一種軟基造地快速結(jié)殼結(jié)構(gòu)及其制作工法
【專利摘要】本發(fā)明系揭露一種軟基造地快速結(jié)殼結(jié)構(gòu)及其制作工法，該結(jié)構(gòu)至少包括一滲透基層、一負(fù)壓排水層、一軟基疏浚層及一滲透陰井，其中該軟基疏浚層是疏浚淤泥后回填至造地基地，經(jīng)過(guò)該滲透基層與該負(fù)壓排水層加速該軟基疏浚層干燥固化之時(shí)間，最后完成結(jié)殼造地。本發(fā)明的造地工法可進(jìn)一步于疏浚淤泥中加入固化劑以提高泥質(zhì)粒徑，加速該軟基疏浚層排水以縮短結(jié)殼時(shí)間，待完成造地后，該滲透基層可進(jìn)一步作為儲(chǔ)水的地下水庫(kù)利用，使其更有效的運(yùn)用自然資源。
【專利說(shuō)明】一種軟基造地快速結(jié)殼結(jié)構(gòu)及其制作工法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明系一種于軟基造地的工法，利用快速結(jié)殼的概念形成固化的土地結(jié)構(gòu)，特別是指應(yīng)用在各種淤泥區(qū)域、沼澤地等軟基土地的造地工法。
【背景技術(shù)】
[0002]在寸土寸金的時(shí)代，如何有效利用土地資源，是人類必須面對(duì)的課題，一般傳統(tǒng)針對(duì)沿海低洼地區(qū)的填海造地工法需要挖掘大量的海砂，回填至填海造地的區(qū)塊，并且使用負(fù)壓法使水分排除、讓濕地干燥，此工法不僅需使用大量的泥沙，造成許多的挖掘、運(yùn)送、攪拌等運(yùn)輸及設(shè)備成本支出、造成其它地區(qū)土石資源的消耗，在資源應(yīng)用上并不符合經(jīng)濟(jì)效益，因此更進(jìn)一步利用一些替代材料來(lái)進(jìn)行填海造地的工法。中國(guó)公開發(fā)明專利CN102617078A中揭示利用淤泥、尾礦砂與水泥以一定的比例混合做為填海造陸的材料，由于可以快速固結(jié)，且材料強(qiáng)度符合充填材料標(biāo)準(zhǔn)，加上尾礦砂滲透系數(shù)高排水速度快，因此可作為淤泥固結(jié)的排水沙墊層，利用上述材料可節(jié)省天然資源，達(dá)到填海造地的功效。
[0003]另外，如中國(guó)臺(tái)灣公開發(fā)明專利TW200636134，揭露一種水資源回收的工法，包括在地面下埋設(shè)儲(chǔ)水箱涵，并設(shè)有排水溝渠，透過(guò)碎石、卵石或砂土形成的透水層收集土壤中滲漏的雨水儲(chǔ)存于該儲(chǔ)水箱涵當(dāng)中，再以抽取方式將水資源再利用。
[0004]由前案所揭示的填海造地工法，雖然較以往以砂石回填方式更能節(jié)省資源，但于淤泥內(nèi)混合一定比例的尾礦砂與水泥，只能適用于特定范圍當(dāng)中，有較大的使用限制，同時(shí)完成造地后該地面排水與水資源回收的問(wèn)題也無(wú)法解決，因此本發(fā)明提出一創(chuàng)新的軟基造地快速結(jié)殼的制作工法與造地結(jié)構(gòu)，同時(shí)有效解決上述問(wèn)題，作為一種有效利用資源的造地方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的主要目的在于提供一種軟基造地快速結(jié)殼的結(jié)構(gòu)，具有快速結(jié)殼以及有效利用當(dāng)?shù)剀浕恋刭Y源等優(yōu)點(diǎn)，并同時(shí)具備良好的排水與水資源回收利用的特點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供一種軟基造地快速結(jié)殼的制作工法，藉由此工法完成于軟基土地上造地，同時(shí)具有快速排水以完成結(jié)殼造地的結(jié)構(gòu)。
[0007]為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出一軟基造地快速結(jié)殼的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)系包含一滲透基層，系由無(wú)細(xì)骨材所構(gòu)成；一負(fù)壓排水層，系鋪設(shè)多個(gè)負(fù)壓管于該滲透基層上；一軟基疏浚層，系位于該滲透基層與該負(fù)壓排水層上方，其中該軟基疏浚層系為軟基淤泥固化結(jié)殼結(jié)構(gòu)；以及一滲透陰井，系以管道連接于該滲透基層用于收集水資源。
[0008]上述的軟基造地快速結(jié)殼的結(jié)構(gòu)，其中該無(wú)細(xì)骨材系由一砂石、蛭石、煤阡石、陶瓷、塑橡膠等材料所構(gòu)成的多孔隙構(gòu)件。
[0009]上述的軟基造地快速結(jié)殼的結(jié)構(gòu)，其中該負(fù)壓管系以不織布材質(zhì)或逆滲透布材質(zhì)組成。
[0010]上述的軟基造地快速結(jié)殼的結(jié)構(gòu)，其中該軟基淤泥固化結(jié)殼結(jié)構(gòu)，系進(jìn)一步加入多孔化粉質(zhì)固化劑，以快速固結(jié)淤泥。
[0011]上述的軟基造地快速結(jié)殼的結(jié)構(gòu)，其中該多孔化粉質(zhì)固化劑，系為混摻比例為
0.5-10%的無(wú)機(jī)聚合材料。
[0012]上述該多孔化粉質(zhì)固化劑系為氧化鈣、氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、氧化硫、氧化鎂、
氧化鈦、氧化鉀、氧化鈉或堿類等組合混摻組成。
[0013]上述的軟基造地快速結(jié)殼的結(jié)構(gòu)，其中該滲透陰井進(jìn)一步設(shè)置一抽水泵以抽出回收的水資源。
[0014]為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出一種軟基造地快速結(jié)殼制作工法，其步驟包含:使用沙腸袋筑堤，圍起疏浚淤泥以形成造地基地；填入無(wú)細(xì)骨材材料于該造地基地底部堆砌滲透基層；鋪設(shè)多個(gè)負(fù)壓管路于該滲透基層上；埋設(shè)滲透陰井于該滲透基層與該負(fù)壓管路之間；經(jīng)由輸送管路將該淤泥吹填至該造地基地；該淤泥固化結(jié)殼完成造地。
[0015]上述的軟基造地快速結(jié)殼制作工法步驟，其中該使用沙腸袋筑堤，圍起疏浚淤泥以形成造地基地的步驟，可進(jìn)一步于該基地底部吹填一層固化土作為基底。
[0016]上述的軟基造地快速結(jié)殼制作工法步驟，其中該埋設(shè)滲透陰井于該滲透基層與該負(fù)壓管路之間的步驟，可進(jìn)一步于該滲透陰井設(shè)置抽水泵。
[0017]上述的軟基造地快速結(jié)殼制作工法步驟，其中該輸送管路將該淤泥吹填至該造地基地的步驟，系以虹吸原理喂料系統(tǒng)將一固化劑導(dǎo)入該輸送管路，并利用該輸送管路的距離將該淤泥與該固化劑自然拌合。
`[0018]上述的軟基造地快速結(jié)殼制作工法步驟，其中該輸送管路將該淤泥吹填至該造地基地的步驟，系以一管路螺旋喂料系統(tǒng)將該淤泥與一固化劑一同輸送，并利用該管路螺旋喂料系統(tǒng)將該淤泥與該固化劑拌合。
[0019]上述的軟基造地快速結(jié)殼制作工法步驟，其中該輸送管路將該淤泥吹填至該造地基地的步驟，系將該淤泥加入一固化劑，并利用該輸送管路的距離將該淤泥與該固化劑自然拌合，其中該拌合的固化劑系為一多孔化粉質(zhì)固化劑，該多孔化粉質(zhì)固化劑系為混摻比例為0.5-10%的無(wú)機(jī)聚合材料。
[0020]為使本發(fā)明的軟基造地快速結(jié)殼結(jié)構(gòu)及其制作工法的目的、特征及功效能更明顯易懂，茲藉由下述具體的實(shí)施例，并配合所附的圖式，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行如下的詳細(xì)說(shuō)明。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明的軟基造地快速結(jié)殼結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本發(fā)明的軟基造地快速結(jié)殼制作工法加入2%固化劑與未加固化劑的粒徑比較圖。
[0023]圖3為本發(fā)明的軟基造地快速結(jié)殼制作工法加入10%固化劑與未加固化劑的粒徑比較圖。
[0024]圖4為本發(fā)明的軟基造地快速結(jié)殼制作工法的制作步驟流程圖。
[0025]圖5為本發(fā)明的軟基造地快速結(jié)殼制作工法的造地基地與輸送管路示意圖。
[0026]【主要組件符號(hào)說(shuō)明】
[0027]1...滲透基層7...抽水管線
[0028]2...基底7-1...濾沙網(wǎng)孔[0029]3...負(fù)壓管8...沙腸袋
[0030]3-1...密閉結(jié)構(gòu)9...造地基地
[0031]3-2...網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)10...輸送管線
[0032]4...負(fù)壓排水層11...疏浚船
[0033]5...軟基疏浚層12...運(yùn)固化劑船
[0034]6...滲透陰井
【具體實(shí)施方式】
[0035]圖1為依據(jù)本發(fā)明的一較佳具體實(shí)施例的軟基造地快速結(jié)殼結(jié)構(gòu)示意圖，該結(jié)構(gòu)系包含一滲透基層1，其系由無(wú)細(xì)骨材所構(gòu)成，該無(wú)細(xì)骨材由主要利用礦渣(如煤阡石)或生活垃圾做的陶粒，進(jìn)行無(wú)細(xì)骨材固化工藝，形成同一尺寸規(guī)則形狀的多孔隙構(gòu)件，該滲透基層I可作為上層淤泥固化排出水分的濾水層，待完成造地后，該滲透基層I可進(jìn)一步作為收集水資源的地下水庫(kù)。在該滲透基層I下方，鋪設(shè)有一固化土形成的基底2，作為該造地結(jié)構(gòu)的地基，而在該滲透基層I上方，水平鋪設(shè)多個(gè)負(fù)壓管3形成一負(fù)壓排水層4，該負(fù)壓管3系為半月型管路，包覆不織布材質(zhì)，該負(fù)壓管上方3-1為密閉不透水結(jié)構(gòu)，防止泥沙流入該負(fù)壓排水層4，下方3-2與該滲透基層I接觸部分則為網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，水分透過(guò)該網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)經(jīng)該負(fù)壓管3排出。
[0036]該滲透基層I與該負(fù)壓排水層4上方為軟基疏浚層5，將已疏浚淤泥抽出后加入多孔化粉質(zhì)固化劑，再經(jīng)過(guò)輸送管路拌合后回填形成該軟基疏浚層5，由于該疏浚淤泥加入該固化劑使其粒徑變大，如圖2所示，分別測(cè)試是否加入固化劑的淤泥粒徑以及其分布情況，由圖2的淤泥粒徑分布圖可以看出，加入2%的固化劑后，該淤泥的粒徑累積分布圖已明顯右移，代表該累積平均的粒徑大小已較原來(lái)未加入固化劑時(shí)明顯增加，同時(shí)該淤泥在加入2%固化劑后，其固化后最大粒徑也從原先未加入固化劑的21.14 μ m提升至53.9 μ m，可見(jiàn)加入該固化劑能有效增加該淤泥顆粒粒徑，進(jìn)一步使得其淤泥間的孔徑增加，因此原有吸附水、自由水、毛細(xì)水等水分子可自由進(jìn)出該淤泥層，使該軟基疏浚層5的水份能快速蒸發(fā)或滲透排出，進(jìn)而加速固化結(jié)殼時(shí)間使該淤泥轉(zhuǎn)變成可用的工程用土，上述該固化劑系為氧化鈣、氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、氧化硫、氧化鎂、氧化鈦、氧化鉀、氧化鈉或堿類等組合混摻組成。
[0037]又以另一實(shí)施例說(shuō)明該軟基造地快速結(jié)殼的結(jié)構(gòu)，在該軟基疏浚層5回填時(shí)，若是加入10%的固化劑，則該淤泥粒徑測(cè)試結(jié)果如圖3所示，同樣與未加入固化劑的淤泥粒徑加以比較，該淤泥的粒徑累積分布圖同樣右移代表該累積平均的粒徑已明顯增加，同時(shí)該淤泥在加入10%固化劑后，更進(jìn)一步得知已無(wú)粒徑小于1.28 μ m的顆粒，而其最大粒徑也從原先未加入固化劑的21.14 μ m提升至65 μ m，可見(jiàn)加入該固化劑能明顯提升該泥質(zhì)粒子粒徑，使其固結(jié)形成較佳排水功效的造地結(jié)構(gòu)，上述該固化劑系為氧化鈣、氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、氧化硫、氧化鎂、氧化鈦、氧化鉀、氧化鈉或堿類等組合混摻組成。
[0038]此外，在該滲透基層I與該負(fù)壓排水層4下方，依照一定距離埋設(shè)滲透陰井6，該滲透陰井6可收集該負(fù)壓排水管3所排出的水分，并進(jìn)一步設(shè)置抽水用的管線7，該抽水管線進(jìn)一步包覆濾沙的網(wǎng)孔7-1以避免泥沙進(jìn)入抽水管線造成堵塞，該滲透陰井可進(jìn)一步加裝抽水泵(未圖示)以加速抽水，造地完成后，該滲透陰井6也可配合該滲透基層I作為地下水庫(kù)的功能，快速回收水資源加以利用。
[0039]圖4為依據(jù)本發(fā)明的一較佳具體實(shí)施例的軟基造地快速結(jié)殼制作工法的制作步驟流程圖，該制作工法步驟如下:
[0040]步驟Al:以沙腸袋8圍起原軟基土地的一定范圍做為造地基地9，該造地基地9以該沙腸袋8為堤，疏浚淤泥經(jīng)由輸送管路10運(yùn)至疏浚船11，請(qǐng)參閱如圖5所示；
[0041]步驟A2:填入無(wú)細(xì)骨材于該造地基地9底部，以該無(wú)細(xì)骨材形成的多孔隙結(jié)構(gòu)作為該造地基地的滲透基層I ;
[0042]步驟A3:鋪設(shè)多個(gè)負(fù)壓管路3于該滲透基層I上方，覆蓋該滲透基層I形成一負(fù)壓排水層4 ；
[0043]步驟A4:在該滲透基層I與該負(fù)壓排水層4下方埋設(shè)滲透陰井6，并連接抽水用的排水管路7 ；
[0044]步驟A5:將疏浚船11上的淤泥往該造地基地9輸送，并將運(yùn)固化劑船12上的固化劑以虹吸原理喂料系統(tǒng)導(dǎo)入該輸送管路10中，藉由該輸送管路輸送距離進(jìn)行自然拌合，并吹填至該造地基地，形成該軟基疏浚層5 ;以及
[0045]步驟A6:該軟基疏浚層5逐漸固化結(jié)殼完成造地。
[0046]而上述步驟A5，其中該輸送管路10將該淤泥吹填至該造地基地9的步驟，系可替換以一管路螺旋喂料系統(tǒng)(未圖標(biāo))將該淤泥與一固化劑一同輸送，并利用該管路螺旋喂料系統(tǒng)將該淤泥與該固化劑拌合，并利用該輸送管路10的距離將該淤泥與該固化劑吹填至該造地基地9，形成該軟基疏浚層5，而其中該拌合的固化劑系為一多孔化粉質(zhì)固化劑，該多孔化粉質(zhì)固化劑系為混摻比例為0.5-10%的無(wú)機(jī)聚合材料。
[0047]在詳細(xì)說(shuō)明上述本發(fā)明的較佳實(shí)施例與該實(shí)施步驟后，熟悉該項(xiàng)技術(shù)人士可清楚的了解，在不脫離下述申請(qǐng)專利范圍與精神下可進(jìn)行各種變化與改變，亦不受限于說(shuō)明書的實(shí)施例的實(shí)施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種軟基造地的快速結(jié)殼結(jié)構(gòu)，該結(jié)殼結(jié)構(gòu)包含: 一滲透基層，系由無(wú)細(xì)骨材所構(gòu)成； 一負(fù)壓排水層，系鋪設(shè)多個(gè)負(fù)壓管于該滲透基層上； 一軟基疏浚層，系位于該滲透基層與該負(fù)壓排水層上方，其中該軟基疏浚層系為軟基淤泥固化結(jié)殼結(jié)構(gòu)；以及 一滲透陰井，系以管道連接于該滲透基層用于收集水資源。
2.如權(quán)利要求1所述的軟基造地的快速結(jié)殼結(jié)構(gòu)，其特征在于該無(wú)細(xì)骨材系由一砂石、蛭石、煤阡石、陶瓷或塑橡膠等材料所構(gòu)成的多孔隙構(gòu)件。
3.如權(quán)利要求1所述的軟基造地的快速結(jié)殼結(jié)構(gòu)，其特征在于該負(fù)壓管系以不織布材質(zhì)或逆滲透布材質(zhì)組成。
4.如權(quán)利要求1所述的軟基造地的快速結(jié)殼結(jié)構(gòu)，其特征在于該軟基淤泥固化結(jié)殼結(jié)構(gòu)，系進(jìn)一步加入多孔化粉質(zhì)固化劑，以快速固結(jié)淤泥。
5.如權(quán)利要求4所述的軟基造地的快速結(jié)殼結(jié)構(gòu)，其特征在于該多孔化粉質(zhì)固化劑系為混摻比例為0.5-10%的無(wú)機(jī)聚合材料。
6.如權(quán)利要求1所述的軟基造地的快速結(jié)殼結(jié)構(gòu)，其特征在于該滲透陰井進(jìn)一步設(shè)置一抽水泵以抽出回收的水資源。
7.一種軟基造地快速結(jié)殼制作工法，其步驟包含: (a)使用沙腸袋筑堤，圍起疏浚淤泥以形成造地基地； (b)填入無(wú)細(xì)骨材材料于該造地基地底部堆砌滲透基層； (C)鋪設(shè)多個(gè)負(fù)壓管路于該滲透基層上； (d)埋設(shè)滲透陰井于該滲透基層與該負(fù)壓管路之間； (e)經(jīng)由輸送管路將該淤泥吹填至該造地基地； (f)該淤泥固化結(jié)殼完成造地。
8.如權(quán)利要求7所述的軟基造地快速結(jié)殼制作工法步驟，其特征在于該步驟(a)可進(jìn)一步于該基地底部吹填一層固化土作為基底。
9.如權(quán)利要求7所述的軟基造地快速結(jié)殼制作工法步驟，其特征在于該步驟(d)可進(jìn)一步于該滲透陰井設(shè)置抽水泵。
10.如權(quán)利要求7所述的軟基造地快速結(jié)殼制作工法步驟，其特征在于該步驟(e)系以虹吸原理喂料系統(tǒng)將一固化劑導(dǎo)入該輸送管路，并利用該輸送管路的距離將該淤泥與該固化劑自然拌合。
11.如權(quán)利要求7所述的軟基造地快速結(jié)殼制作工法步驟，其特征在于該步驟(e)系以一管路螺旋喂料系統(tǒng)將該淤泥與一固化劑一同輸送，并利用該管路螺旋喂料系統(tǒng)將該淤泥與該固化劑自然拌合。
12.如權(quán)利要求10或11所述的軟基造地快速結(jié)殼制作工法步驟，其特征在于該步驟(e)中拌合的固化劑系為一多孔化粉質(zhì)固化劑，該多孔化粉質(zhì)固化劑系為混摻比例為0.5-10%的無(wú)機(jī)聚合材料。
【文檔編號(hào)】E02D3/10GK103806431SQ201210447550
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月9日
【發(fā)明者】高光明, 孟永亮 申請(qǐng)人:世盟國(guó)際股份有限公司