專利名稱：一種吹填淤泥造地的施工工藝及其裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種吹填淤泥造地的施工工藝及其裝置，屬于土木工程地基處理技術 領域。
背景技術：
近年我國沿海地區(qū)，如渤海灣地區(qū)、長江三角洲、珠江三角洲地區(qū)、北部灣地區(qū)等，正在快速推進圍海造地工程，從2005年開始，中國沿海地區(qū)每年圍海造地面積都在100平 方公里以上，2009年度一年的圍填造地面積已達150平方公里。目前我國的圍海造地工程， 多是采用吹填淤泥造地法，即將海底淤泥吹填至圍埝內，將淤泥經過一定的處理后變成具 有一定承載力的地基。目前處理這些吹填淤泥的主要方法是普通吹填落淤后采用排水固結法進行地基 加固處理。但由于吹填淤泥粘粒含量高、含水量大(通常高達400%-500%)、透水性差，必 須經過數(shù)年的沉積與風干，才能使地基具有承受后繼施工(如排水固結法施工等)的承載 能力，如此長的時間浪費是不能接受的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種吹填淤泥造地的施工工藝及其裝置，在現(xiàn)有吹填造地 工藝的基礎上，通過一套包括淤泥固化處理系統(tǒng)、輸送攤鋪系統(tǒng)在內的施工裝置，將吹填區(qū) 某一區(qū)域或沉淀池已沉淀堆積的濃稠淤泥泥漿抽取后進行固化改良，并鋪攤或澆注于指定 區(qū)域，鋪攤或澆注后的土層經短期沉積固化，地基承載力能滿足后續(xù)施工的要求。從而可解 決吹填造地中淤泥沉積慢、不能快速進行后續(xù)施工的問題。本發(fā)明一種吹填淤泥造地的施工工藝及其裝置，先按普通吹填工藝將海底淤泥吹 填至吹填區(qū)某一區(qū)域或沉淀池，待沉淀堆積一段時間后形成濃稠淤泥泥漿，利用泵抽設備 直接抽取沉積的濃稠淤泥泥漿，同時在泵前或泵后管道中輸入固化劑，在抽取與輸送過程 中將兩者充分拌合形成改良泥漿，然后再用一定的工藝鋪設或澆注于需吹填區(qū)域，形成一 定厚度的固化土層。(一 )本發(fā)明一種吹填淤泥造地的施工裝置，主要包括固化處理系統(tǒng)A，改良泥漿 的攤鋪系統(tǒng)B。①固化處理系統(tǒng)A包括泵抽裝置1、雜物篩除裝置2、固化劑貯料裝置3、固化劑 輸送裝置4、壓縮空氣輸送裝置5、混合泥漿拌合輸送裝置6。泵抽裝置1包括泵前管道、泵后 管道和一定功率的泵，該泵抽裝置可抽取濃稠淤泥泥漿，并與輸送至泵抽管道內的固化劑 初步混合形成混合泥漿，再以一定的速度和壓力輸送至混合泥漿拌合輸送裝置6中。該雜 物篩除裝置2是放置于泵前管道入口處，雜物篩除裝置2是具有篩孔的球體結構或半封閉 立體結構，可將抽取的濃稠淤泥泥漿中的雜物篩除，以免造成后續(xù)工藝的管路堵塞。該固化 劑貯料裝置3可以是方筒、圓筒等各種的幾何形狀，其容積大小可根據需要而定，用于存放 粉體或漿體固化劑，并依據固化劑輸送方式不同，該固化劑貯料裝置3可以是封閉的也可以是不封閉的，固化劑貯料裝置3通過固化劑輸送裝置4與泵抽裝置1相連。該固化劑輸送 裝置4為內徑20-200mm的管道，該管道可以連接在泵前管道處，也可以連接在泵后管道處， 粉體固化劑的輸送方式可以是通過固化劑輸送裝置4中形成的負壓直接抽取，也可以是在 輸送管道內安裝螺旋推進器或壓縮空氣輸送裝置進行輸送；漿體固化劑的輸送方式可以是 用泵抽裝置1直接抽取，也可以是固化劑輸送裝置中外加泵進行輸送。該壓縮空氣輸送裝 置5包括空氣壓縮機和壓縮空氣輸入管道，可連接于混合泥漿拌合輸送裝置6的起始端，也 可連接于泵抽裝置1的泵后管道處，依據泥漿輸送管道的內徑大小及混合泥漿輸送距離的 遠近，可以不設有壓縮空氣輸送裝置5，也可以設有壓縮空氣輸送裝置5，設有該裝置的，可 以是一條壓縮空氣輸入管道，也可以是多條壓縮空氣輸入管道，如果是多條壓縮空氣輸入 管道則可設置于連接裝置的不同斷面處，壓縮空氣輸入管道內徑為lO-lOOmm，與連接裝置 的管道夾角r為5° 80°，壓縮空氣輸送裝置5輸送的壓縮空氣可以保證混合泥漿在混 合泥漿拌合輸送裝置6中充分回旋拌合形成均勻的改良泥漿。該混合泥漿拌合輸送裝置6 為內徑50-500mm的管道，管道側壁設置有0 10個不同軸向傾角與徑向傾角的導向片，在 壓縮空氣作用下，混合泥漿在該混合泥漿拌合輸送裝置6中快速充分的混合攪拌形成均勻 的改良泥漿，該混合泥漿拌合輸送裝置6末端管段與連接管段7相連，將改良泥漿直接輸入 攤鋪系統(tǒng)B。②改良泥漿的攤鋪系統(tǒng)B，包括連接管段7、能夠移動的軟管或者皮帶運輸機8和 承載及移動裝置9。該連接管段7為能夠快速連接的內徑50-500mm管道，連接管段7用于 連接混合泥漿拌合輸送裝置6和能夠移動的軟管或者皮帶運輸機8 ；該能夠移動的軟管或 者皮帶運輸機8為輸送改良泥漿的軟管或者皮帶運輸機；該承載及移動裝置9為可移動的 船體或鋪攤車。(二)本發(fā)明一種吹填淤泥造地的施工工藝，其特征在于抽取吹填淤泥區(qū)內先期 吹填區(qū)域或沉淀池中已沉淀堆積的濃稠淤泥泥漿，進行改良處理，并將改良后的淤泥快速 均勻的鋪攤或澆注在需吹填的位置，經短期沉積固化后，使該處地基承載力能夠滿足后續(xù) 施工的要求。本發(fā)明一種吹填淤泥造地的施工工藝，其工藝流程之步驟如下①按普通吹填工藝將高含水量淤泥泥漿吹填至吹填區(qū)某一區(qū)域或沉淀池中，經短 時間沉淀，大量淤泥沉積，形成濃稠淤泥泥漿的堆積層；②用泵抽裝置1抽取沉積下來的濃稠淤泥泥漿，同時從固化劑貯料裝置3中向濃 稠淤泥泥漿輸送固化劑，在泵前管道或泵后管道內將濃稠淤泥泥漿與固化劑初步混合形成 混合泥漿。在輸送固化劑過程中，可以按固化劑摻量要求控制固化劑的輸入量；③將混合泥漿輸送至混合泥漿拌合輸送裝置6中，在壓縮空氣和導向片作用下， 混合泥漿在輸送過程中高速回旋攪拌形成均勻的改良泥漿，通過壓縮空氣輸入量與輸入速 率和導向片軸向、徑向傾角的變化，對混合泥漿的混合速度與狀態(tài)加以調整；④將改良泥漿以一定的速度從混合泥漿拌合輸送裝置6中輸出，通過連接管段7 輸送至攤鋪系統(tǒng)B;⑤攤鋪系統(tǒng)B可以按一定時間間隔和一定的厚度分層逐層將步驟④得到的改良 泥漿鋪設至指定厚度，分層厚度和各層攤銷的時間間隔根據實際情況確定。其中，步驟①所述的形成濃稠淤泥泥漿的堆積層，該濃稠淤泥泥漿的堆積層含水量為 60% -150%。其中，步驟②所述的按固化劑摻量要求控制固化劑的輸入量，其控制固化劑的輸入量為的0% 30%。本發(fā)明一種吹填淤泥造地的施工工藝及其裝置，該裝置具有操作簡單、組合靈活、 運行快速的特點，該施工工藝具有快速、高效、簡便的特點，經該施工工藝所得到的改良泥 漿可以用于表層的填海造地，也可以是用于陸上回填或水下澆筑等。


圖1為本發(fā)明裝置的結構示意2為本發(fā)明裝置另一結構示意中標號如下A固化處理系統(tǒng)B泥漿攤鋪系統(tǒng)a吹填區(qū)某一區(qū)域或沉淀池b圍堰c改良泥漿鋪攤處m內置有導向片的混合泥漿拌合輸送裝置管道局部及其放大圖r壓縮空氣輸入管道與所連接裝置的夾角P泵1泵抽裝置2雜物篩除裝置3固化劑貯料裝置4固化劑輸送裝置5壓縮空氣輸送裝置6混合泥漿拌合輸送裝置7連接管段8能夠移動的軟管或者皮帶運輸機9承載及移動裝置
具體實施例方式下面以具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明請參閱圖1和圖2所示(1)實施例一某海濱的圍海造地場地，使用本發(fā)明的吹填淤泥造地的施工裝置，具體包含的裝 置及各裝置規(guī)格參數(shù)如下固化處理系統(tǒng)A 泵抽裝置1包括按實際需要選用的泥漿泵和內 徑IOOmm的泵前管道與泵后管道。雜物篩除裝置2為一定篩孔孔徑的多孔球體結構。固化 劑貯料裝置3是2X2X2m3的方筒，用于存放普硅水泥。固化劑輸送裝置4為內徑30_的 管道，該管道連接于泵后管道。壓縮空氣輸送裝置5包括功率為2KW的空氣壓縮機和兩條 內徑為IOmm的壓縮空氣輸送管道，位于泵后管道起始端?；旌夏酀{拌合輸送裝置6為內徑 IOOmm的管道，管道側壁設置不同軸向傾角與徑向傾角的導向片四片，該混合泥漿拌合輸送 裝置6末端管段與連接管段7相連，將固化處理過的改良泥漿直接輸入攤鋪系統(tǒng)B。改良泥 漿的攤鋪系統(tǒng)B 能夠移動的軟管或者皮帶運輸機8為一定功率的皮帶運輸機。承載及移 動裝置9為內燃動力的駁船。具體施工工藝為先采用普通吹填工藝將淤泥吹至沉淀池，待沉淀堆積一段時間 后，用泵抽裝置抽取沉積的濃稠淤泥泥漿，含水率為90%，利用壓縮空氣形成的負壓抽取固 化劑貯料裝置內儲存的普硅水泥，摻量為8 %，濃稠淤泥泥漿和固化劑粉末在泵前管道內初 步混合形成混合泥漿，再輸送至混合泥漿拌合輸送裝置中拌合，混合泥漿在該拌合輸送裝 置中充分回旋攪拌形成均勻的改良泥漿，最后通過皮帶運輸機及駁船輸送至吹填造地區(qū)域 進行鋪攤。(2)實施例二
某海濱圍海造地場地，使用本發(fā)明的吹填淤泥造地的施工裝置，具體包含的裝置 及各裝置規(guī)格參數(shù)如下固化處理系統(tǒng)A 泵抽裝置1包括按實際需要選用的泥漿泵和內徑 80mm的泵前管道與泵后管道。雜物篩除裝置2為一定篩孔孔徑的多孔方體結構。固化劑貯 料裝置3是Sm3的圓筒，用于存放的礦渣水泥。固化劑輸送裝置4為內壁設有螺旋推進器的 內徑為20mm的管道，該管道連接于泵前管道處。壓縮空氣輸送裝置5包括功率為2. 5KW的 空氣壓縮機和一條內徑為15mm的壓縮空氣輸送管道，位于混合泥漿拌合輸送裝置6的起始 端?；旌夏酀{拌合輸送裝置6為內徑IOOmm的管道，管道側壁不設置導向片，裝置6末端管 段與連接管段7相連，將固化處理過的改良泥漿直接輸入攤鋪系統(tǒng)B。改良泥漿的攤鋪系統(tǒng) B 能夠移動的軟管或者皮帶運輸機8為內徑IOOmm的可移動軟管。承載及移動裝置9為可 移動的鋪攤車。具體施工工藝為先采用分塊吹填法吹填造地，采用普通吹填工藝將淤泥 吹至先期 吹填區(qū)域，待沉淀堆積一段時間后，用泵抽裝置抽取濃稠淤泥泥漿，含水率為120%，同時通 過固化劑輸送裝置輸送研磨后的礦渣水泥作為固化劑，摻量為12%，在泵后管道內初步混 合形成混合泥漿，再輸送至混合泥漿拌合輸送裝置中拌合，混合泥漿在該拌合輸送裝置中 充分攪拌后形成均勻的改良泥漿，最后通過可移動軟管及可移動的鋪攤車輸送至吹填造地 區(qū)域進行鋪攤。改良泥漿采用可移動軟管及可移動的鋪攤車輸送至指定圍海造地區(qū)域，該區(qū)域的 基礎泥漿層表面可鋪設一層隔離層，該隔離層為土工織物制成的大面積囊狀結構，可以有 效防止質量密度較高的改良泥漿沉入到低密度的基礎泥漿層中。按一定時間間隔同時按第 一層20cm，第二層30cm，第三層60cm，第四層90cm的層厚逐層鋪設。(3)實施例三某濱海路基工程，使用本發(fā)明的吹填淤泥造地的施工裝置，具體包含的裝置及各 裝置規(guī)格參數(shù)如下固化處理系統(tǒng)A 泵抽裝置1包括按實際需要選用的渣漿泵與內徑 150mm的泵前管道與泵后管道。雜物篩除裝置2為一定篩孔孔徑的多孔球體結構。固化劑 貯料裝置3是3 X 3 X 3m3的方筒，用于存放普硅水泥和石灰混合料。固化劑輸送裝置4為連 接于泵前管道的內徑40mm的管道，該管道中部連接有功率3KW的泵。壓縮空氣輸送裝置5 包括功率為5KW的空氣壓縮機和三條內徑為IOmm的壓縮空氣輸送管道?；旌夏酀{拌合輸 送裝置6為內徑150mm的管道，管道側壁設置不同軸向傾角與徑向傾角的導向片八片，裝置 6末端管段與連接管段7相連，將固化處理過的改良泥漿直接輸入攤鋪系統(tǒng)B。改良泥漿的 攤鋪系統(tǒng)B 能夠移動的軟管或者皮帶運輸機8為一定功率的皮帶運輸機。承載及移動裝 置9為可移動拖車。具體施工工藝為先采用普通吹填工藝將淤泥吹至沉淀池，待沉淀堆積一段時間 后，用渣漿泵抽取沉積的濃稠淤泥泥漿，含水率為85%，同時用泵抽取固化劑貯料裝置內的 普硅水泥和石灰混合料，摻量為8%，濃稠淤泥泥漿和固化劑粉末在泵前管道中就初步混合 形成混合泥漿，再輸送至混合泥漿拌合輸送裝置中拌合，混合泥漿在該拌合輸送裝置中充 分回旋攪拌形成均勻的改良泥漿，最后通過皮帶運輸機及其承載及移動拖車輸送至路基鋪 攤場地進行鋪攤。(4)實施例四某海濱場地整平，使用本發(fā)明的吹填淤泥造地的施工裝置，具體包含的裝置及各裝置規(guī)格參數(shù)如下固化處理系統(tǒng)A 泵抽裝置1包括按實際需要選用的砂泵與內徑IOOmm的泵前管道與泵后管道。雜物篩除裝置2為一定篩孔孔徑的多孔球體結構。固化劑貯料 裝置3是IOm3的方筒，用于存放水泥漿料。固化劑輸送裝置4是連接于泵后管道的內徑為 30mm的管道，并且該管道中部連接有功率IKW的泵。壓縮空氣輸送裝置5包括功率為2. 5KW 的空氣壓縮機和1條內徑為IOmm的壓縮空氣輸送管道?；旌夏酀{拌合輸送裝置6為內徑 IOOmm的管道，管道側壁設置不同軸向傾角與徑向傾角的導向片三片，裝置6末端管段與連 接管段7相連，將固化處理過的改良泥漿直接輸入攤鋪系統(tǒng)B。改良泥漿的攤鋪系統(tǒng)B 能 夠移動的軟管或者皮帶運輸機8為內徑IOOmm的可移動軟管。承載及移動裝置9為可移動 的船體。 具體施工工藝為先采用普通吹填工藝將淤泥吹至沉淀池，待沉淀堆積一段時間 后，用泵抽裝置抽取濃稠淤泥泥漿，含水率為95%，同時利用固化劑輸送裝置中的泵抽取水 泥漿料作為固化劑，摻量為15%，濃稠淤泥泥漿與水泥漿料在泵后管道內初步混合形成混 合泥漿，再輸送至混合泥漿拌合輸送裝置中拌合，混合泥漿在該拌合輸送裝置中充分回旋 攪拌形成均勻的改良泥漿，最后通過可移動軟管直接進行水底澆筑，鋪攤至需填平區(qū)域。
權利要求
一種吹填淤泥造地的施工裝置，其特征在于該裝置包括固化處理系統(tǒng)A，改良泥漿的攤鋪系統(tǒng)B；固化處理系統(tǒng)A包括泵抽裝置(1)、雜物篩除裝置(2)、固化劑貯料裝置(3)、固化劑輸送裝置(4)、壓縮空氣輸送裝置(5)、混合泥漿拌合輸送裝置(6)；該泵抽裝置(1)包括泵前管道、泵后管道和泵，該泵抽裝置(1)可抽取濃稠淤泥泥漿，并與輸送至泵抽管道內的固化劑初步混合形成混合泥漿，再以一定的速度和壓力輸送至混合泥漿拌合輸送裝置(6)中；該雜物篩除裝置(2)是放置于泵前管道入口處，雜物篩除裝置(2)是具有篩孔的球體結構或半封閉立體結構，可將抽取的濃稠淤泥泥漿中的雜物篩除，以免造成后續(xù)工藝的管路堵塞；該固化劑貯料裝置(3)是方筒或圓筒形狀，用于存放粉體或漿體固化劑，并依據固化劑輸送方式不同，該固化劑貯料裝置(3)可以是封閉的也可以是不封閉的，固化劑貯料裝置(3)通過固化劑輸送裝置(4)與泵抽裝置(1)相連；該固化劑輸送裝置(4)為內徑20-200mm的管道，該管道可以連接在泵前管道處，也可以連接在泵后管道處，粉體固化劑的輸送方式是通過該固化劑輸送裝置(4)中形成的負壓直接抽取，也可以是在輸送管道內安裝螺旋推進器或壓縮空氣輸送裝置進行輸送；漿體固化劑的輸送方式是用泵抽裝置(1)直接抽取，也可以是固化劑輸送裝置中外加泵進行輸送；該壓縮空氣輸送裝置(5)包括空氣壓縮機和壓縮空氣輸入管道，連接于混合泥漿拌合輸送裝置(6)的起始端，也可連接于泵抽裝置(1)的泵后管道處，依據泥漿輸送管道的內徑大小及混合泥漿輸送距離的遠近，可以不設有壓縮空氣輸送裝置(5)，也可以設有壓縮空氣輸送裝置(5)，設有該裝置的，可以是一條壓縮空氣輸入管道，也可以是多條壓縮空氣輸入管道，如果是多條壓縮空氣輸入管道則可設置于連接裝置的不同斷面處，該壓縮空氣輸入管道內徑為10-100mm，與連接裝置的管道夾角r為5°～80°，壓縮空氣輸送裝置(5)輸送的壓縮空氣可以保證混合泥漿在混合泥漿拌合輸送裝置(6)中充分回旋拌合形成均勻的改良泥漿；該混合泥漿拌合輸送裝置(6)為內徑50-500mm的管道，管道側壁設置有0～10個不同軸向傾角與徑向傾角的導向片，在壓縮空氣作用下，混合泥漿在該混合泥漿拌合輸送裝置(6)中快速充分的混合攪拌形成均勻的改良泥漿，該混合泥漿拌合輸送裝置(6)末端管段與連接管段(7)相連，將改良泥漿直接輸入攤鋪系統(tǒng)B；該改良泥漿的攤鋪系統(tǒng)B，包括連接管段(7)、能夠移動的軟管或者皮帶運輸機(8)和承載及移動裝置(9)；該連接管段(7)為能夠快速連接的內徑50-500mm管道，連接管段(7)用于連接混合泥漿拌合輸送裝置(6)和能夠移動的軟管或者皮帶運輸機(8)；該能夠移動的軟管或者皮帶運輸機(8)為輸送改良泥漿的軟管或者皮帶運輸機；該承載及移動裝置(9)為可移動的船體或鋪攤車。
2.一種吹填淤泥造地的施工工藝，其特征在于抽取吹填淤泥區(qū)內先期吹填區(qū)域或沉 淀池中已沉淀堆積的濃稠淤泥泥漿，進行改良處理，并將改良后的淤泥快速均勻的鋪攤或 澆注在需吹填的位置，經短期沉積固化后，使該處地基承載力能夠滿足后續(xù)施工的要求；其工藝流程之步驟如下①按普通吹填工藝將高含水量淤泥泥漿吹填至吹填區(qū)某一區(qū)域或沉淀池中，經短時間 沉淀，大量淤泥沉積，形成濃稠淤泥泥漿的堆積層；②用泵抽裝置(1)抽取沉積下來的濃稠淤泥泥漿，同時從固化劑貯料裝置(3)中向濃 稠淤泥泥漿輸送固化劑，在泵前管道或泵后管道內將濃稠淤泥泥漿與固化劑初步混合形成混合泥漿；在輸送固化劑過程中，按固化劑摻量要求控制固化劑的輸入量；③將混合泥漿輸送至混合泥漿拌合輸送裝置(6)中，在壓縮空氣和導向片作用下，混 合泥漿在輸送過程中高速回旋攪拌形成均勻的改良泥漿，通過壓縮空氣輸入量與輸入速率 和導向片軸向、徑向傾角的變化，對混合泥漿的混合速度與狀態(tài)加以調整；④將改良泥漿以預定的速度從混合泥漿拌合輸送裝置(6)中輸出，通過連接管段(7) 輸送至攤鋪系統(tǒng)B;⑤攤鋪系統(tǒng)B按其時間間隔和厚度分層逐層將步驟④得到的改良泥漿鋪設至指定厚 度，分層厚度和各層攤鋪的時間間隔根據實際情況確定。
3.根據權利要求2所述的一種吹填淤泥造地的施工工藝，其特征在于其步驟①所述 的形成濃稠淤泥泥漿的堆積層，該濃稠淤泥泥漿的堆積層含水量為60% -150%。
4.根據權利要求2所述的一種吹填淤泥造地的施工工藝，其步驟②所述的按固化劑摻 量要求控制固化劑的輸入量，其控制固化劑的輸入量為的0% 30%。
全文摘要
一種吹填淤泥造地的施工工藝及其裝置，裝置包括固化處理系統(tǒng)A和改良泥漿的攤鋪系統(tǒng)B。該A包括泵抽、雜物篩除、固化劑貯料、固化劑輸送、壓縮空氣輸送和混合泥漿拌合輸送等裝置。該B包括連接管段、軟管或者皮帶運輸機和承載及移動裝置。其施工流程為①將淤泥泥漿吹填至吹填區(qū)域或沉淀池中，經沉淀形成濃稠淤泥泥漿的堆積層；②用泵抽裝置抽取濃稠淤泥泥漿，同時向濃稠淤泥泥漿輸送固化劑，在泵前或泵后管道內將濃稠淤泥泥漿與固化劑混合形成混合泥漿；③將混合泥漿輸送至拌合輸送裝置中，形成改良泥漿；④將改良泥漿輸出，通過連接管段輸送至攤鋪系統(tǒng)B；⑤攤鋪系統(tǒng)B將改良泥漿鋪設至指定厚度。該裝置操作快速、高效、簡便。
文檔編號E02D3/12GK101824820SQ20101015365
公開日2010年9月8日 申請日期2010年4月20日 優(yōu)先權日2010年4月20日
發(fā)明者程寅, 黃新 申請人:武漢華榮科技發(fā)展有限責任公司