[发明专利]一种吹填淤泥造地的施工工艺及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种吹填淤泥造地的施工工艺及其装置，属于土木工程地基处理技术领域。

背景技术

近年我国沿海地区，如渤海湾地区、长江三角洲、珠江三角洲地区、北部湾地区等，正在快速推进围海造地工程，从2005年开始，中国沿海地区每年围海造地面积都在100平方公里以上，2009年度一年的围填造地面积已达150平方公里。目前我国的围海造地工程，多是采用吹填淤泥造地法，即将海底淤泥吹填至围埝内，将淤泥经过一定的处理后变成具有一定承载力的地基。

目前处理这些吹填淤泥的主要方法是普通吹填落淤后采用排水固结法进行地基加固处理。但由于吹填淤泥粘粒含量高、含水量大(通常高达400％-500％)、透水性差，必须经过数年的沉积与风干，才能使地基具有承受后继施工(如排水固结法施工等)的承载能力，如此长的时间浪费是不能接受的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种吹填淤泥造地的施工工艺及其装置，在现有吹填造地工艺的基础上，通过一套包括淤泥固化处理系统、输送摊铺系统在内的施工装置，将吹填区某一区域或沉淀池已沉淀堆积的浓稠淤泥泥浆抽取后进行固化改良，并铺摊或浇注于指定区域，铺摊或浇注后的土层经短期沉积固化，地基承载力能满足后续施工的要求。从而可解决吹填造地中淤泥沉积慢、不能快速进行后续施工的问题。

本发明一种吹填淤泥造地的施工工艺及其装置，先按普通吹填工艺将海底淤泥吹填至吹填区某一区域或沉淀池，待沉淀堆积一段时间后形成浓稠淤泥泥浆，利用泵抽设备直接抽取沉积的浓稠淤泥泥浆，同时在泵前或泵后管道中输入固化剂，在抽取与输送过程中将两者充分拌合形成改良泥浆，然后再用一定的工艺铺设或浇注于需吹填区域，形成一定厚度的固化土层。

(一)本发明一种吹填淤泥造地的施工装置，主要包括固化处理系统A，改良泥浆的摊铺系统B。

①固化处理系统A包括：泵抽装置1、杂物筛除装置2、固化剂贮料装置3、固化剂输送装置4、压缩空气输送装置5、混合泥浆拌合输送装置6。泵抽装置1包括泵前管道、泵后管道和一定功率的泵，该泵抽装置可抽取浓稠淤泥泥浆，并与输送至泵抽管道内的固化剂初步混合形成混合泥浆，再以一定的速度和压力输送至混合泥浆拌合输送装置6中。该杂物筛除装置2是放置于泵前管道入口处，杂物筛除装置2是具有筛孔的球体结构或半封闭立体结构，可将抽取的浓稠淤泥泥浆中的杂物筛除，以免造成后续工艺的管路堵塞。该固化剂贮料装置3可以是方筒、圆筒等各种的几何形状，其容积大小可根据需要而定，用于存放粉体或浆体固化剂，并依据固化剂输送方式不同，该固化剂贮料装置3可以是封闭的也可以是不封闭的，固化剂贮料装置3通过固化剂输送装置4与泵抽装置1相连。该固化剂输送装置4为内径20-200mm的管道，该管道可以连接在泵前管道处，也可以连接在泵后管道处，粉体固化剂的输送方式可以是通过固化剂输送装置4中形成的负压直接抽取，也可以是在输送管道内安装螺旋推进器或压缩空气输送装置进行输送；浆体固化剂的输送方式可以是用泵抽装置1直接抽取，也可以是固化剂输送装置中外加泵进行输送。该压缩空气输送装置5包括空气压缩机和压缩空气输入管道，可连接于混合泥浆拌合输送装置6的起始端，也可连接于泵抽装置1的泵后管道处，依据泥浆输送管道的内径大小及混合泥浆输送距离的远近，可以不设有压缩空气输送装置5，也可以设有压缩空气输送装置5，设有该装置的，可以是一条压缩空气输入管道，也可以是多条压缩空气输入管道，如果是多条压缩空气输入管道则可设置于连接装置的不同断面处，压缩空气输入管道内径为10-100mm，与连接装置的管道夹角r为5°～80°，压缩空气输送装置5输送的压缩空气可以保证混合泥浆在混合泥浆拌合输送装置6中充分回旋拌合形成均匀的改良泥浆。该混合泥浆拌合输送装置6为内径50-500mm的管道，管道侧壁设置有0～10个不同轴向倾角与径向倾角的导向片，在压缩空气作用下，混合泥浆在该混合泥浆拌合输送装置6中快速充分的混合搅拌形成均匀的改良泥浆，该混合泥浆拌合输送装置6末端管段与连接管段7相连，将改良泥浆直接输入摊铺系统B。

②改良泥浆的摊铺系统B，包括：连接管段7、能够移动的软管或者皮带运输机8和承载及移动装置9。该连接管段7为能够快速连接的内径50-500mm管道，连接管段7用于连接混合泥浆拌合输送装置6和能够移动的软管或者皮带运输机8；该能够移动的软管或者皮带运输机8为输送改良泥浆的软管或者皮带运输机；该承载及移动装置9为可移动的船体或铺摊车。