專利名稱：用于新吹填淤泥加固的水平排水快速固結(jié)的鋪管設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種地基處理設備，尤其是一種用于新吹填淤泥加固 的水平排水快速固結(jié)的鋪管設備。
背景技術：
隨著我國沿海地區(qū)的開發(fā)建設，吹填造陸的技術和規(guī)模也在快速發(fā)展， 但吹填上來的淤泥卻需要一年甚至數(shù)年的自然沉降時間，才能固結(jié)到滿足 人、機施工進行工程建設的程度，不能滿足早施工、早投產(chǎn)的要求。
現(xiàn)有的技術通常采用在軟土中垂直打入地下塑料排水板等，地面鋪設 砂墊層，砂層中水平埋設排水管，用相連的真空射流裝置進行抽氣抽水約 三個月左右，達到軟土加固的目的。但是，現(xiàn)有技術存在的問題是，新吹
填的泥漿處于超流塑態(tài)，含水率都在100%以上，人機作業(yè)須等半年甚至更
久，或者要在上面吹填幾米的砂土。這樣的方法造價高，時間久。現(xiàn)行預 壓加固技術，必須先鋪砂鋪膜密封后開始預壓，但新吹填淤泥太軟又無法 滿足人工大面積鋪砂、鋪膜作業(yè)的載荷條件，因而新吹填造陸的項目就設 在吹填完成之后或者等待自然固結(jié)，約半年到一年左右，要么就及采取再 吹填砂層或人工填山皮土等等做臨時面層，拖延了時間、工期。
以往還有一種技術是在吹填前將排水板鋪設在坑底，再在水平排水板
上立上豎向排水管(間距為lmXlm);然后開始吹填，該做法的缺陷是坑 底水平排水通道距吹填淤泥表面在3m甚至10m以上，其排水固結(jié)范圍很小， 一般只能固結(jié)底層0.8m，而上部的和底層的淤泥，則只靠豎向排水管，這 些憑空直立的豎向排水在吹填過程中大部都被沖倒或沖亂，從而無法保證 均勻有效地排水固結(jié)。發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術問題是，提出了一種快捷簡便的、快速的 解決吹填泥漿的快速固結(jié)問題的用于新吹填淤泥加固的水平排水快速固結(jié) 的鋪管設備。
為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是 一種用于新 吹填淤泥加固的水平排水快速固結(jié)的鋪管設備，包括能在水或淤泥中航行 并作業(yè)的移動裝置，在淤泥內(nèi)能水平鋪設一層或數(shù)層排水通道的水上犁式 水平鋪管機，裝在移動裝置上并與犁式水平鋪管機相連，將犁式水平鋪管 機提起或落下的起落架，安裝在移動裝置上的纏繞排水通道并能轉(zhuǎn)動的支
架；所述犁式水平鋪管機包括與起落架連接的平臺，固定在平臺上的多根 貫通平臺并與平臺平面呈一定傾斜角的樁管，位于平臺下方部分的樁管比 位于平臺上方部分的樁管要長，位于平臺下方的樁管頂端一段向上翹形成 水平出口端，當起落架放下平臺時，水平出口端為水平方向，支架上纏繞 的排水通道從平臺上方的樁管插入，從水平出口端穿出。
所述鋪管機的樁管為管狀，在管的上、下面沿著樁管長度方向形成有 細長的刃形凸起，有利于樁管放入淤泥中或從淤泥中抬起。
所述樁管為多排多列，同排的樁管長度相同，同列的樁管長度不同。
所述水平出口端的頂端開有水平對稱的凹槽，排水通道通過插在凹槽 中細長的止回銷固定在水平出口端，止回銷和凹槽配合尺寸為，在起落架 放下，樁管放入泥漿中時，保持排水通道不從水平出口端的凹槽中脫落， 而在移動裝置行走鋪設開始時，在泥的阻力下，止回銷帶著排水通道(6) 從凹槽中脫離，使排水通道能埋設在淤泥中。
所述排水通道為排水濾管或排水板。
所述移動裝置為裝有浮筒式履帶的能在水或淤泥中航行并作業(yè)的移動 裝置。所述樁管為3排4列。 本實用新型的有益效果是本實用新型的設備在淤泥內(nèi)鋪設多層多排 水平排水通道，以形成高密度泥下排水網(wǎng)絡。將該網(wǎng)絡與地面密封的水平 排水管密封連接，再與射流排水裝置連接后抽氣抽水可在短期內(nèi)快速加固 新吹填淤泥。本施工方法及設備解決了新吹填淤泥無法上人上設備作業(yè)的 問題，同時可快速、便捷的對新吹填淤泥進行加固，且造價低、環(huán)保、安 全、可靠，是解決快速吹填造陸以及河床、壩床加固的方法。
圖1是本實用新型的水平鋪設排水通道的鋪管設備的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中A部的放大圖。
圖3是本實用新型的水平鋪設排水通道的鋪設機的樁管的剖面圖。 圖4是本實用新型的鋪設機的水平出口端的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細說明 如圖1所示，本實用新型的用于新吹填淤泥加固的水平排水快速固結(jié) 的鋪管設備，包括能在水或淤泥中航行并作業(yè)的移動裝置l，在淤泥內(nèi)能水 平鋪設一層或數(shù)層排水通道的水上犁式水平鋪管機2，裝在移動裝置1上并
與犁式水平鋪管機2相連，將犁式水平鋪管機提起或落下的起落架3，安裝
在移動裝置1上的纏繞排水通道6并能轉(zhuǎn)動的支架5;所述犁式水平鋪管機
2包括與起落架3連接的平臺12，固定在平臺上的多根貫通平臺12并與平 臺平面呈一定傾斜角的樁管7，位于平臺12下方部分的樁管7比位于平臺 12上方部分的樁管7要長，位于平臺12下方的樁管7頂端一段向上翹形成 水平出口端8，當起落架3放下平臺12時，水平出口端8為水平方向，支 架5上纏繞的排水通道6從平臺12上方的樁管7插入，從水平出口端8穿 出。如圖3所示，在鋪管機的樁管7為管狀，在管的下面沿著樁管長度方 向形成有細長的刃形凸起11，當然在管的上面沿著樁管長度方向也可以形 成有細長的刃形凸起(圖中未示)，有利于樁管7放入淤泥中或從淤泥中 抬起。
所述樁管7為多排多列，同排的樁管7長度相同，同列的樁管7長度 不同。
如圖2所示，對于一端直接埋在淤泥中的施工，所述水平出口端8的 頂端開有水平對稱的凹槽9，排水通道6通過插在凹槽9中細長的止回銷 10固定在水平出口端8，止回銷10和凹槽9配合尺寸為，在起落架3放下， 樁管7放入泥漿中時，保持排水通道6不從凹槽9中脫落，而在移動裝置l 行走鋪設開始時，在泥的阻力下，止回銷10帶著排水通道6從凹槽9中脫 離，使排水通道6能埋設在淤泥中。
所述排水通道為排水濾管或排水板。
所述移動裝置1為裝有浮筒式履帶的能在水或淤泥中航行并作業(yè)的移 動裝置。
所述樁管7為3排4列。
本實用新型用于新吹填淤泥加固的水平排水快速固結(jié)方法，包括以下 步驟
(1) 將排水通道水平平行鋪設在新吹填的淤泥中，排水通道在水平方 向為一排或數(shù)排，在豎直方向為一層或數(shù)層，上面第一層排水通道埋設在 淤泥表面以下60cm，多層多排排水通道在淤泥中形成水平方向的立體排水 網(wǎng)絡；
(2) 使每根排水通道至少一個終端向上露出淤泥表面，終端的外露部 分及淤泥表面以下的豎直部分都要進行密封處理，將排水通道的終端與淤 泥表面的地上排水管連接起來，然后將地上排水管再與射流裝置連接起來，要確保各部分的連接部及地上排水管不透氣，不透水，密封良好；
(3) 啟動射流裝置抽氣抽水；
(4) 在淤泥的固結(jié)度達到設計要求后，停止射流裝置作業(yè)，拆除地上 水平排水管，移走射流裝置，平整場地，新吹填淤泥快速加固竣工。
所述排水通道層間距與排間距分別為60 80cm，第一層排水通道埋設 在淤泥表面以下60 80cm，排水通道淤泥表面以下部分的密封長度不小于 60cm，水平鋪設的排水通道長度在50 100m。
淤泥內(nèi)多層排水通道在與地上排水管連接時是按同層終端連接在同一 排水管上。
在啟動射流抽水裝置后，按照不通層深的淤泥固結(jié)的情況來確定抽氣、 抽水的時間長短，早固結(jié)的土層早停止抽水、抽氣。
在步驟(3)中還包括在淤泥表層達到滿足人工地面作業(yè)后，根據(jù)需要 在地表覆蓋密封膜，鋪膜后膜上覆水。
下面結(jié)合具體施工進行詳細說明 實施例l
1、 將裝有浮筒式履帶的能在淤泥中行走的移動裝置1移至施工現(xiàn)場， 將排水濾管裝上支架5并將排水濾管從支架上引入樁管7入口，并將其 逐一從入口導入水平出口端8。本例共鋪設上、下3層，水平4排，單 機鋪設12根，排水濾管的頂端端部的1. 5 2. 5m保持側(cè)壁密封，即無透 水孔。將該終端從水平出口端8導出，然后按不同層深保持出口長度， 使其長度在鋪管機沉入淤泥設計的深度后，足以露出淤泥30 60cm。
2、 起落架3下落，將鋪管機平臺12從垂直方向向下放平，并接近淤泥 表面，繼續(xù)用起落架3下壓平臺12，使樁管沉入淤泥中，并且水平出口 端8位于水平方向。本例的第一層樁管7的水平出口端8在淤泥表面以 下80cm，第二層樁管7距第一層樁管60cm，第三層樁管7距第二層樁管60cm。水平多排樁管7的間距為60cm，總的寬度為2. 4m， 3層厚為2. 4m。 在樁管7沉入淤泥前，將排水濾管的終端3(T60cm固定在淤泥表面上(用 人工或下錨)；在鋪管機2沉到深度后，用鋼止回架，壓住所有4排3 層的終端的出口處，以防止排水管在鋪管機開始前行時上浮。
3、 準備就緒后，啟動漂浮移動裝置1前行，將豎向3層水平4排排水 濾管水平地鋪設在淤泥平面80cm以下。排水濾管單根長度65m，有效鋪 設長度60m， 2個終端多約1. 5 2. 5m，外露30 60cm。
4、 到多根排水濾管終端進入樁管7入口時，將起落架12從淤泥中慢慢 提起，并保證排水濾管終端漸漸平緩的從淤泥中提出，并保持每層都有 30 60cm外露在淤泥表面以上，以備下一步與地上水平排水管相連接。
5、 將鋪管設備掉頭，用l一4的方法和步驟再向回鋪設第二幅(即豎向 3層，水平4排)，使本幅的最邊上一排與前面已鋪的最邊上一排的水 平間距保持60cm，重復l一4的步驟。
6、 在鋪完20幅共120排，20幅(10個來回)后，用地上水平排水管 將外露的排水終端按層連接，并將其與真空射流預壓裝置密封連接。
7 、 啟動真空射流裝置開始抽氣抽水預壓。
8、 在預壓一定時間約2—3周，檢查淤泥表面固結(jié)情況，如發(fā)現(xiàn)裂隙， 且壓力下降時，可停止表層預壓，并在表層覆蓋塑膠，按傳統(tǒng)的鋪膜方 式作業(yè)，膜鋪好后膜上覆水，如表層固結(jié)尚達不到要求，則表層繼續(xù)預 壓，待處理的多層均達到設計要求(一般在4一6周)后停止射流預壓。
9、 拆除射流裝備，水平吸水通道、及膜，平整場地清場竣工。
10、 如果場地長度在100m以上，上述的第5步驟不必調(diào)頭回鋪，而是向 前繼續(xù)鋪進。但此處的同層的起點端與終始端可共同與同一地上水平排 水管相連。
實施例21、 所用設備與方法與例l相同。
2、 只是該例用的淤泥下排水通道是排水板，鋪管機的樁管的出口處是如圖 4的結(jié)構(gòu)，即采用扁口形式，且在出口處的水平兩側(cè)有卡口，也就是說， 使排水板的開始端留在淤泥中(如排水板的起始端是外露的，則不需要 凹槽與止回銷，方法同實施例l)。
3、 排水板的起始端與終端都須沿板槽排水向巻起3(T60cm插入側(cè)壁密封 的豎向排水管中，并使豎向排水管外露地面30 60cm，以與地上水平排 水管相連。
本實用新型的犁式水平鋪管機的移動裝置上裝有浮筒及履帶行走裝 置，可以將整個設備漂浮在水面或新吹填的淤泥中且能作業(yè)牽引鋪管機進 行淤泥下水平鋪設多層多排排水通道；解決了目前淤泥面上無法作業(yè)而不 得不等淤泥自然沉降數(shù)月或一年多的時間，因而使吹填造陸的地上項目無 法盡快立項開工的問題。由于本實用新型的設備可以將多層多排排水通道 同機水平鋪設在淤泥內(nèi)，且水平鋪設的排水通道長度可在50 100m，外露在 淤泥外的終端比傳統(tǒng)的豎直向地下設置排水通道的終端縮小了幾十倍，使 地上水平通道的密封連接變的簡便可靠，因而可保證預壓的效率而使淤泥 的固結(jié)效率有保證；本實用新型的技術方案最重要的特點是犁式水平鋪管 機能將排水通道多層多排的水平鋪設在已吹填好的淤泥中(通常含水量在 100%以上)，利用淤泥本身作密封，來進行預壓固結(jié)，從而改變了現(xiàn)行預 壓加固技術必須先鋪砂鋪膜密封后開始預壓的方法，本實用新型的技術方 案，則可不用先鋪砂，也不用先鋪膜，所以，可以在吹填后很短時間內(nèi)， 浮水放出后即可馬上進行加固，比前者時間可提前半年到一年，比后者費 用至少降低30%。本實用新型的實施步驟中所述的啟動射流裝置后淤泥表面 的固結(jié)度達到滿足人工鋪膜作業(yè)的荷載要求后，還可根據(jù)現(xiàn)場情況進行鋪 膜，這是考慮到淤泥表層在固結(jié)到一定程度后，有可能因產(chǎn)生裂隙而透氣，
10造成預壓壓力的降低，在這種情況下，地表肯定固結(jié)度至少已達到60%以上， 人工鋪膜作業(yè)的條件已經(jīng)解決，而固結(jié)度低的時候，地表是不會出現(xiàn)裂隙 的。本實用新型在淤泥吹填完工之后，利用犁式水平鋪管機將排水通道(排 水濾管或排水板等)多層多排地(像農(nóng)村用的雙軟雙鏵犁犁地那樣)鋪設
在淤泥表面至少60cm以下，其豎向?qū)娱g距和水平排水間距都可達到60cm 至80cm，而這種高密度排水通道在淤泥內(nèi)形成水平的立體排水網(wǎng)絡，從而 保證有效地排水排氣，迅速固結(jié)，這種密度是傳統(tǒng)技術的2.5-3.5倍，效 率是傳統(tǒng)技術的2倍至3倍，固結(jié)時間至少可提前1倍到1. 5倍。因而會 將吹填造陸的工期大大縮短，大大提高項目的投資回收效率。
用該技術可以對淺層(3m左右)吹填淤泥一次性短期內(nèi)處理到位，達 到80%的固結(jié)度，也可以對3m-10m以上的吹填淤泥用30-40天的快速固結(jié)， 對表層2-3m進行處理，固結(jié)后達到1. 5-2. 5m的硬層，能滿足大能量的地 基處理作業(yè)載荷要求。該技術還可用于河床，壩底的淤泥及軟弱土層的加 固處理。
綜上所述，本實用新型的內(nèi)容并不局限在上述的實施例中，相同領域 內(nèi)的有識之士可以在本實用新型的技術指導思想之內(nèi)可以輕易提出其他的 實施例，但這種實施例都包括在本實用新型的范圍之內(nèi)。
權利要求1、一種用于新吹填淤泥加固的水平排水快速固結(jié)的鋪管設備，其特征在于，包括能在水或淤泥中航行并作業(yè)的移動裝置(1)，在淤泥內(nèi)能水平鋪設一層或數(shù)層排水通道的水上犁式水平鋪管機(2)，裝在移動裝置(1)上并與犁式水平鋪管機(2)相連，將犁式水平鋪管機提起或落下的起落架(3)，安裝在移動裝置(1)上的纏繞排水通道(6)并能轉(zhuǎn)動的支架(5)；所述犁式水平鋪管機(2)包括與起落架(3)連接的平臺(12)，固定在平臺上的多根貫通平臺(12)并與平臺平面呈一定傾斜角的樁管(7)，位于平臺(12)下方部分的樁管(7)比位于平臺(12)上方部分的樁管(7)要長，位于平臺(12)下方的樁管(7)頂端一段向上翹形成水平出口端(8)，當起落架(3)放下平臺(12)時，水平出口端(8)為水平方向，支架(5)上纏繞的排水通道(6)從平臺(12)上方的樁管(7)插入，從水平出口端(8)穿出。
2、 根據(jù)權利要求1所述的用于新吹填淤泥加固的水平排水快速固結(jié)的 鋪管設備，其特征在于，所述鋪管機的樁管(7)為管狀，在管的上、下面 沿著樁管長度方向形成有細長的刃形凸起(11)，有利于樁管(7)放入淤 泥中或從淤泥中抬起。
3、 根據(jù)權利要求1所述的用于新吹填淤泥加固的水平排水快速固結(jié)的 鋪管設備，其特征在于，所述樁管(7)為多排多列，同排的樁管(7)長 度相同，同列的樁管(7)長度不同。
4、 根據(jù)權利要求1所述的用于新吹填淤泥加固的水平排水快速固結(jié)的 鋪管設備，其特征在于，所述水平出口端(8)的頂端開有水平對稱的凹槽(9)，排水通道(6)通過插在凹槽(9)中細長的止回銷(10)固定在水 平出口端(8)，止回銷(10)和凹槽(9)配合尺寸為，在起落架(3)放 下，樁管(7)放入泥漿中時，保持排水通道(6)不從水平出口端(8)的凹槽(9)中脫落，而在移動裝置(1)行走鋪設開始時，在泥的阻力下，止回銷(10)帶著排水通道(6)從凹槽(9)中脫離，使排水通道(6)能 埋設在淤泥中。
5、 根據(jù)權利要求1所述的用于新吹填淤泥加固的水平排水快速固結(jié)的 鋪管設備，其特征在于，所述排水通道為排水濾管或排水板。
6、 根據(jù)權利要求1所述的用于新吹填淤泥加固的水平排水快速固結(jié)的 鋪管設備，其特征在于，所述移動裝置(1)為裝有浮筒式履帶的能在水或 淤泥中航行并作業(yè)的移動裝置。
7、 根據(jù)權利要求3所述的用于新吹填淤泥加固的水平排水快速固結(jié)的 鋪管設備，其特征在于，所述樁管(7)為3排4列。
專利摘要本實用新型公開了一種用于新吹填淤泥加固的水平排水快速固結(jié)的鋪管設備，包括能在水或淤泥中航行并作業(yè)的移動裝置，在淤泥內(nèi)能水平鋪設一層或數(shù)層排水通道的水上犁式水平鋪管機，裝在移動裝置上并與犁式水平鋪管機相連，將犁式水平鋪管機提起或落下的起落架，安裝在移動裝置上的纏繞排水通道并能轉(zhuǎn)動的支架。本設備在淤泥內(nèi)鋪設多層多排水平排水通道，形成高密度泥下排水網(wǎng)絡。解決了新吹填淤泥無法上人上設備作業(yè)的問題，同時可快速、便捷的對新吹填淤泥進行加固，且造價低、環(huán)保、安全、可靠。
文檔編號E02D3/10GK201411683SQ20092009682
公開日2010年2月24日 申請日期2009年5月20日 優(yōu)先權日2009年5月20日
發(fā)明者雷玉華 申請人:雷玉華;天津市華正巖土工程有限公司;天津華業(yè)建設投資有限公司