[发明专利]废弃管道无害化填充技术

说明书

技术领域

废弃管道无害化填充技术，涉及对地下废弃的大型管道或废弃地下构筑物空间的充填的技术，用于对埋在复杂或被污染地层中或城市化环境中地下废弃的大型地下管道或废弃地下构筑物构成的废弃地下空间进行充填施工。

背景技术

目前，在我国存在数量很大的废弃在地下的大型管道和地下构筑物，如：干线式污水管道、简易地下人防工事等。由于这些废弃的管道、地下构筑物埋在地下土层中，从而在地下土层中形成了面积很大的废弃地下空间，由于这些废弃地下的管道、地下构筑物当初的结构设计标准较低或者废弃多年后，其结构已基本损坏，无法进行再利用，在有些管道或地下构筑物空间内还残留污染物，尤其是位于城市化环境中的废弃管道，不仅处理困难，而且会影响地基土层的稳定，进而会影响其上部建筑物的安全，以及对其周围土层的污染，因此，通常需要对废弃地下管道作充填处理以稳定土层和阻止污染。

国内外关于如何处置废弃地下管道的研究开展得很少，目前对废弃地下管道的处置主要采用如下四种方法：1、采用人工填土处置，经局部开挖后，用人工对废弃地下空间进行填土处置，这种方法开挖和填埋的工作量大，施工工期长，对施工人员人身安全威胁大；2、对地下构筑物进行重新加固利用，这种方法造价高、工期长、常常会碰到由于局部地方无法进行修复而影响对整个地下构筑物修复的工作；3、对整个地下构筑物进行全开挖回填，这种方法工作量大且工期很长、并且在建筑物密集的复杂环境下无法进行；4、采用对废弃地下管道注射以水泥、粉煤灰为主要原料，并附加稳定剂、膨润土等外加剂形成的水泥浆体系进行填充，但是这种充填方法造价高，处理的效果不理想，且不适用于大规模地下充填工程。因此，现有的对废弃地下空间的处理技术还尚无法满足实际工程的需要。

发明内容

针对现有对废弃地下管道处理存在的问题，本发明人结合具体工程，采用工程开挖弃土或吹填由砂和水泥、外加剂制成充填泥浆，经对它的流动性、泌水性、可充填性以及固结变形和强度增长规律等工程特性进行研究，以及结合塑料排水板排水固结技术对塑料排水板的设置和水平排水性能等进行深入研究和试验分析，在此基础上，提出了一种适用于各种复杂环境条件下，且施工工期短，工程造价低，有利于环境保护和土地资源回收利用的废弃管道无害化填充技术。

本发明填充技术是这样的：首先通过泥浆配置设备，将工程开挖的弃土或吹填砂按填充设计要求加水、水泥、缓凝剂、发泡剂、减水剂配置，经搅拌均匀成充填泥浆后待用，充填泥浆的配比为(重量百份比)：

弃土或吹填砂76.4％～69％

水泥8％～10％

缓凝剂0.1％～0.2％

发泡剂15％～20％

减水剂0.6％～0.8％

总重为100％(重量百份比)。经加水和充分搅拌后制成充填泥浆，充填泥浆的含水量为65％～75％，粘度小于650mPa·s，干缩率低于11％。

废弃地下空间进行填充前，首先对废弃管道或废弃的构筑物进行分段，每一分割段长度为100～150M，并确定分割段内分层充填的层数，分层充填厚度为0.8～1.2M，通过逐层充填，完成对分割段的充填。分段完成后，在分段处进行开挖，将废弃管道或废弃的构筑物切断、挖开，并在开挖处切筑工作坑或集水坑，使分割段的两端与工作坑或集水坑连通。进行充填时，先在分割段一端的端口内，用袋装粉细砂堆筑砂袋透水墙并安装监视设备，砂袋透水墙防止充填时充填泥浆外流掉，并可使充填泥浆中的水通过砂袋透水墙外渗排进集水坑，集水坑内的水通过水泵外排，监视设备对充填情况进行实时观察监控，以保证充填的质量。分割段的另一端敞口，通过该敞口，由泥浆喷装置在该段内由里至外充填泥浆，每充填完一层后，即进行水平向铺设塑料排水板，以加快充填泥浆的排水固结，迅速提高充填泥浆的固结度和强度。全部充填完成后使充填泥浆静置固结，静置固结的时间不少于7天，充填泥浆固结度大于80％。由于充填泥浆固接后体积收缩，废弃空间段内的空间会增大，需要对空间进行二次充填，经二次填充后，最终废弃空间内充填泥浆经固结沉降稳定后的充填率不能低于90％，对充填泥浆经固结沉降稳定后的强度进行检测，静力触探比贯入阻力的平均值Ps≥0.1MPa，十字板剪切强度的平均值Cu≥7kPa。如二次充填不满足填充率和强度要求，还须进行补充填，以达到充填率和强度要求要求。