CN103911970B - 一种潜堤管袋固液分离的工艺方法及其固液分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种潜堤管袋固液分离的工艺方法及其固液分离装置，属于河堤防护建设技术领域。本发明由美国进口的IMS7012绞吸式清淤船向管袋中灌入淤泥，再通过管袋固液分离架提升充装淤泥的管袋，将管袋中的水与固体物及时的分离开，并及时排出，改变了以往通过自然分离脱水的工艺方法，极大的提高了潜堤管袋的充填速度，使得由管袋堆填的潜堤能在短时间内完成施工，大大缩短施工工期，降低施工成本；因此本发明的工艺方法简便易行，有效实用，提高工作效率，节约成本，为下道工序提前施工了创造条件。

Description

一种潜堤管袋固液分离的工艺方法及其固液分离装置

技术领域

本发明涉及到一种潜堤管袋固液分离的工艺方法及其固液分离装置，属于河堤防护建设技术领域。

背景技术

潜堤是一种比较常用的海岸防护结构，该结构顶面在设计汛期水位时淹没于水下，在设计枯水位时可以露出水面，通常为抛石潜堤或插板式潜堤。传统的抛石潜堤顶面位于波浪能量最为集中的区域，其所承受波浪荷载较大，需要采用较大护面结构；另外抛石潜堤为实体结构，在浪流的冲击下容易发生掏空现象，使潜堤下沉或塌方而失去防护能力；且在我国某些地区，地质条件较差，石料较为缺乏且价格较高，潜堤如采用抛石结构，工程造价较高。若选用插板式潜堤可以有效防止淘空现象，但需要将板插入足够的深度才行，工程造价较高。

目前有一种新型的潜堤防护结构，通过管袋堆填的方式构成防护潜堤，这种管袋堆砌的潜堤结构抗风浪能力强，结构牢固，但也存在施工难度大，填充淤泥时间周期长，淤泥的水分分离时间决定整个施工工期，若施工没有合理的施工工艺和施工装置将大大影响管袋潜堤的堆砌效率。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种潜堤管袋固液分离的工艺方法及其固液分离装置，用以实现对管袋快速充填，加速淤泥的固液分离速度，缩短管袋潜堤的堆砌工期。

本发明解决以上技术问题的技术方案：提供一种潜堤管袋固液分离的工艺方法,包括以下步骤：

第一步、清除铺设管袋的河床表面杂物，测量放样，并在铺设河床上设立施工标志；

第二步、根据设立的施工标志，间隔布置管袋固液分离架，管袋固液分离架垂直插入河床的淤泥中，且两个管袋固液分离架的间隔为5～10m；

第三步、在架设好的管袋固液分离架下方的河床上铺设管袋托板，在管袋托板上放置待填充管袋，管袋上具有挂扣，通过绳索将管袋的挂扣与安装在管袋固液分离架顶部上的升降机构相连；

第四步、在管袋上一侧间隔设置淤泥注入口，另一侧间隔设置排水口，通过砂泵连接管袋的淤泥注入口分8～10次向管袋中注入淤泥，每次注浆间隔1～2h，并每次注入淤泥后，下次注入淤泥前升降管袋固液分离架上的提升装置，使管袋中的水从排水口排出水，当管袋内淤泥充填均匀、饱满、充填平整后，淤泥填充完毕,将淤泥注入口与排水口绑扎封闭，然后重复第四步的步骤，充填两根管袋，并通过提升装置将三根管袋调整堆砌成“品”字形潜堤；

第五步、开启管袋固液分离架上的升降机构，提升管袋使管袋与河床脱离，同时撤除管袋下部铺设的管袋托板；

第六步、下降管袋固液分离架上的升降机构，使管袋的挂扣与管袋固液分离架脱离，并撤出管袋固液分离架。

本发明在充填过程中要经常检查淤泥注入口的淤泥堆积情况，及时调整出泥管口位置，不断调整淤泥注入口，充填时在袋体顶面人工来回踩踏，使淤泥土颗粒重新排列趋于紧密，使袋内砂充填均匀、饱满，确保充填平整，加快袋体排水固结速度，待整个管袋达到屏浆阶段，适当减少充填砂袋机械或停止充填，以防布袋爆裂，留有一定固结脱水时间。

本发明进一步限定技术方案，前述的潜堤管袋固液分离的工艺方法,在第四步注入淤泥时，每次注浆间隔要对管袋内的淤泥进行平整，以使管袋内的淤泥分布均匀。

前述的潜堤管袋固液分离的工艺方法,所述管袋固液分离架的升降机构为电动葫芦。

前述的潜堤管袋固液分离的工艺方法,所述填充淤泥的最大含水率为70％。

一种管袋固液分离架，包括沿管袋铺设方向间隔插入在河床淤泥上的门形支撑架，所述门形支撑架由两根立柱和一根横梁焊接而成，所述两根立柱上均设有套接在所述立柱上的可活动的支撑托板，在两根所述立柱上均设有等间距的销轴插孔，所述支撑托板通过销轴与立柱卡接固定；所述横梁的中部焊接有安装座，在所述安装座上安装有升降机构；在所述门形支撑架下方的河床淤泥上铺设有管袋托板，在所述管袋托板上铺设潜堤管袋，所述潜堤管袋具有两层结构，其具有的下层潜堤由两排平行的充填沙土的下层防水密封生态管袋堆砌而成，且长度方向首尾相邻的下层防水密封生态管袋采用首尾交错的连接方式堆砌，所述潜堤具有的上层潜堤由一排位于所述潜堤下层两排平行的下层防水密封生态管袋中间位置的上层防水密封生态管袋堆积而成，上下两层防水密封生态管袋之间的空隙处填充有充满沙土的填充编织袋，上下两层防水密封生态管袋堆积后的横截面呈“品”字形结构。

潜堤管袋采用品字形堆砌方式堆砌，其结构底部与河床底部接触面积大，抗风浪结构稳定，因其每个管袋的横截面均为类椭圆结构，当风浪冲击管袋时，圆弧形的管袋外侧能有效缓冲风浪的能量，大大降低风浪对河岸护堤及其护堤河床的冲击；潜堤的管袋首尾采用交错堆积，能够最大限度的消除潜堤薄弱位置的抗风浪能力，保证潜堤的有效稳定的防护效果。

前述的管袋固液分离架，所述潜堤管袋填充后的横截面结构为底部为直线的类椭圆形，所述类椭圆形具有位于上方的曲线和位于下方的连接所述曲线两端点的直线，所述曲线为抛物曲线，曲线表达式为：y＝0.03x+0.005x²；以防水密封生态管袋充填沙土后的底部直线与抛物曲线的交点为原点，作水平线为横坐标x。这样，通过设置曲线形状，当风浪冲击管袋时，使相邻两个防水密封生态管之间形成掺气空腔，从而达到掺气空腔最长最大，掺气量最足，使水流冲击防水密封生态管袋作用弱化到最小；同时又能确保生态管袋潜堤下没有回溯水流，冲击水流平稳，起到了意想不到的技术效果。

前述的管袋固液分离架，所述支撑托板呈圆形，所述支撑托板的直径是所述立柱直径的2～3倍，以保证支撑托板有足够的面积支撑门形支撑架，保证在提升管袋时门形支撑架不易下沉。

前述的管袋固液分离架，所述支撑托板固定在离所述立柱底部1/3～1/2处的立柱上，使门形支撑架有足够的空间来提升管袋。

进一步的，前述的管袋固液分离架，所述升降机构为电动葫芦。

本发明的有益效果：本发明由吹砂船向管袋中灌入淤泥，再通过管袋固液分离架提升充装淤泥的管袋，将管袋中的水与固体物及时的分离开，并及时排出，改变了以往通过自然分离脱水的工艺方法，极大的提高了潜堤管袋的充填速度，使得由管袋堆填的潜堤能在短时间内完成施工，大大缩短施工工期，降低施工成本；因此本发明的工艺方法简便易行，有效实用，提高工作效率，节约成本，为下道工序提前施工了创造条件。

附图说明

图1为本发明管袋固液分离架结构示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种潜堤管袋固液分离的工艺方法,如图1所示，包括以下步骤：第一步、清除铺设管袋的河床表面杂物，测量放样，并在铺设河床上设立施工标志；第二步、根据设立的施工标志，间隔布置管袋固液分离架，管袋固液分离架垂直插入河床11的淤泥中，且两个管袋固液分离架的间隔为10m；第三步、在架设好的管袋固液分离架下方的河床上铺设管袋托板8，在管袋托板上放置待填充管袋3，管袋上具有挂扣，通过绳索9将管袋的挂扣与安装在管袋固液分离架顶部上的电动葫芦7相连；第四步、在管袋3上一侧间隔设置淤泥注入口1，另一侧间隔设置排水口2，通过美国进口的IMS7012绞吸式清淤船的砂泵连接管袋的淤泥注入口分10次向管袋中注入淤泥，每次注浆间隔1.5h，注入淤泥时，每次注浆间隔要对管袋内的淤泥进行平整，以使管袋内的淤泥分布均匀，并每次注入淤泥后，下次注入淤泥前升降管袋固液分离架上的提升装置，使管袋中的水从排水口排出水，当管袋内淤泥充填均匀、饱满、充填平整后，淤泥填充完毕,将淤泥注入口与排水口绑扎封闭，然后重复第四步的步骤，充填两根管袋，并通过提升装置将三根管袋调整堆砌成“品”字形潜堤；第五步、开启管袋固液分离架上的升降机构，提升管袋使管袋与河床脱离，同时撤除管袋下部铺设的管袋托板；第六步、下降管袋固液分离架上的升降机构，使管袋的挂扣与管袋固液分离架脱离，并撤出管袋固液分离架。

本发明在充填过程中要经常检查淤泥注入口的淤泥堆积情况，及时调整出泥管口位置，不断调整淤泥注入口，充填时在袋体顶面人工来回踩踏，使淤泥土颗粒重新排列趋于紧密，使袋内砂充填均匀、饱满，确保充填平整，加快袋体排水固结速度，待整个管袋达到屏浆阶段，适当减少充填砂袋机械或停止充填，以防布袋爆裂，留有一定固结脱水时间。

本实施例所指的管袋固液分离架，包括由两根立柱4和一根横梁构成的门形支撑架5，两根立柱上均设可活动调节的支撑托板6，支撑托板呈圆形，支撑托板的直径是立柱直径的3倍，支撑托板由销轴与立柱卡接固定，固定在离立柱底端的1/3处，并在横梁的中部安装有电动葫芦7；在门形支撑架下方的河床淤泥上铺设有管袋托板8，在管袋托板上铺设潜堤管袋，潜堤管袋具有两层结构，其具有的下层潜堤由两排平行的充填沙土的下层防水密封生态管袋堆砌而成，且长度方向首尾相邻的下层防水密封生态管袋采用首尾交错的连接方式堆砌，潜堤具有的上层潜堤由一排位于潜堤下层两排平行的下层防水密封生态管袋中间位置的上层防水密封生态管袋堆积而成，上下两层防水密封生态管袋之间的空隙处填充有充满沙土的填充编织袋，上下两层防水密封生态管袋堆积后的横截面呈“品”字形结构。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种潜堤管袋固液分离的工艺方法,其特征在于包括以下步骤：

第一步、清除铺设管袋的河床表面杂物，测量放样，并在铺设河床上设立施工标志；

第二步、根据设立的施工标志，间隔布置管袋固液分离架，管袋固液分离架垂直插入河床的淤泥中，且两个固液分离架的间隔为5～10m；

第三步、在架设好的管袋固液分离架下方的河床上铺设管袋托板，在管袋托板上放置待填充管袋，管袋上具有挂扣，通过绳索将管袋的挂扣与安装在固液分离架顶部上的升降机构相连；

第四步、在管袋上一侧间隔设置淤泥注入口，另一侧间隔设置排水口，通过泵连接管袋的淤泥注入口分8～10次向管袋中注入淤泥，每次注浆间隔1～2h，并每次注入淤泥后，下次注入淤泥前升降管袋固液分离架上的提升装置，使管袋中的水从排水口排出水，当管袋内淤泥充填均匀、饱满、充填平整后，淤泥填充完毕,将淤泥注入口与排水口绑扎封闭，然后重复第四步的步骤，充填两根管袋，并通过提升装置将三根管袋调整堆砌成“品”字形潜堤；

第五步、开启管袋固液分离架上的升降机构，提升管袋使管袋与河床脱离，同时撤除管袋下部铺设的管袋托板；

第六步、下降管袋固液分离架上的升降机构，使管袋的挂扣与管袋固液分离架脱离，并撤出管袋固液分离架。

2.根据权利要求1所述的潜堤管袋固液分离的工艺方法,其特征在于：在第四步注入淤泥时，每次注浆间隔要对管袋内的淤泥进行平整，以使管袋内的淤泥分布均匀。

3.根据权利要求1所述的潜堤管袋固液分离的工艺方法,其特征在于：所述管袋固液分离架的升降机构为电动葫芦。

4.根据权利要求1所述的潜堤管袋固液分离的工艺方法,其特征在于：所述填充淤泥的最大含水率为70%。

5.一种用于权利要求1所述潜堤管袋固液分离的工艺方法的管袋固液分离架，其特征在于：包括沿管袋铺设方向间隔插入在河床淤泥上的门形支撑架，所述门形支撑架由两根立柱和一根横梁焊接而成，所述两根立柱上均设有套接在所述立柱上的可活动的支撑托板，在两根所述立柱上均设有等间距的销轴插孔，所述支撑托板通过销轴与立柱卡接固定；所述横梁的中部焊接有安装座，在所述安装座上安装有升降机构；在所述门形支撑架下方的河床淤泥上铺设有管袋托板，在所述管袋托板上铺设潜堤管袋，所述潜堤管袋具有两层结构，其具有的下层潜堤由两排平行的充填沙土的下层防水密封生态管袋堆砌而成，且长度方向首尾相邻的下层防水密封生态管袋采用首尾交错的连接方式堆砌，所述潜堤具有的上层潜堤由一排位于所述潜堤下层两排平行的下层防水密封生态管袋中间位置的上层防水密封生态管袋堆积而成，上下两层防水密封生态管袋之间的空隙处填充有充满沙土的填充编织袋，上下两层防水密封生态管袋堆积后的横截面呈“品”字形结构。

6.根据权利要求5所述的管袋固液分离架，其特征在于：所述潜堤管袋填充后的横截面结构为底部为直线的类椭圆形，所述类椭圆形具有位于上方的曲线和位于下方的连接所述曲线两端点的直线，所述曲线为抛物曲线，曲线表达式为：y=0.03x+0.005x²；以防水密封生态管袋充填沙土后的底部直线与抛物曲线的交点为原点，作水平线为横坐标x。

7.根据权利要求5所述的管袋固液分离架，其特征在于：所述支撑托板呈圆形，所述支撑托板的直径是所述立柱直径的2～3倍。

8.根据权利要求5所述的管袋固液分离架，其特征在于：所述支撑托板固定在离所述立柱底部1/3～1/2处的立柱上。

9.根据权利要求5所述的管袋固液分离架，其特征在于：所述升降机构为电动葫芦。