[发明专利]疏浚泥管中混合固化方法、控制装置及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种高含水率淤泥质土固化处理技术，尤其涉及一种海洋疏浚泥的管中混合固化方法、控制装置及其系统。

背景技术

管中混合固化技术，即疏浚船对港口、航道等疏浚进行处理，通过驳船将泥运至空气压送船处，在泥浆泵和压缩空气的同时作用下，疏浚泥在管中呈翻滚前进，中途固化剂供给船将根据施工强度需求适当固化剂的量注入管内，最终疏浚泥、空气和固化剂三者在管内混合后由浇筑船施工。该技术具有节省工期、高效施工、降低成本、减少对周边环境施加负荷(噪音、恶臭、大气污染)以及改善工人的施工条件。而目前，我国关于海洋疏浚泥管中混合固化施工则目前投入较为先进的是双卧轴搅拌机，该装置包括进泥/料装置、搅拌装置、料仓及中控系统等配件，且不需通过脱水处理，短时间内改善土质等功能。虽然造价成本低，以及占地面积少，但相比管中混合固化而言，机械混合搅拌存在对周边环境所施加的负荷较大，及海洋疏浚泥处理前后运输上耗费的人力物力较高。而疏浚泥在冗长的输送管内混合将更均匀，不占用场地，可直接输送至拟填筑场地，或通过陆上运输到施工现场。疏浚泥管中混合固化技术则是环保疏浚的一种，此类疏浚业务必将成为未来提供市场需求的主要平台，疏浚泥管中混合固化处理技术的明显性优势必定是中国疏浚行业未来的一个重要发展方向。

目前的管中混合固化技术主要采用人工手动控制各个设备，而从疏浚到最终的固化填方的整个过程中，涉及的设备众多，因此，将需要大量的人力物力。整个过程的相互协作很重要，并且对过程中的控制量的精度也是要求很严格的，而通过手动控制各个设备时，工作人员对固化过程中的控制量的精度只是凭经验或者感觉进行控制，从而控制精度较差，进而影响最终固化效果。另外，相互协作的过程中，各个设备的控制的先后顺序及时间差等也容易导致固化过程的失败，从而使得工作效率降低，延长施工期。

并且需要多人相互协作，由于该固化过程相当繁琐，因此，工作人员的劳动强度较大，同时，当手动控制各个设备，工作人员对固化过程中的一些控制量的精度是凭经验或者感觉进行控制，使得控制精度较差，并且多个人员相互协助的过程中，各个设备控制的先后顺序及时间差等也容易导致固化过程的失败，从而使得工作效率降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种疏浚泥管中混合固化疏浚泥管中混合固化方法及控制装置、系统，能够实现疏浚泥管中混合固化过程的自动控制，不需要工作人员过多的人为干预，降低了工作人员的劳动强度，同时提升固化过程中各个控制量的控制精度，并且避免了因工作人员人为操作失误而导致固化过程失败，从而提升工作效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种疏浚泥管中混合固化疏浚泥管中混合固化方法，包括步骤：

对打捞得到的高含水率疏浚泥进行机械虑水，得到低含水率的疏浚泥；

向所述低含水率的疏浚泥注入水以搅拌均匀，并获取搅拌均匀后所述疏浚泥的密度值，并根据所述密度值控制搅拌装置调节向所述疏浚泥注入的注水量，使其含水率等于预设的含水率阈值；

将含水率等于预设含水率阈值的疏浚泥泵送入固化管道，并添加固化剂进行固化；

向所述固化管道内输入空气压力，使得其与所述疏浚泥、固化剂形成气固液三相混合流翻滚前进；且在输入空气压力过程中，实时获取所述空气压力对应的空气压力值，并根据所获取的空气压力值控制空气压缩机调节输入的空气压力，使得输入的空气压力在最佳空气压力值范围内；

实时获取所述气固液三相混合流的质量流量参数，并根据所述气固液三相混合流的质量流量参数控制固化剂添加装置周期性地调节向所述固化管道内添加固化剂的质量流量。

相应地，本发明实还提供了一种疏浚泥管中混合固化控制装置，包括：

数据采集模块，用于在搅拌过程中，获取被搅拌的疏浚泥的密度值；在输入空气压力过程中，实时获取所述空气压力对应的空气压力值；以及在疏浚泥与空气形成的气固液三相混合流向前翻滚前进过程中，实时获取所述气固液三相混合流的质量流量参数；

控制模块，与所述数据采集模块相连，用于接收、处理所述数据采集模块所获取的密度值，并根据处理结果控制搅拌装置调节向所述疏浚泥注入的注水量，使其含水率等于预设的含水率阈值；根据所获取的空气压力值控制空气压缩机调节输入的空气压力，使得输入的空气压力在最佳空气压力值范围内；以及根据实时获取的所述气固液三相混合流的质量流量参数，控制固化剂添加装置周期性地调节向所述固化管道内添加固化剂的质量流量。

相应地，本发明还提供了一种疏浚泥管中混合固化控制系统，包括