一种短纤维-土工膜袋反滤复合型水平排水板处理高含水率疏浚淤泥装置及其施工方法

摘要

本发明公开了一种短纤维‑土工膜袋反滤复合型水平排水板处理高含水率疏浚淤泥装置，包括挡土墙、多个土工膜袋反滤复合型水平排水板和真空泵，疏浚淤泥置于挡土墙内，所述疏浚淤泥内混合若干不同长度聚丙烯短纤维，所述多个土工膜袋反滤复合型水平排水板均匀铺设在疏浚淤泥内，所述土工膜袋反滤复合型水平排水板其中一侧与真空管导通连接，真空管外端部与真空泵连接。该装置极大缩短疏浚淤泥的排水固结时间。

说明书

技术领域

本发明涉及一种短纤维-土工膜袋反滤复合型水平排水板处理高含水率疏浚淤泥装置，还涉及该装置的施工方法。

背景技术

近年来，随着绿色环保理念逐渐推广，我国政府开始了全国范围内得水环境得治理，通过对境内河流和湖泊得清淤疏浚，一方面可以改善人们得居住环境，也可保证航道、港口等通航安全，提高江河调蓄洪水、防灾减灾能力。而随着清淤工程得飞速发展，我国每年都会产生大量得疏浚淤泥。该种淤泥初始含水率极高，强度低，压缩性大，自重排水固结时间极长，且大量得占有了可使用土体面积，因此如何快速有效地处理该种淤泥，对其进行二次利用具有重要得实际意义。通过在疏浚淤泥中设置排水板联合真空预压的方法，可有效加快土体的排水固结进程，从而提高土体的强度。然后现有得排水板联合真空预压处理疏浚预计技术仍然存在一系列得问题。首先经处理完的土体，相较于初始淤泥其强度有了极大的提高，但是如果将其作为地基或者路基填料，处理完土体强度可能尚有所欠缺需进行二次处理；另一方面来看，传统的排水板联合真空预压处理疏浚淤泥工程中，工期长，效率低，排水板淤堵和变形得现象时有出现，极大的增加了工期和成本。因此，如何加快疏浚淤泥排水固结进程，同时减小排水板得变形和淤堵现象是实际工程中急需解决得问题。基于此，开发一种能够缩短疏浚淤泥排水固结时间，减轻排水板变形和淤堵，同时极大得提高处理完土体强度的方法是极其有必要的，有效拓展疏浚淤泥利用空间，符合现有绿色环保理念。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种短纤维-土工膜袋反滤复合型水平排水板处理高含水率疏浚淤泥装置。该装置不仅加快疏浚淤泥得排水固结进程，减轻水平排水板的淤堵，还增强排水固结完成后土体的强度。

为此，本发明提供一种短纤维-土工膜袋反滤复合型水平排水板处理高含水率疏浚淤泥装置，包括挡土墙、多个土工膜袋反滤复合型水平排水板和真空泵，疏浚淤泥置于挡土墙内，所述疏浚淤泥内混合若干不同长度聚丙烯短纤维，所述多个土工膜袋反滤复合型水平排水板均匀铺设在疏浚淤泥内，所述土工膜袋反滤复合型水平排水板一侧与真空管导通连接，真空管外端部与真空泵连接。

本发明中，疏浚淤泥内加入若干不同长度聚丙烯短纤维，聚丙烯纤维的加入增大疏浚淤泥的渗透系数，增加渗流通道，缩短土体排水固结时间。同时在固结完成后，通过纤维与土体间的嵌锁作用提高了土体的强度，加快了工程进度。土工膜袋反滤复合型水平排水板减轻水平排水板的淤堵，还增强排水固结完成后土体强度。

附图说明

图1为本发明提供的一种短纤维-土工膜袋反滤复合型水平排水板处理高含水率疏浚淤泥装置的剖面结构示意图。

图2为本发明第一实施例提供的一种短纤维-土工膜袋反滤复合型水平排水板处理高含水率疏浚淤泥装置中土工膜袋反滤复合型水平排水板的剖面结构示意图。

图3为发明第二实施例提供的一种短纤维-土工膜袋反滤复合型水平排水板，处理高含水率疏浚淤泥装置中制备土工膜袋反滤复合型水平排水板时PVC管道和定位管道套接时土工膜袋反滤复合型水平排水板的结构示意图。

图4为发明第三实施例提供的一种短纤维-土工膜袋反滤复合型水平排水板，处理高含水率疏浚淤泥装置中制备土工膜袋反滤复合型水平排水板时土工膜袋反滤复合型水平排水板的结构示意图。

图5为图3提供的一种短纤维-土工膜袋反滤复合型水平排水板，处理高含水率疏浚淤泥装置中定位管道横向剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

参照图1-2所示，本发明提供一种短纤维-土工膜袋反滤复合型水平排水板处理高含水率疏浚淤泥装置，包括挡土墙1、多个土工膜袋反滤复合型水平排水板2和真空泵3。疏浚淤泥4置于挡土墙1内，所述疏浚淤泥4内混合若干不同长度聚丙烯短纤维5。不同长度聚丙烯短纤维5包括至少三种长度聚丙烯短纤维。三种长度聚丙烯短纤维5的长度分别为12mm、9mm和5mm，三种长度聚丙烯短纤维5相应的质量比为4：3：3。聚丙烯纤维5的加入可增大疏浚淤泥4的渗透系数，增加渗流通道，缩短土体排水固结时间。同时在固结完成后，聚丙烯短纤维5可作为加筋材料，通过聚丙烯短纤维与土体间的嵌锁作用提高土体的强度。

所述多个土工膜袋反滤复合型水平排水板2均匀铺设在疏浚淤泥4内，土工膜袋反滤复合型水平排水板一侧与真空管6导通连接，真空管外端部与真空泵3连接，真空泵3用于抽真空作业，所述真空泵3上具有排水口8。所述土工膜袋反滤复合型水平排水板2包括土工膜袋21和置于土工膜袋内的排水板本体22，土工膜袋21优选圆形土工膜袋。通过将排水板本体22放置于土工膜袋21之中，不仅起到了对土体的加固作用，提高了土体的承载力，减小其在竖向荷载下的变形，且起到反滤作用，可缓解塑料排水板的淤堵现象。所述排水板本体一侧套接有排水板接头25，排水板本体通过排水板接头2与真空管导通并连接。

所述土工膜袋21与排水板本体22之间由内而外铺设有级配砂23。所述级配砂23形成反滤层。反滤层进一步有效地减轻塑料排水板22的淤堵现象。反滤层极大的增加了排水板与土体的接触面，使得排水板的影响范围显著增加，有效的加快了疏浚淤泥排水固结的进程，极大地缩短了工期。

参照图1、图3和图5所示，本发明第二实施例提供一种短纤维-土工膜袋反滤复合型水平排水板处理高含水率疏浚淤泥装置，与第一实施例基本相同，区别在于：所述土工膜袋内放置PVC管道9，所述排水板本体22套接在定位管道10内，定位管道10插入PVC管9内腔并位于PVC管道中间部，所述PVC管道9与定位管道10之间空隙处充填级配砂23或级配碎石，所述定位管道与排水板本体22之间充填级配砂23。

参照图1、图4和图5所示，本发明第三实施例提供一种短纤维-土工膜袋反滤复合型水平排水板处理高含水率疏浚淤泥装置，与第一实施例基本相同，区别在于：所述土工膜袋内具有PVC管道9和定位管道10，所述排水板本体22套接在定位管道10内，排水板本体22置于中间位置，PVC管道9和定位管道10之间充填级配砂23，所述PVC管道9与真空管连接。

上述一种短纤维-土工膜袋反滤复合型水平排水板处理高含水率疏浚淤泥装置的施工方法，步骤如下：

(1) 在挡土墙内倒入一定量的疏浚淤泥4，并在疏浚淤泥内掺入若干不同长度的聚丙烯纤维5，并用手持搅拌机进行搅拌，待搅拌混合均匀后，再次加入疏浚淤泥4和若干不同长度的聚丙烯纤维5，疏浚淤泥4高度每上升50cm加入一次聚丙烯纤维5并搅拌均匀，所述聚丙烯纤维5的掺入量为0.3%。

(2) 疏浚淤泥4至预定高度，铺设第一层短纤维-土工膜袋反滤复合型水平排水板2，所述短纤维-土工膜袋反滤复合型水平排水板2一侧与真空管6导通固定连接。按照一层疏浚淤泥4再一层短纤维-土工膜袋反滤复合型水平排水板2的顺序循环铺设，多个短纤维-土工膜袋反滤复合型水平排水板2按照相同间距铺设在疏浚淤泥4内，所述短纤维-土工膜袋反滤复合型水平排水板3一侧均与真空管6导通连接。

(3) 真空管6外端部延伸至挡土墙1外，所述真空管6外端部与真空泵3连接，所述真空泵3上具有排水口8。

(4) 打开真空泵3，进行抽真空排水固结。

在排水固结完成后，保留在土体内的聚丙烯纤维5，通过与土颗粒之间的嵌锁作用，极大的提高了土体的强度，拓展了处理完土体的用途，符合绿色环保理念，且极具经济价值。

排水固结完成后，短纤维-土工膜袋反滤复合型水平排水板2保留在土体中。相比于处理完土体，短纤维-土工膜袋反滤复合型水平排水板的反滤层渗透系数更大，该种反滤层后期可加快土体在动荷载下孔压的消散，极大地提高了土体的强度。

上述一种短纤维-土工膜袋反滤复合型水平排水板处理高含水率疏浚淤泥装置的施工方法的步骤（2）中，短纤维-土工膜袋反滤复合型水平排水板制备步骤如:

(1) 将土工膜袋21按照设计要求水平放置在疏浚淤泥4之上。

(2) 接着在土工膜袋21中插入一根PVC管道9。

(3) 在定位管道10内放入排水板本体22，并将排水板本体22置于中间位置。

为保证排水板22可以按照设计要求处于土工膜袋反滤复合型水平排水板中心部位，定位管道10内壁设有两个相对设置的卡槽。通过卡槽，排水板本体22可放入定位管道10的中间位置。

(4) 在定位管道10内空隙处充填级配砂23，级配砂23形成反滤层，反滤层进一步有效减轻塑料排水板的淤堵现象。

将定位管道插入PVC管道内并位于PVC管道中间位置，在定位管道与PVC管道之间空隙处充填级配砂。再将PVC管和定位管道抽出或者不抽出置于土工膜袋内；

(5) 最后，在排水板本体一侧套接排水板接头25，并于真空管连接，短纤维-土工膜袋反滤复合型水平排水板制备完成。

上述步骤四中，可选择定位管道不插入PVC管道中，将PVC管道与定位管道均设于土工膜袋中，PVC管道与定位管道之间空隙处填充级配砂，所述PVC管道与真空管连接。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。