淤泥固化系统的制作方法

本发明涉及淤泥固化技术领域，尤其涉及一种淤泥固化系统。

背景技术：

近年来，随着城市生态文明建设的进程，水污染问题已日益突出，因此城市水环境综合治理、河湖底泥污染物综合治理等已迫在眉睫。城市河湖淤泥疏浚往往工程量巨大，而随着城市规模的日益扩张，城市用地空间日益紧张，大规模的疏浚土方上岸，一来容易造成对周边环境的二次污染，二来淤泥处置需占用大量的城市建设用地。

疏浚淤泥资源化利用是解决河湖疏浚淤泥的有效途径，现有的淤泥处置方案主要有自然干化、化学固化、机械压滤、真空预压、低位真空预压等。其中，自然干化往往需要数年，长期占用土地，不利于土地流转；化学固化土只能作为基建用土，不利于排泥区后期复耕；机械压滤效率低、成本高，不利于大规模施工。真空(低位真空)预压方案处理淤泥不改变淤泥性质，固化淤泥可用于城市基建及场地复耕，但真空预压一般时间较长，处理土方承载力不高，作为基建用土需翻晒后利用。

因此，亟需寻求一种新的淤泥固化处理方案，缩短淤泥固化处理时间、降低固化成本、提高固化效果、并使固化后的土方具有较为广泛的应用途径，最大限度地实现疏浚淤泥的资源化利用。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种能够有效缩短淤泥固化处理时间、降低淤泥固化成本、提高淤泥固化效果的淤泥固化系统，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种淤泥固化系统，包括排泥场围堰、排水管、排水板和真空泵，排泥场围堰构成一用于容纳淤泥的凹腔，排水管水平排布在凹腔的腔壁上，排水板竖直设于凹腔内，且排水板的下端插入排水管内部，真空泵与排水管相连通。

优选地，排水管包括排水干管和排水支管，排水干管与排水支管相互垂直且连通，排水板插设于排水支管上，真空泵与排水干管相连通。

优选地，排水支管平行间隔地设有多根，每根排水支管上间隔插设有多个排水板。

优选地，相邻两根排水支管上的排水板呈错位布置。

优选地，排水干管设有一根，且排水干管在排水支管的中点位置处与排水支管垂直连通。

优选地，排水干管的两端分别与一个真空泵相连通。

优选地，还包括支撑结构，支撑结构水平设置在排泥场围堰上且位于凹腔的上部，排水板的上端与支撑结构相连接。

优选地，支撑结构包括水平设置的支撑绳和悬挂在支撑绳上的夹具，夹具夹持固定于排水板的上端。

优选地，支撑结构还包括水平设置的支撑横梁，支撑横梁与支撑绳相垂直，且支撑绳穿设于支撑横梁。

优选地，支撑结构还包括竖直设置的支撑竖梁，支撑竖梁的上端与支撑横梁相连接，且下端固定于凹腔的腔壁。

与现有技术相比，本发明具有显著的进步：

本发明的淤泥固化系统，将排水管水平排布在凹腔的腔壁上，使得在应用时排水管位于吹填淤泥的底部，淤泥中的水可通过自身重力以及真空泵吸力的作用沿着排水板自上而下流进排水管内，并通过真空泵从排水管抽排出，与传统的真空(低位真空)预压工艺将水平排水系统设置在吹填淤泥的顶部相比，抽排水效果显著增加，淤泥固结效果更好；同时，由于淤泥中的水主要通过自重下流，可大大减小抽排动力，从而减少需要的真空泵数量及用电量，有效节约淤泥固化成本；再者，排水管、排水板、真空泵在排泥场围堰修筑完成后即可干地进行布设，淤泥吹填完成后可直接进行抽真空作业，减少了真空膜铺设及泥面作业环节，能够有效降低材料费用并简化施工工艺，使得施工更加快速便捷，从淤泥吹填完成至开始抽真空作业的时间间隔大幅缩减，从而可有效缩短淤泥固化处理时间，亦可有效缩减排泥场的周转利用时间，减少临时征地时间，节约利用土地资源。

附图说明

图1是本发明实施例的淤泥固化系统的俯视示意图。

图2是图1中沿a-a向的截面示意图。

图3是图1中沿b-b向的截面示意图。

图4是本发明实施例的淤泥固化系统中排水管的布置示意图。

图5是本发明实施例的淤泥固化系统中排水板与排水管的布置示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、排泥场围堰10、台阶面

11、凹腔111、侧壁

112、底壁2、排水管

21、排水干管22、排水支管

23、第一锚固件3、排水板

4、真空泵5、地面

6、支撑结构61、支撑绳

62、夹具63、固定件

631、型钢632、固定螺栓

64、支撑横梁65、支撑竖梁

66、第二锚固件67、连接扣件

7、泥面

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1至图5所示，本发明的淤泥固化系统的一种实施例。

参见图1、图2和图3，本实施例的淤泥固化系统包括排泥场围堰1、排水管2、排水板3和真空泵4。其中，排泥场围堰1构成一凹腔11，该凹腔11呈上部开口的向下凹陷状，用于容纳淤泥。优选地，排泥场围堰1可以为修筑在地面5上的环状围堰，则由该环状的排泥场围堰1与地面5共同围构成所述凹腔11，排泥场围堰1的内侧面即构成凹腔11的侧壁111，该侧壁111优选地为从上至下直径逐渐减小的倒锥形，地面5位于环状排泥场围堰1内部的部分则构成凹腔11的底壁112，所述侧壁111和所述底壁112共同构成凹腔11的腔壁。排水管2水平排布在凹腔11的腔壁上，优选地，在凹腔11的底壁112和侧壁111上均排布有排水管2，排水管2为内部中空的管道，用于收集凹腔11内容纳的淤泥中的水并将其排出。排水板3竖直设于凹腔11内，且排水板3的下端插入排水管2内部，排水板3可将凹腔11内容纳的淤泥中的水导入排水管2内。优选地，排水板3可以为塑料板。真空泵4与排水管2相连通，用于将排水管2内的水抽出。向凹腔11内吹填淤泥后，排水管2位于吹填淤泥的底部，启动真空泵4，淤泥中的水会在自身重力以及真空泵4吸力的作用下沿着排水板3自上而下流进排水管2内，并通过真空泵4的抽吸从排水管2抽排出，由此实现吹填淤泥的除水固化。

本实施例中，参见图4，优选地，排水管2包括排水干管21和排水支管22，排水干管21和排水支管22均为内部中空的管道，且排水支管22的两端封闭，排水干管21与排水支管22相互垂直且相连通。排水板3插设于排水支管22上，且排水板3的下端插入排水支管22内部，真空泵4与排水干管21相连通。则凹腔11内容纳的淤泥中的水先沿排水板3流进排水支管22内，然后从排水支管22汇集到排水干管21内，再通过真空泵4的抽吸从排水干管21抽排出。由此，有利于对淤泥中水的收集和集中抽排。

进一步，排水支管22可以设有多根，所有的排水支管22在凹腔11的腔壁上平行间隔地均匀排布。参见图5，每根排水支管22上可以均匀间隔地插设有多个排水板3，需要说明的是，为清楚显示排水板3在排水支管22上的分布，图5中将排水板3显示在排水支管22的一侧，但实际排水板3是插设在排水支管22的。由此可以使排水支管22均匀分布在淤泥的底部，排水板3则均匀分布在淤泥内部，有利于淤泥中水的均匀抽排，使淤泥固化效果良好。更优地，相邻两根排水支管22上的排水板3呈错位布置，可使排水板3与淤泥更均匀充分地接触，进一步增强淤泥的除水固化效果。

本实施例中，参见图4，优选地，排水干管21可以仅设有一根，且排水干管21在各排水支管22的中点位置处与排水支管22垂直连通。则所有排水支管22中收集的水全部汇集到该排水干管21中，可便于集中抽排，减小需要的真空泵4数量，从而降低成本。为保证抽排能力，优选地，该排水干管21的两端分别与一个真空泵4相连通，由两个真空泵4同时对排水干管21内的水进行抽排，以确保能够及时将排水干管21内汇集的水抽排出。当然，根据实际抽排需要，为获得更大的抽排能力，也可以设置多根所述排水干管21，并将多根排水干管21平行间隔地设置，每根排水干管21均与真空泵4相连通，由此可以更高效率地将各排水支管22中收集的水抽排出。

本实施例中，优选地，参见图3和图4，单个排水支管22沿纵向设置在凹腔11的腔壁上，并且，排水支管22的延伸形状与凹腔11腔壁的纵向断面形状相匹配，即排水支管22在凹腔11腔壁的纵向断面上，从一个侧壁111的上部向下延伸到底壁112，沿底壁112延伸至另一侧壁111并继续延伸到另一侧壁111的上部，多个排水支管22则沿横向依次排列在凹腔11的侧壁111及底壁112上，由此可使凹腔11内位于侧壁111上的淤泥底部和位于底壁112上的淤泥底部均有排水支管22，保证排水支管22以及排水板3在淤泥底部及淤泥内部的均匀分布。参见图2和图4，排水干管21则沿横向设置在凹腔11的腔壁上，并且，排水干管21的延伸形状与凹腔11腔壁的横向断面形状相匹配，即排水干管21在凹腔11腔壁的横向断面上，从一个侧壁111的上部向下延伸到底壁112，沿底壁112延伸至另一侧壁111并继续延伸到另一侧壁111的上部，由此可使排水干管21与所有的排水支管22均垂直连通。与排水干管21的两端分别相连通的两个真空泵4可以设置在排泥场围堰1的顶部。

为保证排水干管21和排水支管22在凹腔11腔壁上的稳固性，优选地，参见图2和图3，排水干管21和排水支管22均可以通过一个或多个第一锚固件23锚固在凹腔11的腔壁上。第一锚固件23的形式并不局限，例如可以采用锚钉。

进一步，参见图1、图2和图3，为增加排水板3的稳固性，本实施例的淤泥固化系统还包括支撑结构6，支撑结构6水平设置在排泥场围堰1上且位于凹腔11的上部，排水板3的上端与支撑结构6相连接。通过支撑结构6对排水板3的上端进行支撑，可以增加排水板3的稳固性，保证排水板3的垂度，使排水板3对淤泥内水的引导效果最佳。

优选地，支撑结构6可以包括水平设置的支撑绳61和悬挂在支撑绳61上的夹具62，支撑绳61位于排水板3的上方，夹具62夹持固定于排水板3的上端。支撑绳61优选地与排水干管21相平行地设置，且沿排水支管22的延伸方向依次并列设有多根，每根支撑绳61上设有多个夹具62，所有夹具62与所有排水板3一一对应地设置，以使每个排水板3各通过一个夹具62夹持固定。夹具62的形式并不局限，可以采用常规的能够夹持固定功能的夹持件。为增加支撑强度，优选地，支撑绳61可以采用钢丝绳。

支撑绳61的两端可以固定在凹腔11的侧壁111上，即固定在排泥场围堰1的内侧面上，以实现支撑绳61的支撑固定。优选地，支撑绳61的两端分别与一固定件63相连接，固定件63则固定在排泥场围堰1的内侧面上。固定件63的形式并不局限，优选地，固定件63可以包括型钢631和固定螺栓632，型钢632可以为槽钢，型钢632垂直插入排泥场围堰1的内侧面，固定螺栓632水平设于型钢632的上端并与支撑绳61的端部相连接，支撑绳61两端的固定件63可以将支撑绳61张紧固定，使支撑绳61保持水平。为便于固定件63的安装，优选地，参见图2，排泥场围堰1内侧面的上部靠近排泥场围堰1顶面的位置处可以具有一水平的台阶面10，固定件63安装在该台阶面10上，可便于型钢631垂直插入。与排水干管21的两端分别相连通的两个真空泵4也可以放置在该台阶面10上，排水干管21的两端则延伸至台阶面10，以便于排水干管21与真空泵4的连接。

进一步，为保证支撑绳61能够保持水平，优选地，本实施例中的支撑结构6还可以包括水平设置的支撑横梁64，支撑横梁64与支撑绳61相垂直，且所有的支撑绳61均穿设于支撑横梁64，则通过支撑横梁64可以对支撑绳61起到支撑作用。更优地，支撑横梁63可平行间隔地设有多根，多根支撑横梁63在支撑绳61的长度方向上均匀分布，由多根支撑横梁63共同支撑所有的支撑绳61，可增加支撑强度，保证所有的支撑绳61的稳固性和水平度。支撑横梁63的数量并不局限，例如本实施例中设有两根支撑横梁63。支撑横梁63的两端可以固定在凹腔11的侧壁111上，即固定在排泥场围堰1的内侧面上，以实现支撑横梁63的支撑固定。优选地，参见图3，支撑横梁63的两端可以分别通过一第二锚固件66锚固在排泥场围堰1的内侧面上。第二锚固件66的形式并不局限，例如可以采用锚钉。

进一步，为增加支撑横梁63的稳固性，优选地，本实施例中的支撑结构6还可以包括竖直设置的支撑竖梁65，支撑竖梁65的上端与支撑横梁64相连接，支撑竖梁65的下端固定于凹腔11的腔壁，则通过支撑竖梁65可以对支撑横梁64起到支撑作用。本实施例中，每根支撑横梁64的中点位置均连接有一根支撑竖梁65。更优地，支撑竖梁65在支撑横梁64的中点位置处与支撑横梁64相连接，且支撑竖梁65的下端垂直插入凹腔11的底壁112(即地面5)中，由此可确保支撑竖梁65的稳固性及垂度，从而为支撑横梁64提供最佳的支撑力和支撑效果。支撑竖梁65与支撑横梁64之间可以通过连接扣件67相连接。连接扣件67的形式并不局限。优选地，为保证支撑强度，支撑竖梁65和支撑横梁64可以均采用钢管，连接扣件67则可以采用常规的可实现管件连接的连接件。

本实施例的上述淤泥固化系统在施工时，可以现在地面5上修筑排泥场围堰1，然后在排泥场围堰1及地面5围构成的凹腔11内布置排水管2(包括排水干管21和排水支管22)、排水板3、真空泵4以及支撑结构6(包括支撑绳61、夹具62、支撑横梁64和支撑竖梁65)，布置完成后可向凹腔11内吹填淤泥，待淤泥的泥面7淹没排水板3的上端后停止吹填，即可启动真空泵4进行抽真空作业，对凹腔11内的吹填淤泥进行除水固化。

综上所述，本实施例的上述淤泥固化系统，将排水管2水平排布在凹腔11的腔壁上，使得在应用时排水管2位于吹填淤泥的底部，淤泥中的水可通过自身重力以及真空泵4吸力的作用沿着排水板3自上而下流进排水管2内，并通过真空泵4从排水管2抽排出，与传统的真空(低位真空)预压工艺将水平排水系统设置在吹填淤泥的顶部相比，本实施例的淤泥固化系统具有以下优点：

(1)抽排水效果显著增加，淤泥固结效果更好，同时，由于淤泥中的水主要通过自重下流，可大大减小抽排动力，从而减少需要的真空泵4数量及用电量，有效节约淤泥固化成本；

(2)排水管2、排水板3、真空泵4以及支撑结构6在排泥场围堰1修筑完成后即可干地进行布设，淤泥吹填完成后可直接进行抽真空作业，减少了真空膜铺设及泥面作业环节，能够有效降低材料费用并简化施工工艺，使得施工更加快速便捷，从淤泥吹填完成至开始抽真空作业的时间间隔大幅缩减，从而可有效缩短淤泥固化处理时间，亦可有效缩减排泥场的周转利用时间，减少临时征地时间，节约利用土地资源。

(3)无需铺设真空膜，且无需在未固结的吹填淤泥泥面上施工作业，布管、插板均在干地施工完成，施工难度小、安全性高，在提高施工效率的同时也大幅节约了施工费用及施工工期。

(4)排水板3通过支撑结构6固定，可保证稳固性和垂度，从而具有更好的排水效果。

(5)支撑结构6可在固化淤泥外运后重复利用，有利于节约工程投资。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。