[发明专利]用于疏浚泥固结的硬壳体及应用该硬壳体的排水固结方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于疏浚泥堆场固结的排水硬壳体及应用该硬壳体的排水固结方法，属于水利、航道工程技术领域。

背景技术

河湖清淤以及港口、航道的建设等工程不可避免产生大量的高含水率疏浚泥。国内目前常常将上述工程中产生的疏浚泥吹填进入各种堆场进行储存，这样不但可以解决疏浚泥存储困难的问题，还可以增加土地数量，缓解目前土地资源紧缺的难题。然而，由于疏浚工程中通常采用绞吸等水力方式疏浚，产生的淤泥含水率极高，呈稀泥浆状态，强度几乎为零，所以这些淤泥在较长时间内不能用作地基或还田，从而导致需要长期征用大量土地储存这些疏浚泥。由于土地资源紧张，为了提高堆场的存储能力，尽快将堆场中的疏浚泥转换为土地资源，常常需要对堆场中的高含水率疏浚淤泥进行真空固结处理。

目前在对高含水率疏浚淤泥真空固结处理中，通常需要首先在疏浚泥中布设砂井或塑料排水板作为竖向排水体，再布设砂垫层作为水平向排水体，从而缩短水由土体渗流排出的距离，再结合真空方法使土体中的水在负压作用下流出土体，达到固结土体、减小疏浚泥体积、增强堆场储存疏浚泥的能力及提高土体强度的目的。因此，在排水固结方法中，水平向和竖向排水体的布设是影响处理效果的关键因素。

但由于淤泥强度极低，疏浚泥表面铺设的砂垫层中的砂颗粒易陷入淤泥中，因此难以形成连续的砂垫层。因此有一些工程在实际操作时取消砂垫层，或者采用一层透水的土工材料代替砂垫层，但真空预压处理疏浚泥时效果不佳。另外，随着我国经济建设的飞速发展，公路建设、港口建设、围海造地等各种工程建设日益增多，所以对砂的需求也急速增加，砂资源日益成为紧缺资源，这必然导致使用砂垫层在排水固结处理超软土时施工成本的增加。

同时，由于疏浚泥表层土的承载力几乎为零，施工人员直接在其表面打设竖向排水体非常困难，施工效率很低。有人提出在淤泥表面采用固化土进行固化处理形成人工硬壳层，或者是直接对淤泥表层进行固结处理形成硬壳层，但如此增加了工程成本，同时也延长工程时间。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提出一种既能提高真空固结处理效果，又能提高竖向排水体打设的施工效率，节约工程成本的疏浚泥堆场固结处理人工临时排水硬壳体及应用该硬壳体代替水平排水体砂垫层的真空预压固结方法。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案之一是：一种用于疏浚泥堆场固结的排水硬壳体, 包括若干个拼接在一起的板状排水盲沟，每个板状排水盲沟上设有若干通孔，相邻板状排水盲沟的连接侧面分别设有可相互卡扣的榫舌和榫槽，所述榫舌和榫槽上分别设有同心的第一连接孔和第二连接孔，所述榫舌和榫槽通过贯穿所述第一连接孔和第二连接孔的螺栓进行固定。

上述技术方案之一的进一步改进是：所述榫舌和榫槽沿所述板状排水盲沟侧面间隔排列。

上述技术方案之一的进一步改进是：所述板状排水盲沟外表面包裹有无纺土工布，所述无纺土工布对应该板状排水盲沟上的通孔和连接孔位置处设有孔洞。优选的，所述孔洞与对应的通孔或连接孔大小一致。

作为优选方案，所述通孔呈矩形阵列分布或三角形阵列分布。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案之二是：一种上述排水硬壳体的真空预压固结方法，包括以下步骤：

1）施工人员首先在淤泥围堰边缘将第一块板状排水盲沟水平放置在淤泥表面，其次将第二块板状排水盲沟与第一块板状排水盲沟并排设置在淤泥表面，并将第一块、第二块板状排水盲沟通过榫舌和榫槽相互扣合，再用贯穿榫舌和榫槽上对应的第一连接孔和第二连接孔的螺栓对第一块、第二块板状排水盲沟进行固定；继续以相同方法铺设剩余的板状排水盲沟，直到所有的板状排水盲沟都铺设完成从而使所有的板状排水盲沟形成连为一整体的硬壳体；

2）施工人员在硬壳体上依次将竖向排水体穿过每一个板状排水盲沟的通孔后插入到淤泥中，并使所述竖向排水体的顶端高于相连接的板状排水盲沟表面；

3）所述竖向排水体安装完成后，在硬壳体上铺设一层土工布，再在土工布上铺设一层密封膜，并将密封膜的边缘踩入淤泥中，然后将密封膜与抽真空装置进行连接，使用该抽真空装置对淤泥进行真空预压固结处理。

上述技术方案之二的进一步改进是：所述步骤3）中，在高出所述板状排水盲沟表面的竖向排水体上设置水平方向的第三连接孔，用一根支撑条穿过第三连接孔，并将第三连接孔的两端放置在该板状排水盲沟上。

上述技术方案之二的进一步改进是：所述步骤2）中，施工人员使用打设机械在硬壳体上依次将竖向排水体穿过每一个板状排水盲沟的通孔。

本发明带来的有益效果是：