CN112127354B - 一种真空固结处理流态泥用的自密封式排水管和排水方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种真空固结处理流态泥用的自密封式排水管和排水方法，包括盲沟、可伸缩土工布、气囊及气囊定位装置。所述气囊定位装置将排水管分为上下两部分，其中气囊位于排水管上部内侧和气囊定位装置的上方。所述气囊定位装置的上方和下方均连接有可伸缩土工布，所述排水管的底部设置有气压管路一和气压管路二，所述气压管路二和排水管下部连通，气压管路一和气囊连通。本发明随着真空固结处理，淤泥厚度的降低，调节排水管上下部分管中压力，可以促使定位装置插入淤泥中，达到自动密封的效果。
Description
技术领域
本发明属于流态泥处理领域，尤其涉及一种真空固结处理流态泥用的自密封式排水管和排水方法。
背景技术
搅拌桩、盾构等工程施工、污水处理厂污水处理、航道疏浚等建设活动中都会产生大量的工程废弃泥、污泥、疏浚泥等高含水率流态泥。这些流态泥一般都会堆放堆场中，如何处理这些流态泥，将其转变为可利用的填土资源，减少废弃物对生态环境的破坏，是亟需解决的问题。
真空固结是目前处理大方量流态泥的常用方法。该方法是在淤泥中设置排水装置，并接通真空，使淤泥中的水在负压作用下通过竖向排水体排出，从而达到加固土体的目的，故真空固结中竖向排水体至关重要。目前常用的竖向排水体为塑料排水板，该排水体属于柔性排水体。在真空处理流态泥时，由于流态泥沉降量大，导致塑料排水板发生弯折，使其真空传递能力及排水能力下降，从而影响处理效果。本发明提出的刚性塑料材质排水管，与塑料排水板相比，在真空处理时不会存在弯折现象，可以大幅度提高真空固结处理效果。
目前，也有采用硬质管作为排水体处理流态泥的（这方面的专利是有的），但硬质排水管上部是开口的，管子中不能形成密闭的空间，所以只能用于一般的排水体排水处理流态泥，不能用于真空固结处理流态泥。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种真空固结处理流态泥用的自密封式排水管和排水方法。随着真空固结处理，流态泥厚度降低，通过调节排水管上下部分管中压力，使定位装置插入淤泥中，达到自动密封的效果。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种使用真空固结处理流态泥用的自密封式排水管的方法，包括如下步骤：
步骤一，在流态泥堆场底部设置砂垫层，铺设气压管路一和气压管路二，并在砂垫层上铺设土工布；
步骤二，打设排水管，并将排水管与气压管路一和气压管路二相连接；
步骤三，将流态泥吹填到堆场内，将抽真空设备与气压管路二连接，气压管路一与充气泵相连。利用抽真空设备对排水管进行抽真空，利用充气泵从气压管路一对气囊进行充气，从而使得气囊体积膨胀。在真空负压和气囊体积增加共同作用下，气囊定位装置将向下运行，两侧翼插入淤泥中，从而在排水管和淤泥层之间形成密封，在排水管下部形成负压，从而使淤泥中的水分透过可伸缩土工布和排水管上的排水孔进入到排水管下部，并最终从砂垫层中排出；
步骤四，利用充气泵从气压管路一对气囊继续进行充气，从而使得气囊体积膨胀，将气囊定位装置不断向下推动，从而使得定位装置的侧翼插入到淤泥中，保持排水管下部始终处于密封状态，避免了排水管下部的真空损失。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
本发明随着真空固结处理，淤泥厚度的降低，调节排水管上下部分管中压力，可以促使定位装置插入淤泥中，达到自动密封的效果。
附图说明
图1为本实施例的整体结构示意图。
图中，1、气压管路一；2、气压管路二；3、盲沟；4、土工布；5、砂垫层；6、可伸缩土工布；7、气囊定位装置；8、气囊；9、流态泥层；10、排水管盖帽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
本发明提供一种真空固结处理流态泥用的自密封式排水管，如图1所示。包括盲沟、可伸缩土工布、气囊及气囊定位装置，所述排水管内位于气囊定位装置的上方设置有气囊，所述气囊定位装置的上方和下方均连接有可伸缩土工布，所述排水管的底部设置有气压管路一和气压管路二，所述气压管路二和排水管下部连通，气压管路一和气囊连通。所述气囊定位装置侧边连接有倾斜向下的侧翼。所述气囊为柔性密封膜气囊。所述排水管顶端连接有排水管盖帽。
一种使用真空固结处理流态泥用的自密封式盲沟的方法，包括如下步骤：
步骤一，在流态泥堆场底部设置砂垫层，铺设气压管路一和气压管路二，并在砂垫层上铺设土工布；
步骤二，打设排水管，并将排水管与气压管路一和气压管路二相连接；
步骤三，将流态泥吹填到堆场内，将抽真空设备与气压管路二连接，气压管路一与充气泵相连。利用抽真空设备对盲沟下部进行抽真空，利用充气泵从气压管路一对气囊进行充气，从而使得气囊体积膨胀。在真空负压和气囊体积增加共同作用下，气囊定位装置将向下运行，两侧翼插入淤泥中，从而在排水管和淤泥层之间形成密封，在下部排水管形成真空负压，从而使淤泥中的水分透过可伸缩土工布和排水管上的排水孔进入到排水管下部，并最终从砂垫层中排出；
步骤四，利用充气泵从气压管路一对气囊继续进行充气，从而使得气囊体积膨胀，将气囊定位装置不断向下推动，从而使得定位装置的侧翼插入到淤泥中，保持排水管下部始终处于密封状态，避免了排水管下部的真空损失。
具体实施说明：
本发明提供一种在采用真空固结技术处理堆场中疏浚淤泥时所用的自密封式排水管。该排水管主要由盲沟3、可伸缩土工布6、气囊8及气囊定位装置7组成。盲沟3顶端设置一个可固定的排水管盖帽10，以避免长期曝露对柔性密封膜的损害。该排水管上部内侧为柔性密封膜制成的气囊8，气囊8的外表面包裹了一层可伸缩的土工布6，并将土工布6和气囊8下部设置的气囊定位装置7相连。排水管下部在盲沟3外侧包裹一层可伸缩土工布6，并将可伸缩土工布6与气囊定位装置7相连，可伸缩土工布6的伸缩性可满足气囊定位装置7的上下移动。此外，气囊8与气压管路一1相连。在采用真空固结处理疏浚淤泥时，气压管路二2连接到射流泵上进行抽真空，气压管路一1连接到充气泵进行充气。在真空负压和气囊体积膨胀共同作用下，气囊定位装置将向下运行，两侧翼插入淤泥中，从而在盲沟和淤泥层之间形成密封，确保盲沟中真空的形成。此时，排水管下半部分在真空负压的作用下，吸收淤泥中的水，并通过底部的砂垫层5排出（砂垫层5具体厚度视实际工程情况而定，比如可以采用0.5 m的粉细砂垫层和0.5m的中粗砂垫层构成）。考虑到淤泥的强度在处理工程中会变化，排水管下部的真空度也会调节变化，这会导致定位装置不能在淤泥中达到一个较好的密封位置。为解决这一情况，可以通过气压管路一1向气囊8中抽气或冲气，如果气囊定位装置7埋在淤泥中过深（超过50 cm），采取抽气；如果气囊定位装置7埋在淤泥中过浅层（30 cm），采取充气，调节气囊定位装置7的位置。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (3)
1.一种使用真空固结处理流态泥用的自密封式排水管的排水方法，其特征在于：所述自密封式排水管包括盲沟、可伸缩土工布、气囊及气囊定位装置；所述气囊定位装置将排水管分为上下两部分，其中气囊位于排水管上部内侧和气囊定位装置的上方，所述气囊定位装置的上方和下方均连接有可伸缩土工布，所述排水管的底部设置有气压管路一和气压管路二，所述气压管路二和排水管下部连通，气压管路一和气囊连通；所述气囊定位装置侧边连接有倾斜向下的侧翼；
所述排水方法包括如下步骤：
步骤一，在流态泥堆场底部设置砂垫层，铺设气压管路一和气压管路二，并在砂垫层上铺设土工布；
步骤二，打设排水管，并将排水管与气压管路一和气压管路二相连接；
步骤三，将流态泥吹填到堆场内，将抽真空设备与气压管路二连接，气压管路一与充气泵相连；利用抽真空设备对排水管下部进行抽真空，利用充气泵从气压管路一对气囊进行充气，从而使得气囊体积膨胀；在真空负压和气囊体积增加共同作用下，气囊定位装置将向下运行，两侧翼插入淤泥中，从而在排水管和淤泥层之间形成密封，在排水管下部形成负压，从而使淤泥中的水分透过可伸缩土工布和排水管上的排水孔进入到排水管下部，并最终从砂垫层中排出；
步骤四，利用充气泵从气压管路一对气囊继续进行充气，从而使得气囊体积膨胀，将气囊定位装置不断向下推动，从而使得定位装置的侧翼插入到淤泥中，保持排水管下部始终处于密封状态，避免了排水管下部的真空损失。
2.根据权利要求1所述的一种使用真空固结处理流态泥用的自密封式排水管的排水方法，其特征在于：所述气囊为柔性密封膜气囊。
3.根据权利要求1所述的一种使用真空固结处理流态泥用的自密封式排水管的排水方法，其特征在于：所述排水管顶端连接有排水管盖帽。
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