[发明专利]一种吹填淤泥围海造地的施工工艺及其装置

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种吹填淤泥围海造地的施工工艺及其装置，属于土木工程地基处理技术领 域。

(二)背景技术

近年来我国的沿海地区有大量的围海造地工程，如天津、渤海湾地区、广东沿海地区、 长江三角洲、珠江三角洲等地区，其中仅天津滨海新区拟围海造地170平方公里。目前我国 的很多围海造地工程，是采用吹填淤泥造地法，即将海底淤泥吹填至围埝内，该淤泥经过一 定的处理后变成具有一定承载力的地基。

目前处理这些吹填淤泥的主要方法是落淤后采用排水固结法进行地基加固处理。但由于 吹填淤泥粘粒含量高、含水量大(通常高达400-500％)、透水性差，必须经过数年的沉积 与风干，才能使地基具有承受后继施工(如排水固结法施工等)的荷载的承载能力，如此长 的时间浪费是不能接受的。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种吹填淤泥围海造地的施工工艺及其装置，在现有吹填造地工 艺的基础上，通过一套包括淤泥脱水和分级系统、固化处理系统、输送摊铺系统等施工装 置，在原有工艺施工后形成的粘性成份含量高、含水量大、透水性差的淤泥层上快速铺设一 定厚度的改良土层，该改良土层经短期沉积或固化后，使该地基承载力能够满足后续施工要 求。从而可解决吹填造地中淤泥沉积慢、不能快速进行后续施工的问题。

本发明涉及一种围海造地中吹填淤泥造地施工工艺及其装置，具有可快速、高效在吹填 淤泥表层构筑一定厚度具有足够承载能力硬壳层地基的特点。

本发明一种围海造地中吹填淤泥造地施工工艺及其装置，在泵送的吹填淤泥泥浆到达指 定吹填造地的区域后，采用特殊工艺将泥浆中的部分水和细小颗粒组分分离出去，形成含水 量较低、颗粒粒径较粗的浓缩泥浆，这部分泥浆中的含水量和粒径分布可通过调节工艺参数 改变；然后根据情况需要，可以将该部分泥浆与一定比例的固化剂混合、或不与固化剂混合， 然后采用一定的工艺铺设于吹填淤泥层的表面，形成一定厚度的含水量较低、且粒径较粗的 土层或固化土层。

1、本发明一种处理围海造地中吹填淤泥的施工装置，主要包括淤泥脱水和分级系统A， 固化处理系统B，以及改良泥浆的摊铺系统C。

(1)淤泥脱水和分级系统A：包括：杂物筛除装置1、泵送装置2、压力控制装置3、 不同规格的泥砂分流锥形主体装置4、底流装置5、溢流装置6。该杂物筛除装置1为一组 一定筛孔孔径的震动筛或滚筒筛或者及其二者的组合，可将吹填泥浆中大于一定尺寸的贝 壳、石子等杂物筛除以免造成后续工艺的管路堵塞；泵送装置2包括泵送管道和功率可控的 泵，可将淤泥泥浆以一定的速度和压力泵送至锥形主体装置4；该压力控制装置3包括压力 控制表和压力调节器，实现对泵送速度和压力的控制。杂物筛除装置1、泵送装置2、压力 控制装置3、锥形主体装置4为串联连接，即淤泥经过杂物筛除装置1筛除杂物后，通过泵 送装置2泵送，再通过压力控制装置3进入锥形主体装置4。该锥形主体装置4是上口内径 75-300mm、下口内径10-25mm、高500-2000mm的圆锥体；锥形主体装置4的上端连接溢 流装置6；该溢流装置6是一个内径为10-50mm的排流管道，将溢流泥浆排出锥形体外。 该锥形主体装置4的下端连接底流装置5；该底流装置5是一个内径为5-15mm、高40-120mm 的排流管道，将底流含水量较低、颗粒粒径较粗的粗颗粒浓缩泥浆排出锥形主体装置4，底 流装置5的管道口置于固化剂混合装置9的上方，使浓缩泥浆输入到固化处理系统B中。

当淤泥泥浆经泵送装置2以一定的压力和速度沿切线方向进入锥形主体装置4后，在锥 形主体装置4的内部高速旋转，产生离心力场。在离心力的作用下，密度大的颗粒组分被甩 向四周，并顺着壁面向下运动，从底流装置5排出；密度小的浆体迁移到中间并向上运动， 最后作为溢流从溢流装置6排出，这样泥浆中的颗粒粒径较粗的成份被分离。以泵送装置2 为主管道可分支并联2-200个不同规格的压力控制装置3以及锥形主体装置4(如图2所示， 图中只并联3个，根据需要可通过连接管段12继续扩展)，提高泥砂分离速度。