CN104912080B - 一种泥浆充填袋筑堤的施工设备及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种泥浆充填袋筑堤的施工设备及工艺,泥浆充填袋筑堤的施工设备，其特征在于：包括船体；设置在船体上的链斗式挖泥设备；破碎机，设置在船体上，链斗式挖泥设备的输出端与粉碎机的入口连接；搅拌机，设置在船体上，粉碎机的出口与搅拌机的入口连接，用于对破碎后的淤泥进行搅拌；聚泥仓，设置在船体上，位于搅拌机下方，搅拌机的出口通过溜槽与聚泥仓连通；渣浆泵，设置在船体上，渣浆泵的入口与聚泥仓连通；固化剂添加及输送装置，用于向淤泥中添加固化剂；搅拌站，渣浆泵的出口以及固化剂添加及输送装置的出口均与搅拌站连通；泥浆泵，泥浆泵的入口与搅拌站连通，泥浆泵的出口与预先铺好的袋体连通。本发明施工效率高，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种泥浆充填袋筑堤的施工设备及工艺。
背景技术
在沿海各省市，为解决城市扩张对土地的持续需求，普遍采用围海造地的方法。在超软地基上吹填造地，围堰是关键环节。目前，工程中一般采用的围堰结构形式有袋装砂围堰、塘渣围堰以及砂土复合围堰。近年来，人们对环境保护越来越重视，水下采砂、炸山取石均受到环保的制约，围堤施工和造地周期受到了很大的影响，若能利用沿海滩涂丰富的淤泥作为围堤的填筑材料，将极大的促进沿海滩涂的开发利用。
近些年来，人们尝试在泥浆中掺入固化剂充填袋体形成围堰，但由于滩涂淤泥含水率高、渗透性差、粘粒含量高等特点，现有施工设备及工艺不仅无法满足快速筑堤的施工要求而且施工成本较高，故未能在工程中予以推广。因此，发明一种泥浆快速充填袋筑堤的成套设备和施工工艺，对沿海城市的开发有着十分重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的首要技术问题是针对上述现有技术提供一种能够集取土、搅拌、输送、充灌于一体的泥浆充填袋筑堤的施工设备。
本发明进一步所要解决的首要技术问题是提供一种采用上述施工设备进行泥浆充填袋筑堤的施工工艺，该工艺能极大提高施工效率、并节省大量工程成本。
本发明解决上述技术首要问题所采用的技术方案为：一种泥浆充填袋筑堤的施工设备，其特征在于：包括
船体；
设置在船体上的链斗式挖泥设备，用于直接挖取海底原状淤泥；
粉碎机，设置在船体上，链斗式挖泥设备的输出端与粉碎机的入口连接，用于对海底原状淤泥进行破碎；
搅拌机，设置在船体上，粉碎机的出口与搅拌机的入口连接，用于对破碎后的淤泥进行搅拌；
聚泥仓，设置在船体上，位于搅拌机下方，搅拌机的出口通过溜槽与聚泥仓连通；
渣浆泵，设置在船体上，渣浆泵的入口与聚泥仓连通；
固化剂添加及输送装置，用于向淤泥中添加固化剂；
搅拌站，渣浆泵的出口以及固化剂添加及输送装置的出口均与搅拌站连通，淤泥在该搅拌站内与固化剂进行充分拌合至均匀；
泥浆泵，泥浆泵的入口与搅拌站连通，泥浆泵的出口与预先铺好的袋体连通。
作为改进，所述聚泥仓内设置有对淤泥进行二次破碎的粉碎装置。
较好的，渣浆泵与聚泥仓之间采用管径为250mm的管道相连。
再改进，渣浆泵与聚泥仓之间设置有接力泵。
较好的，所述粉碎机包括三组粉碎轴，每组粉碎轴上设有多片自由端朝向各异的叶片，每组粉碎轴间距为1.5m。
较好的，所述搅拌机内设有两根螺旋轴，两根螺旋轴之间间距90cm，每根螺旋轴的高度为80cm。
本发明解决上述进一步技术问题所所用的技术方案为：采用上述结构泥浆充填袋筑堤的施工设备进行的泥浆充填袋筑堤的施工方法，其特征在于：
施工前，根据围堤的位置选定取泥范围，再根据船体的尺寸及吃水要求开挖船窝，设置补水通道，清理取土区范围的障碍物；
围堤位置经过测量放线后，人工进行袋体的铺设，施工时视链斗式挖泥设备挖取淤泥的含水量情况，在淤泥进入粉碎机前进行补水以提高淤泥的流动性，淤泥经过破碎机破碎、搅拌机搅拌后进入聚泥仓，然后再通过渣浆泵输送给搅拌站，同时固化剂添加及输送装置往搅拌站输送固化剂，在搅拌站内淤泥与固化剂进行充分搅拌后通过泥浆泵充灌至袋体中；
在袋体充灌过程中，及时更换充灌口位置，同时辅以人工踩踏袋体整平，避免局部过高的现象发生，袋体充灌厚度控制在60cm，误差控制在2cm，为了加快整个袋体的固化效果，在袋体上设置临时排水口及时将积水区的稀泥浆排出袋体之外，待充灌厚度满足要求后，进行下一个袋体的充灌，因袋体内灌装的是泥浆混合物，施工过程中，容易滑动，故需要隔仓施工，即下一个袋体施工位置为空开一个袋体后的位置，再进行充灌，但每个袋体间保证有不小于1m的搭接；
下层袋体充灌完毕之后，再对上层袋体逐步进行充灌叠加，充灌完毕粘附在袋体表面的泥浆用高压水枪清洗干净，同时层与层之间预留排水固结时间，最终形成设计要求的围堤断面。
与现有技术相比，本发明的优点在于：采用沿海滩涂丰富的淤泥土资源替代常规的砂土作为的围堤填筑材料，利用本发明提供的施工设备将其与固化剂搅拌均匀后输送至袋体形成围堰，本发明提供的施工设备集取土、搅拌、输送、充灌整个过程一气呵成，能够极大的提高施工效率，并节省大量工程成本。
附图说明
图1为本发明实施例中泥浆充填袋筑堤的施工设备的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示的泥浆充填袋筑堤的施工设备，其包括
船体1；
设置在船体上的链斗式挖泥设备2，用于直接挖取海底原状淤泥；
粉碎机3，设置在船体上，链斗式挖泥设备的输出端与粉碎机的入口连接，用于对海底原状淤泥进行破碎；
搅拌机4，设置在船体上，粉碎机的出口与搅拌机的入口连接，用于对破碎后的淤泥进行搅拌；
聚泥仓5，设置在船体上，位于搅拌机下方，搅拌机的出口通过溜槽与聚泥仓连通；
渣浆泵6，设置在船体上，渣浆泵的入口与聚泥仓连通；
固化剂添加及输送装置7，用于向淤泥中添加固化剂；
搅拌站8，渣浆泵的出口以及固化剂添加及输送装置的出口均与搅拌站连通，淤泥在该搅拌站内与固化剂进行充分拌合至均匀；
泥浆泵9，泥浆泵的入口与搅拌站连通，泥浆泵的出口与预先铺好的袋体连通。
为了克服常规设备中取土含水率大、取土效率低下的弊端，本发明直接采用链斗式挖泥船改造而成，船体1为链斗式挖泥船的船体，然后粉碎机3、搅拌机4、聚泥仓5、渣浆泵6直接安装在船体1上；链斗式挖泥设备2采用现有常规结构，直接挖取海底原状土，取土深度6m，满载吃水1m，且为了适应整个***的功率匹配要求，链斗转速采用无级调速方案(转速从0至设定值可任意调节)，取土效率可达200m3/h。
为了使泥浆浆质均匀，泥性稳定，首先对挖取的块状原状土进行物理处理，以达到输送的要求；这里的物理处理装置由包括粉碎机和推进式双轴搅拌机组成，粉碎机包含三组粉碎轴，每根粉碎轴上设有自由端朝向各异的叶片，每组转轴之间的间距为1.5m。推进式双轴搅拌机设两根螺旋轴，两根螺旋轴间距90cm，每根螺旋轴高度80cm，采用正螺旋式结构。由于淤泥质土粘粒含量高，为了能够有效对淤泥原土进行破碎搅拌，淤泥原土经过双轴式搅拌机后设一2m*2m的矩形聚泥仓，聚泥仓内再加设两组粉碎轴。淤泥输送***采用高功率的渣浆泵，扬程52m，输出压强1Mpa；渣浆泵与聚泥仓之间采用管径为250mm的管道相连，为了提高输送距离，可在适当位置加小型接力泵。
固化剂添加及输送装置包括固化剂自动加料装置和固化剂输送装置，固化剂分粉剂和液体剂，因此，固化剂自动加料装置为用于控制固定式固化剂添加量的螺旋连续计量器或用于控制液体固化剂添加量的流量泵，固化剂输送装置采用常规柱塞泵。
为使固化剂与泥浆充分拌合，性能稳定，在船体附近设置一个搅拌站，淤泥与固化剂输送至该搅拌站内，搅拌均匀后充灌至袋体中。
整个施工设备的运行技术方案为：链斗式挖泥设备2先进行挖取海底原状淤泥，海底原状淤泥卸入粉碎机3进行破碎，然后进入搅拌机4进行搅拌，再沿溜槽10进入聚泥仓5内，聚泥仓5内设淤泥二次破碎装置，破碎后的淤泥进入渣浆泵6，然后通过管道11输送至附近的搅拌站内8，同时固化剂通过柱塞泵也输送至该搅拌站8内，淤泥和固化剂强制搅拌均匀之后输送至袋体中，整个***的功率为200kw，充灌效率可达170-180m3/h，完全满足实际施工需要。
采用上述结构的泥浆充填袋筑堤的施工设备进行的泥浆充填袋筑堤的施工方法为：
施工前，根据围堤的位置选定取泥范围，再根据船体的尺寸及吃水要求开挖船窝，设置补水通道，清理取土区范围的障碍物；
围堤位置经过测量放线后，人工进行袋体的铺设，施工时视链斗式挖泥设备挖取淤泥的含水量情况，在淤泥进入粉碎机前进行补水以提高淤泥的流动性，淤泥经过破碎机破碎、搅拌机搅拌后进入聚泥仓，然后再通过渣浆泵输送给搅拌站，同时固化剂添加及输送装置往搅拌站输送固化剂，在搅拌站内淤泥与固化剂进行充分搅拌后通过泥浆泵充灌至袋体中；
在袋体充灌过程中，及时更换充灌口位置，同时辅以人工踩踏袋体整平，避免局部过高的现象发生，袋体充灌厚度控制在60cm，误差控制在2cm，为了加快整个袋体的固化效果，在袋体上设置临时排水口及时将积水区的稀泥浆排出袋体之外，待充灌厚度满足要求后，进行下一个袋体的充灌；因袋体内灌装的是泥浆混合物，施工过程中，容易滑动，故需要隔仓施工，即下一个袋体施工位置为空开一个袋体后的位置，再进行充灌，但每个袋体间保证有不小于1m的搭接；
下层袋体充灌完毕之后，再对上层袋体逐步进行充灌叠加，充灌完毕粘附在袋体表面的泥浆用高压水枪清洗干净，同时层与层之间预留排水固结时间，最终形成设计要求的围堤断面。
Claims (8)
1.一种泥浆充填袋筑堤的施工设备，其特征在于：包括
船体；
设置在船体上的链斗式挖泥设备，用于直接挖取海底原状淤泥；
粉碎机，设置在船体上，链斗式挖泥设备的输出端与粉碎机的入口连接，用于对海底原状淤泥进行破碎；
搅拌机，设置在船体上，粉碎机的出口与搅拌机的入口连接，用于对破碎后的淤泥进行搅拌；
聚泥仓，设置在船体上，位于搅拌机下方，搅拌机的出口通过溜槽与聚泥仓连通；
渣浆泵，设置在船体上，渣浆泵的入口与聚泥仓连通；
固化剂添加及输送装置，用于向淤泥中添加固化剂；
搅拌站，渣浆泵的出口以及固化剂添加及输送装置的出口均与搅拌站连通，淤泥在该搅拌站内与固化剂进行充分拌合至均匀；
泥浆泵，泥浆泵的入口与搅拌站连通，泥浆泵的出口与预先铺好的袋体连通。
2.根据权利要求1所述的泥浆充填袋筑堤的施工设备，其特征在于：所述聚泥仓内设置有对淤泥进行二次破碎的粉碎装置。
3.根据权利要求1所述的泥浆充填袋筑堤的施工设备，其特征在于：渣浆泵与聚泥仓之间采用管径为250mm的管道相连。
4.根据权利要求1所述的泥浆充填袋筑堤的施工设备，其特征在于：渣浆泵与聚泥仓之间设置有接力泵。
5.根据权利要求1所述的泥浆充填袋筑堤的施工设备，其特征在于：所述粉碎机包括三组粉碎轴，每组粉碎轴上设有多片自由端朝向各异的叶片，每组粉碎轴间距为1.5m。
6.根据权利要求1所述的泥浆充填袋筑堤的施工设备，其特征在于：所述搅拌机内设有两根螺旋轴，两根螺旋轴之间间距90cm，每根螺旋轴的高度为80cm。
7.根据权利要求1所述的泥浆充填袋筑堤的施工设备，其特征在于：固化剂添加及输送装置包括用于控制固定式固化剂添加量的螺旋连续计量器或用于控制液体固化剂添加量的流量泵，和用于输送固化剂的柱塞泵。
8.一种采用如权利要求1所述的泥浆充填袋筑堤的施工设备进行的泥浆充填袋筑堤的施工方法，其特征在于：
施工前，根据围堤的位置选定取泥范围，再根据船体的尺寸及吃水要求开挖船窝，设置补水通道，清理取土区范围的障碍物；
围堤位置经过测量放线后，人工进行袋体的铺设，施工时视链斗式挖泥设备挖取淤泥的含水量情况，在淤泥进入粉碎机前进行补水以提高淤泥的流动性，淤泥经过粉碎机破碎、搅拌机搅拌后进入聚泥仓，然后再通过渣浆泵输送给搅拌站，同时固化剂添加及输送装置往搅拌站输送固化剂，在搅拌站内淤泥与固化剂进行充分搅拌后通过泥浆泵充灌至袋体中；
在袋体充灌过程中，及时更换充灌口位置，同时辅以人工踩踏袋体整平，避免局部过高的现象发生，袋体充灌厚度控制在60cm，误差控制在2cm，为了加快整个袋体的固化效果，在袋体上设置临时排水口及时将积水区的稀泥浆排出袋体之外，待充灌厚度满足要求后，进行下一个袋体的充灌；因袋体内灌装的是泥浆混合物，施工过程中，容易滑动，故需要隔仓施工，即下一个袋体施工位置为空开一个袋体后的位置，再进行充灌；
待下层袋体完全充灌完毕之后，再对上层袋体逐步进行充灌叠加，充灌完毕粘附在袋体表面的泥浆用高压水枪清洗干净，同时层与层之间预留排水固结时间，最终形成设计要求的围堤断面。
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