日
【發明者】徐桂中, 吳發紅, 徐兵, 殷勇, 石飛停, 戚巍 申請人:鹽城工學院