專利名稱：底部低真空抽取淤泥堆場表面水方法
技術領域：
本發(fā)明是一種對水利、港口航道工程建設中產(chǎn)生的低濃度疏浚淤泥堆場進 行表面快速抽水處理，基本消除沉淀富裕水深和風浪影響，大幅度增加淤泥堆 場容積的方法，從而達到減少淤泥堆場占地面積的目的。適用于低濃度疏浚淤 泥大面積堆場處置工程，屬于水利和港口航道工程的技術領域。
背景技術：
在我國的河道、航道疏浚和拓寬以及港口新建、擴建工程中，經(jīng)常采用絞 吸等方式挖泥加接力泵排送至淤泥堆場，淤泥含水量很高，淤泥濃度低。在內(nèi) 陸河道產(chǎn)生的大量廢棄疏浚淤泥經(jīng)常拋填于陸地，需要征用大量的土地，如南 水北調(diào)東線江蘇段第一期工程的棄土所需的占地面積達22009.2畝，淤泥存放 堆場土地的征用、租用費用己占到總工程造價的60%左右，成為控制工程造價 的主要因素。如何提高淤泥堆場的有效容積、減少占地面積是水利、港口航道 工程的迫切需要。由于低濃度淤泥在堆場內(nèi)的自重沉淀，必然產(chǎn)生自然的泥水分離，在堆場 設計時需要考慮沉淀富裕水深和風浪超高，在中華人民共和國水利部1990年 發(fā)布的《疏浚工程施工技術規(guī)范》(SL 17-90)和中華人民共和國交通部1999 年發(fā)布的《疏浚工程技術規(guī)范》(JTJ 319-99)中均明確規(guī)定，設計陸上存泥區(qū) 的容量時，需要增加沉淀富裕水深0.5m和風浪超高0.5m，而陸上存泥區(qū)的淤 泥總高度一般不超過4.0m。由此可見，沉淀富裕水深和風浪超高對低濃度淤泥 堆場的容量有很大的影響。在工程實踐中，為了促使疏浚淤泥表層加快固結，有時采取開挖排水溝、 投放塑料盲溝等措施盡快排出淤泥堆場的表面水。另外，經(jīng)對現(xiàn)有的技術文獻 檢索還發(fā)現(xiàn)，廣州四航工程技術研究院提出了《吹填淤泥淺表層的快速加固的 抽排水系統(tǒng)》的實用新型專利(專利號ZL 200520065698.1)，該實用新型通 過在淤泥表層布設排水通道，將排水通道與抽水設備連接，通過真空泵或者抽 水泵促使淤泥淺層加速固結。應該指出，以上的經(jīng)驗措施或者專利均是在淤泥吹填結束后在淤泥表面或者表層實施，但大面積的低濃度疏浚淤泥表層強度很 低，人員和機械往往難以安全進入淤泥堆場施工，此外在淤泥表層抽水經(jīng)常遇 到排水通道淤堵問題，隨著淤泥的沉淀，由于圍堰邊界的影響，淤泥堆場也會 形成中間凹周邊凸的形狀，不利于開挖排水溝排水，故上述方法在工程實踐中 難以實施。針對以上問題，本發(fā)明提出在淤泥堆場底部預先架設空間排水體系、利用 低真空和透氣裝置及時抽取淤泥表面水的技術。發(fā)明內(nèi)容技術問題本發(fā)明的目的是，針對大面積低濃度疏浚淤泥堆場設計需要考 慮沉淀富裕水深和風浪的影響，提出一種在淤泥堆場底部預先架設空間排水體 系，利用低真空和透氣裝置抽取淤泥表面水的底部低真空抽取淤泥堆場表面水 方法，在淤泥吹填施工期及吹填后，及時抽掉淤泥堆場的表面水，以達到完全 或者大幅度消除沉淀富裕水深和風浪的影響，大幅度增加淤泥堆場容積的目 的。技術方案本發(fā)明整個是由水平排水體系、垂直排水板和抽水系統(tǒng)組成， 施工工藝簡單，成本低廉。本發(fā)明的方案如下在圍堰底部架設水平砂袋排水體系和垂直排水板并與抽真空裝置相連接 形成圍堰底部空間排水體系；其中，水平砂袋與垂直排水板相連，第一水平縱 向排水管道、第二水平縱向排水管道分別與水平砂袋相連，抽真空裝置通過導 水管與第一水平縱向排水管道相連，透氣裝置通過導氣管與第二水平縱向排水 管道相連；根據(jù)淤泥的含水量，利用透氣裝置使得排水系統(tǒng)內(nèi)的真空度處于較 低水平，從而保證排水系統(tǒng)中排水通道的暢通。水平砂袋的中間設有濾水管， 兩端分別通過螺帽連接有PVC管，排水板的中間設有毛竹，排水板與水平砂 袋由細鐵絲固定。在淤泥堆場圍堰內(nèi)底部架設水平砂袋，砂袋沿著堆場的寬度方向布置，用 毛竹等材料將排水板固定于垂直方向，并與砂袋連接，預先架設的排水板要求 高出堆場淤泥設計高度10cm左右，在水平砂袋的兩端分別與PVC管連接，并 分別與布設在圍堰上的抽真空裝置和透氣裝置連接。砂袋之間的間隔距離和排水板的間距根據(jù)實際工程要求而定。利用抽真空裝置施加真空負壓抽水，根據(jù) 淤泥含水量利用透氣裝置的閥門開啟度調(diào)節(jié)圍堰堆場里的砂袋排水體系內(nèi)的 真空負壓值和氣流，防止高含水量疏浚淤泥的抽水過程發(fā)生淤堵，保證抽水過 程排水通道的通暢。在疏浚淤泥堆場內(nèi)預先架設以上描述的排水體系之后，在疏浚淤泥的吹填 過程中，通過調(diào)節(jié)透氣裝置閥門的開啟度，使得排水系統(tǒng)內(nèi)的真空度處于較低 水平。在真空負壓作用下，排水砂袋中會產(chǎn)生氣流，氣流作用于排水沙袋內(nèi)部 和表面，防止由于真空負壓吸水過程中將淤泥中的細小顆粒吸入排水體系或者 在排水通道周圍形成不透水泥膜層造成淤堵問題。在低真空及排水砂袋中的氣 流作用下，本發(fā)明提出的底部低真空方法通過與水平砂袋連接的垂直排水板將 淤泥堆場表面泥水自然分離產(chǎn)生的水分在淤泥吹填施工期及吹填完成后期間 及時抽掉，基本保證低濃度淤泥表面不會有富裕水存在。有益效果本發(fā)明的有益效果在于(1) 能夠基本消除沉淀富裕水深和風浪對低濃度淤泥堆場的影響，設 計淤泥堆場容量時可以基本不考慮富裕水深和風浪超高，大幅度增加堆場存泥 容量，節(jié)約土地資源。(2) 由于基本保證低濃度淤泥表面不會有富裕水存在，有利于堆場淤 泥表層在自然條件下形成硬殼層，為淤泥堆場的后續(xù)提供便利條件。


圖1是本發(fā)明的水平砂袋與垂直排水板的構成示意圖。 圖2是本發(fā)明的底部低真空排水體系的構成示意圖。圖3是本發(fā)明的底部低真空抽取淤泥堆場表面水方法綜合布置示意圖。 以上的圖中有圍堰l、水平砂袋2、排水板3、毛竹4、細鐵絲5、抽真 空裝置6、透氣裝置7、第一水平縱向排水管道8、導水管9、第二水平縱向排 水管道10、導氣管11、螺帽12、濾水管13、 PVC管14、真空表15、導氣管 16。
具體實施方式
1、 架設底部低真空空間排水體系1)材料的準備和加工準備好毛竹竿和綁扎用的細鐵絲和細繩，將排水 板沿著毛竹的長度方向固定在毛竹上，在材料加工場地制作好砂袋；2) 水平排水體系、垂直排水板的布設沿著圍堰1寬度方向在圍堰內(nèi)底部 架設水平砂袋2，砂袋間距視實際情況而定；將帶有排水板3的毛竹4沿著水 平砂袋垂直插入堰內(nèi)地基中，并且使得垂直方向上的排水板緊緊貼在砂袋上， 同時用細鐵絲5將砂袋與毛竹綁扎起來，毛竹插泥深度要保證毛竹在吹淤過程 中不被淤泥沖倒。3) 抽水系統(tǒng)的架設和連通在圍堰上架設抽真空裝置6和透氣裝置7，水 平縱向排水管道8通過導水管9與抽真空裝置連通，水平縱向排水管道10通 過導氣管11與透氣裝置連通；用螺帽12將砂袋2中濾水管13與PVC管14 連接，PVC管14再連接到水平縱向排水管道8和10，這樣砂袋2的兩端就并 分別與布設在圍堰上的抽真空裝置和透氣裝置相連接；為了監(jiān)控砂袋排水體系 內(nèi)的真空度，將真空表15用導氣管16與濾水管13連通。這樣堆場底部低真 空空間排水體系架設完成。2、 吹填淤泥在吹填淤泥過程中，此排水系統(tǒng)可以及時排出堆場表面水， 因此圍堰中的淤泥高度可以接近乃至達到圍堰的高度。3、 調(diào)節(jié)系統(tǒng)真空度和抽水根據(jù)吹填淤泥的含水量，利用透氣裝置的閥 門開啟度調(diào)節(jié)砂袋排水體系內(nèi)的真空負壓值和氣流，使得系統(tǒng)的排水效果最 佳，確定了透氣裝置閥門的開啟度，抽水系統(tǒng)便可以抽水了；在抽水過程中， 泥漿的含水量在逐漸變小，這需要在抽水過程中調(diào)節(jié)沙袋排水體系內(nèi)的真空負 壓值和氣流來保證系統(tǒng)的排水效率。除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡釆用等同替換或等效 變換形成的技術方案均落在本發(fā)明要求的保護范圍。
權利要求
1.一種底部低真空抽取淤泥堆場表面水的方法，其特征在于在圍堰(1)底部架設水平砂袋(2)排水體系和垂直排水板(3)并與抽真空裝置(6)相連接形成圍堰底部空間排水體系；其中，水平砂袋(2)與垂直排水板(3)相連，第一水平縱向排水管道(8)、第二水平縱向排水管道(10)分別與水平砂袋(2)相連，抽真空裝置(6)通過導水管(9)與第一水平縱向排水管道(8)相連，透氣裝置(7)通過導氣管(11)與第二水平縱向排水管道(10)相連；根據(jù)淤泥的含水量，利用透氣裝置(7)使得排水系統(tǒng)內(nèi)的真空度處于較低水平，從而保證排水系統(tǒng)中排水通道的暢通。
2. 根據(jù)權利要求1所述的底部低真空抽取淤泥堆場表面水的方法，其特征 在于水平砂袋(2)的中間設有濾水管(13)，兩端分別通過螺帽(12)連接有 PVC管(14)，排水板(3)的中間設有毛竹(4),排水板(3)與水平砂袋(2) 由細鐵絲(5)固定。
全文摘要
底部低真空抽取淤泥堆場表面水的方法涉及的是一種對水利、港口航道工程建設中產(chǎn)生的低濃度疏浚淤泥堆場進行表面快速抽水處理的方法，在圍堰(1)底部架設水平砂袋(2)排水體系和垂直排水板(3)并與抽真空裝置(6)相連接形成圍堰底部空間排水體系；其中，水平砂袋(2)與垂直排水板(3)相連，第一水平縱向排水管道(8)、第二水平縱向排水管道(10)分別與水平砂袋(2)相連，抽真空裝置(6)通過導水管(9)與第一水平縱向排水管道(8)相連，透氣裝置(7)通過導氣管(11)與第二水平縱向排水管道(10)相連；根據(jù)淤泥的含水量，利用透氣裝置(7)使得排水系統(tǒng)內(nèi)的真空度處于較低水平，從而保證排水系統(tǒng)中排水通道的暢通。
文檔編號C02F11/12GK101229951SQ20081002071
公開日2008年7月30日 申請日期2008年2月22日 優(yōu)先權日2008年2月22日
發(fā)明者丁建文, 鋒 吉, 洪振舜, 鄧東升, 高玉峰 申請人:南水北調(diào)東線江蘇水源有限責任公司