CN104214454B - 固废处理场渗滤液导排管与穿坝管连接结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种固废处理场渗滤液导排管与穿坝管连接结构及施工方法，其是通过柔性连接方式使渗滤液导排管与穿坝管进行对接；穿坝管的上、下方分别包覆有固废处理场边坡防渗膜层和库底防渗膜层；防渗膜层均热熔焊接在穿坝管的外围，且热熔焊接所在区域还通过不锈钢箍环将防渗膜层紧箍在穿坝管的外侧。本发明的施工方法包括：先利用两道单轨焊接法，第一道是将防渗膜层热熔焊接到穿坝管，第二道是将接口防护膜包覆第一道的热熔焊接接口并单轨一周满焊；然后采用柔性连接膜包裹覆盖穿坝管的热熔焊接接口处，并用不锈钢箍环抱箍柔性连接膜的两端，完成施工。本发明可更好地保证渗滤液导排管与穿坝管工作稳定性，便于后期进行检修维护。

Description

固废处理场渗滤液导排管与穿坝管连接结构及施工方法

技术领域

本发明属于固废处理场的布置结构及施工技术领域，尤其涉及一种渗滤液导排管与穿坝管的连接结构及其施工方法。

背景技术

近年来为减少城市生活垃圾对环境的污染，县级以上的城市先后投入大量资金建设生活垃圾卫生填埋场以替代以前的简易填埋场。其中，库区防渗、渗滤液收集导排系统、渗滤液处理系统是城市生活垃圾卫生填埋场无害化的重要组成部分，防渗效果直接影响生活垃圾无害化处理效果。经过抽样调研发现，90％以上的填埋场投入使用后，先后出现渗滤液渗漏的现象。导致渗漏的原因主要是防渗膜局部破裂。导致防渗膜局部破裂的原因有：填埋作业机械的破坏；地基沉降不均匀和承压不均匀而产生撕裂；焊接施工质量低劣导致接口开裂；地下水掏空库底垫层导致防渗膜撕裂等。

由于填埋场防渗膜面积巨大，检查防渗膜局部的漏点非常困难。据多年的查漏施工经验，发现防渗膜破裂发生在库底渗滤液导排主管穿过垃圾主坝时与库区防渗膜连接处的概率最高。连接处的防渗膜容易产生撕裂，存在设计缺陷，其主要体现在三个方面：

(1)未考虑围绕穿坝管360度圆周焊接施工的作业空间；作业空间狭小导致穿坝管靠近库底基础垫层的一面焊接施工困难，靠近库底基础垫层接口往往焊接不牢、不到位，焊接质量难以保证。

(2)未考虑穿坝管与库底渗滤液导排主管连接处的剪切力差异。随着垃圾堆体的不断增加，库底沉降变化与垃圾坝的沉降变化会出现显著差异，导致库底渗滤液导排主管与穿坝管接口处变形、断裂，管道断裂后垃圾在渗滤液的流动下带入穿坝管，垃圾的不断进入会堵塞穿坝管，严重时会导致整个库区的渗滤液导排系统报废。

(3)现有的设计不便于运营阶段的检查、维修。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种可保证渗滤液导排管与穿坝管工作稳定性、便于后期进行检修维护的固废处理场渗滤液导排管与穿坝管连接结构，还相应提供一种固废处理场渗滤液导排管与穿坝管连接结构的施工方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种固废处理场(特别适用于垃圾填埋场)渗滤液导排管与穿坝管连接结构，所述连接结构是通过柔性连接方式使渗滤液导排管的出液口与穿坝管的进液口进行对接；所述穿坝管的上方包覆有固废处理场边坡防渗膜层；所述穿坝管的下方包覆有固废处理场库底防渗膜层；所述固废处理场边坡防渗膜层和固废处理场库底防渗膜层均热熔焊接在穿坝管的外围，且前述热熔焊接所在区域还通过至少一道的不锈钢箍环将固废处理场边坡防渗膜层和固废处理场库底防渗膜层紧箍在穿坝管的外侧。本发明的技术方案可以有效防止穿坝管与渗滤液导排管在连接处错位撕裂导致的渗漏。

上述的固废处理场渗滤液导排管与穿坝管连接结构中，优选的，所述热熔焊接所在区域的接口处外还包覆有一层接口防护膜，该接口防护膜优选使用高密度聚乙烯膜(HDPE膜)，且该接口防护膜的一端包覆在热熔焊接所在区域，另一端包覆在所述穿坝管的进液口附近，所述接口防护膜通过单轨满焊一周包覆在前述的接口处。通过该接口防护膜的第二道包覆，可将第一道焊接口保护起来，起到双层防护的作用。

上述的固废处理场渗滤液导排管与穿坝管连接结构中，优选的，所述柔性连接方式是指：所述渗滤液导排管的出液口与穿坝管的进液口之间间隔一定距离，且通过一柔性连接膜将渗滤液导排管的出液口和穿坝管的进液口包覆，柔性连接膜的两端均满焊一周分别固接在渗滤液导排管和穿坝管上。

上述的固废处理场渗滤液导排管与穿坝管连接结构中，更优选的，所述柔性连接膜的中段预留有一定长度的柔性褶皱区。该柔性褶皱区可进一步确保柔性连接膜与两管(即渗滤液导排管和穿坝管)接口处有一定的伸缩性，该伸缩性可确保在地层剪切力作用下不会对柔性连接膜等连接材料造成撕裂，从而有效防止固废处理场中渗滤液的渗漏，还可有效防止固废料进入管道引起管道堵塞问题的发生。

上述的固废处理场渗滤液导排管与穿坝管连接结构中，更优选的，所述柔性连接膜两端的满焊固接区域均采用不锈钢箍环固定。

上述的固废处理场渗滤液导排管与穿坝管连接结构中，优选的，所述渗滤液导排管和穿坝管均由一开设有通孔的竖直支撑块支承，且渗滤液导排管和穿坝管分别从竖直支撑块相对的两侧穿过该通孔后进行对接。这样的结构使得竖直支撑块能起到承托、平衡和稳固渗滤液导排管与穿坝管的作用，也能更好地避免因地层沉降不均匀和承压不一致而导致的渗滤液导排管与穿坝管连接处被扭曲、撕裂或者断裂等问题。

上述的固废处理场渗滤液导排管与穿坝管连接结构中，优选的，所述固废处理场边坡防渗膜层和固废处理场库底防渗膜层均从支承穿坝管的竖直支撑块上的通孔中延伸进入对接处，并包裹住穿坝管。

上述的固废处理场渗滤液导排管与穿坝管连接结构中，优选的，所述支承渗滤液导排管和穿坝管的竖直支撑块相互连接并包围形成一中空腔体，所述中空腔体的顶部设有钢筋网片增强的混凝土顶盖板，所述中空腔体的底部设有钢筋网片增强的混凝土底板，所述混凝土底板位于固废处理场库底防渗膜层上方，所述混凝土顶盖板由竖直支撑块支撑。通过采用混凝土底板便于对竖直支撑块形成支承，也便于后续的施工焊接操作和后期的安装及检修，而采用的混凝土顶盖板，则可避免渗滤液导排管与穿坝管的连接处与固废处理场中的垃圾废物等直接接触，亦可防止固废填埋作业对渗滤液导排管与穿坝管接口处的连接结构造成破坏。

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种上述固废处理场渗滤液导排管与穿坝管连接结构的施工方法，包括以下步骤：

(1)采用两道单轨焊接法对所述穿坝管进行焊接，第一道是将固废处理场边坡防渗膜层和固废处理场库底防渗膜层热熔焊接到穿坝管，并用不锈钢箍环抱箍，第二道是将一接口防护膜包覆第一道的热熔焊接接口并单轨一周满焊；

(2)将所述渗滤液导排管的出液口与穿坝管的进液口间隔一定距离，然后采用柔性连接膜一端包裹覆盖上述穿坝管的热熔焊接接口处，另一端包裹渗滤液导排管的出液口，采用单轨一周满焊并用不锈钢箍环抱箍柔性连接膜的两端；所述柔性连接膜预留一段柔性褶皱长度，完成施工。

上述的施工方法中，优选的，在上述步骤(1)之前，先在靠近固废处理场的穿坝管和渗滤液导排管的连接处开挖一基坑，在基坑内砌筑所述开设有通孔的竖直支撑块，并使竖直支撑块在基坑内围成一腔体，然后将所述穿坝管和渗滤液导排管穿过竖直支撑块上开设的通孔进行后续的操作步骤。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明中的连接结构采用了组合柔性连接方式，可避免穿坝管与库底渗滤液导排管因沉降速度不同、承受压力的差异而产生的断裂、撕裂；

(2)优化后的技术方案中，两管口之间的柔性连接膜预留一定的柔性褶皱长度，使柔性连接膜与两管接口处有一定的伸缩性，该伸缩性可确保在地层剪切力作用下不会对连接材料造成撕裂，从而有效防止垃圾渗滤液的渗漏，还可有效防止固废料进入管道引起管道堵塞问题的发生；

(3)本发明中的连接结构还采用了双层单轨焊接方式，不仅可以提高固废处理场边坡防渗膜层、固废处理场库底防渗膜层与穿坝管之间的焊接质量，而且可以起到双层防护的作用；

(4)优化后的技术方案中采用了竖直支撑块，该竖直支撑块能够承托、平衡、稳固穿坝管和库底的渗滤液导排管，使两管的连接处位移程度降低，从而更好地避免对两管连接处可能带来的撕裂；

(5)优化后的技术方案中以竖直支撑块为基础，搭建形成一中空腔体，该中空腔体给后续各管道的焊接施工作业提供了足够的空间，能为高质量的焊接施工提供保证；同时还可挡住填埋施工作业及固废处理场中垃圾堆体对两管接口处的损害；也便于在固废处理场的运营期对穿坝管的渗漏情况进行观察和检修；

(6)本发明的施工方法步骤简单、操作方便，能够提高连接结构的施工质量和施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中固废处理场渗滤液导排管与穿坝管连接结构的结构示意图。

图2为本发明实施例2中固废处理场渗滤液导排管与穿坝管连接结构的平面布置简图(省略了部分构件)。

图3为图2中A-A处的剖视图(旋转了90°)。

图例说明

1、安装检修井；11、中空腔体；12、竖直支撑块；13、混凝土底板；14、混凝土顶盖板；15、不锈钢提耳；2、渗滤液导排管；3、穿坝管；4、固废处理场库底防渗膜层；5、固废处理场边坡防渗膜层；6、不锈钢箍环；61、接口防护膜；7、柔性连接膜；71、柔性褶皱区；8、垃圾坝坝体；9、调节池。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。

需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例1：

一种如图1所示本发明的固废处理场渗滤液导排管与穿坝管连接结构，该连接结构是通过柔性连接方式使渗滤液导排管2的出液口与穿坝管3的进液口进行对接；穿坝管3的上方包覆有固废处理场边坡防渗膜层5；穿坝管3的下方包覆有固废处理场库底防渗膜层4；固废处理场边坡防渗膜层5和固废处理场库底防渗膜层4均热熔焊接在穿坝管3的外围，且前述热熔焊接所在区域还通过至少一道的不锈钢箍环6将固废处理场边坡防渗膜层5和固废处理场库底防渗膜层4紧箍在穿坝管3的外侧。

如图1所示，本实施例的热熔焊接所在区域的接口处外还包覆有一层接口防护膜61(本实施例选用HDPE膜)，且该接口防护膜61的一端包覆在热熔焊接所在区域，另一端包覆在所述穿坝管3的进液口附近，接口防护膜61通过单轨满焊一周包覆在前述的接口处。接口防护膜61外侧也可通过不锈钢箍环6箍紧。

如图1所示，本实施例中的柔性连接方式是指：渗滤液导排管2的出液口与穿坝管3的进液口之间间隔一定距离，且通过一柔性连接膜7将渗滤液导排管2的出液口和穿坝管3的进液口包覆，柔性连接膜7的两端均满焊一周分别固接在渗滤液导排管2和穿坝管3上。柔性连接膜7的中段预留有一定长度的柔性褶皱区71。柔性连接膜7两端的满焊固接区域均采用不锈钢箍环6固定。

本实施例上述的固废处理场渗滤液导排管与穿坝管连接结构的施工方法，具体包括以下步骤：

(1)采用两道单轨焊接法对所述穿坝管3进行焊接，第一道是将固废处理场边坡防渗膜层5和固废处理场库底防渗膜层4热熔焊接到穿坝管3，并用两道不锈钢箍环6抱箍，第二道是将2mm厚的高密度聚乙烯膜(即接口防护膜61)包覆第一道的热熔焊接接口并单轨一周满焊；通过将第一道热熔焊接口保护起来，可起到双层防护的作用；

(2)将渗滤液导排管2的出液口与穿坝管3的进液口预留200mm的距离，然后采用柔性连接膜7(本实施例采用的柔性连接膜7为2mm厚的高密度聚乙烯膜)一端包裹覆盖上述穿坝管3的热熔焊接接口处，另一端包裹渗滤液导排管2的出液口，采用单轨一周满焊并用两道不锈钢箍环6抱箍柔性连接膜7的两端；柔性连接膜7预留一段500mm柔性褶皱长度，使柔性连接膜7与两管接口处有一定的伸缩性，该伸缩性可确保在地层剪切力作用下不会对连接材料造成撕裂，从而有效防止垃圾渗滤液的渗漏，完成施工。

实施例2：

一种如图2、图3所示本发明的固废处理场(本实施例为垃圾填埋场)渗滤液导排管与穿坝管连接结构，本实施例中的渗滤液导排管2即为该垃圾填埋场库底的渗滤液导排主管，主要收集该固废处理场中产生的垃圾渗滤液等，本实施例中的穿坝管3是连接渗滤液导排管2与调节池9的连接管道，其主要将渗滤液导排管2中汇集的垃圾渗滤液等导出至固废处理场外的调节池9中。

如图2、图3所示，本实施例的固废处理场内铺设有固废处理场库底防渗膜层4和固废处理场边坡防渗膜层5，且本实施例的连接结构是设置在靠近垃圾坝坝体8的坡脚处，同时也是处于固废处理场库底防渗膜层4和固废处理场边坡防渗膜层5交接的区域。穿坝管3的上方包覆有固废处理场边坡防渗膜层5；穿坝管3的下方包覆有固废处理场库底防渗膜层4；固废处理场边坡防渗膜层5和固废处理场库底防渗膜层4均热熔焊接在穿坝管3的外围，且前述热熔焊接所在区域还通过至少一道的不锈钢箍环6将固废处理场边坡防渗膜层5和固废处理场库底防渗膜层4紧箍在穿坝管3的外侧。

如图2、图3所示，本实施例的热熔焊接所在区域的接口处外还包覆有一层接口防护膜61(本实施例选用HDPE膜)，且该接口防护膜61的一端包覆在热熔焊接所在区域，另一端包覆在穿坝管3的进液口附近，接口防护膜61通过单轨满焊一周包覆在前述的接口处。接口防护膜61外侧也可通过不锈钢箍环6箍紧。

本实施例的连接结构是通过柔性连接方式使渗滤液导排管2的出液口与穿坝管3的进液口进行对接。如图2、图3所示，本实施例中的柔性连接方式是指：渗滤液导排管2的出液口与穿坝管3的进液口之间间隔一定距离，且通过一柔性连接膜7将渗滤液导排管2的出液口和穿坝管3的进液口包覆，柔性连接膜7的两端均满焊一周分别固接在渗滤液导排管2和穿坝管3上。柔性连接膜7的中段预留有一定长度的柔性褶皱区71。柔性连接膜7两端的满焊固接区域均采用不锈钢箍环6固定。

本实施例中，渗滤液导排管2和穿坝管3均由一开设有通孔的竖直支撑块12支承，且渗滤液导排管2和穿坝管3分别从竖直支撑块12相对的两侧穿过该通孔后进行对接。渗滤液导排管2与其穿插通孔设置于竖直支撑块12的中部区域；穿坝管3与其穿插通孔设置于另一竖直支撑块12的中部区域。支承渗滤液导排管2和穿坝管3的竖直支撑块12相互连接并包围形成一中空腔体11，中空腔体11的顶部设有钢筋网片增强的混凝土顶盖板14，中空腔体11的底部设有钢筋网片增强的混凝土底板13，混凝土底板13位于固废处理场库底防渗膜层4上方，混凝土顶盖板14由竖直支撑块12支撑。该竖直支撑块12、混凝土顶盖板14和混凝土底板13共同围成一中空式结构的安装检修井1，即渗滤液导排管2与穿坝管3延伸至安装检修井1。固废处理场边坡防渗膜层5和固废处理场库底防渗膜层4均从支承穿坝管3的竖直支撑块12上的通孔中延伸进入中空腔体11中的对接处附近，并包裹住穿坝管3。

本实施例上述的固废处理场渗滤液导排管与穿坝管连接结构的施工方法，具体包括以下步骤：

(1)井底基础开挖：在靠近固废处理场的穿坝管3和渗滤液导排管2的连接处开挖一基坑，基坑为一长、宽、高均为4000mm左右的正方体基坑，用粘土压实基坑基础层，压实度一般大于95％，基坑基础层厚度约为500mm；在基坑基础层上铺设固废处理场库底防渗膜层4，在固废处理场库底防渗膜层4上铺垫约200mm厚的粘土层，在粘土层上用混凝土灌浆浇注得到300mm厚的C30混凝土底板13；该混凝土底板13采用双向Ф14@150钢筋网片增强，该混凝土底板13的长、宽均为3800mm左右；

(2)砌筑竖直支撑块：在上述的混凝土底板13上砖砌一定高度的竖直支撑块12(竖直支撑块厚度为370mm)，为方便施工操作，使混凝土底板13与竖直支撑块12上穿设两管(穿坝管3和渗滤液导排管2)的位置之间保持1500mm左右的高差；同时使靠近固废处理场坝体侧的竖直支撑块12与穿坝管3和渗滤液导排管2的对接处保持一定距离(大于1500mm)；两侧正对的竖直支撑块12起承托穿坝管3和渗滤液导排管2的作用；竖直支撑块12围成的中空腔体11的长、宽、高均为2500mm左右；

(3)穿坝管焊接：采用两道单轨焊接法对穿坝管3进行焊接，第一道是将固废处理场边坡防渗膜层5和固废处理场库底防渗膜层4热熔焊接到穿坝管3，并用两道不锈钢箍环6抱箍，第二道是将2mm厚的高密度聚乙烯膜包覆第一道的热熔焊接接口并单轨一周满焊；通过将第一道热熔焊接口保护起来，可起到双层防护的作用；

(4)穿坝管与渗滤液导排管的对接：将渗滤液导排管2的出液口与穿坝管3的进液口预留200mm的距离，然后采用柔性连接膜7(本实施例采用的柔性连接膜7为2mm厚的高密度聚乙烯膜)一端包裹覆盖上述穿坝管3的热熔焊接接口处，另一端包裹渗滤液导排管2的出液口，采用单轨一周满焊并用两道不锈钢箍环6抱箍柔性连接膜7的两端；柔性连接膜7预留一段500mm柔性褶皱长度，使柔性连接膜7与两管接口处有一定的伸缩性，该伸缩性可确保在地层剪切力作用下不会对连接材料造成撕裂，从而有效防止垃圾渗滤液的渗漏；

(5)将混凝土顶盖板14盖上，混凝土顶盖板14采用200mm厚的钢筋砼井盖，采用双向Ф14@150钢筋网片增强；混凝土顶盖板14上预制2～4个不锈钢提耳15，方便揭开混凝土顶盖板14；混凝土顶盖板14可避免两管连接处与固废处理场中的垃圾直接接触，防止填埋作业对两管接口处软连接物的破坏；防止垃圾堆体的重压对两管端口的损害；盖上混凝土顶盖板14后完成施工。

Claims (5)

1.一种固废处理场渗滤液导排管与穿坝管连接结构，其特征在于：所述连接结构是通过柔性连接方式使渗滤液导排管（2）的出液口与穿坝管（3）的进液口进行对接；所述穿坝管（3）的上方包覆有固废处理场边坡防渗膜层（5）；所述穿坝管（3）的下方包覆有固废处理场库底防渗膜层（4）；所述固废处理场边坡防渗膜层（5）和固废处理场库底防渗膜层（4）均热熔焊接在穿坝管（3）的外围，且前述热熔焊接所在区域还通过至少一道的不锈钢箍环（6）将固废处理场边坡防渗膜层（5）和固废处理场库底防渗膜层（4）紧箍在穿坝管（3）的外侧；

所述柔性连接方式是指：所述渗滤液导排管（2）的出液口与穿坝管（3）的进液口之间间隔一定距离，且通过一柔性连接膜（7）将渗滤液导排管（2）的出液口和穿坝管（3）的进液口包覆，柔性连接膜（7）的两端均满焊一周分别固接在渗滤液导排管（2）和穿坝管（3）上；所述柔性连接膜（7）的中段预留有一定长度的柔性褶皱区（71）；

所述渗滤液导排管（2）和穿坝管（3）均由一开设有通孔的竖直支撑块（12）支承，且渗滤液导排管（2）和穿坝管（3）分别从竖直支撑块（12）相对的两侧穿过该通孔后进行对接；所述支承渗滤液导排管（2）和穿坝管（3）的竖直支撑块（12）相互连接并包围形成一中空腔体（11）。

2.根据权利要求1所述的固废处理场渗滤液导排管与穿坝管连接结构，其特征在于：所述热熔焊接所在区域的接口处外还包覆有一层接口防护膜（61），且该接口防护膜（61）的一端包覆在热熔焊接所在区域，另一端包覆在所述穿坝管（3）的进液口附近，所述接口防护膜（61）通过单轨满焊一周包覆在前述的接口处。

3.根据权利要求1所述的固废处理场渗滤液导排管与穿坝管连接结构，其特征在于，所述柔性连接膜（7）两端的满焊固接区域均采用不锈钢箍环（6）固定。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的固废处理场渗滤液导排管与穿坝管连接结构，其特征在于：所述固废处理场边坡防渗膜层（5）和固废处理场库底防渗膜层（4）均从支承穿坝管（3）的竖直支撑块（12）上的通孔中延伸进入对接处，并包裹住穿坝管（3）。

5.一种如权利要求1～4中任一项所述固废处理场渗滤液导排管与穿坝管连接结构的施工方法，包括以下步骤：

① 采用两道单轨焊接法对所述穿坝管（3）进行焊接，第一道是将固废处理场边坡防渗膜层（5）和固废处理场库底防渗膜层（4）热熔焊接到穿坝管（3），并用不锈钢箍环（6）抱箍，第二道是将一接口防护膜（61）包覆第一道的热熔焊接接口并单轨一周满焊；

② 将所述渗滤液导排管（2）的出液口与穿坝管（3）的进液口间隔一定距离，然后采用柔性连接膜（7）一端包裹覆盖上述穿坝管（3）的热熔焊接接口处，另一端包裹渗滤液导排管（2）的出液口，采用单轨一周满焊并用不锈钢箍环（6）抱箍柔性连接膜（7）的两端；所述柔性连接膜（7）预留一段柔性褶皱长度，完成施工；

在上述步骤①之前，先在靠近固废处理场的穿坝管（3）和渗滤液导排管（2）的连接处开挖一基坑，在基坑内砌筑所述开设有通孔的竖直支撑块（12），并使竖直支撑块（12）在基坑内围成一腔体，然后将所述穿坝管（3）和渗滤液导排管（2）穿过竖直支撑块（12）上开设的通孔进行后续的操作步骤。