专利名称：废弃管道无害化填充技术的制作方法
技术领域：
废弃管道无害化填充技术，涉及对地下废弃的大型管道或废弃地下构筑物空间的 充填的技术，用于对埋在复杂或被污染地层中或城市化环境中地下废弃的大型地下管
道或废弃地下构筑物构成的废弃地下空间进行充填施工。
背景技术：
目前，在我国存在数量很大的废弃在地下的大型管道和地下构筑物，如干线式 污水管道、简易地下人防工事等。由于这些废弃的管道、地下构筑物埋在地下土层中， 从而在地下土层中形成了面积很大的废弃地下空间，由于这些废弃地下的管道、地下 构筑物当初的结构设计标准较低或者废弃多年后，其结构已基本损坏，无法进行再利 用，在有些管道或地下构筑物空间内还残留污染物，尤其是位于城市化环境中的废弃 管道，不仅处理困难，而且会影响地基土层的稳定，进而会影响其上部建筑物的安全， 以及对其周围土层的污染，因此，通常需要对废弃地下管道作充填处理以稳定土层和 阻止污染。
国内外关于如何处置废弃地下管道的研究开展得很少，目前对废弃地下管道的处 置主要采用如下四种方法1、采用人工填土处置，经局部开挖后，用人工对废弃地 下空间进行填土处置，这种方法开挖和填埋的工作量大，施工工期长，对施工人员人 身安全威胁大；2、对地下构筑物进行重新加固利用，这种方法造价高、工期长、常 常会碰到由于局部地方无法进行修复而影响对整个地下构筑物修复的工作；3、对整 个地下构筑物进行全开挖回填，这种方法工作量大且工期很长、并且在建筑物密集的 复杂环境下无法进行；4、采用对废弃地下管道注射以水泥、粉煤灰为主要原料，并 附加稳定剂、膨润土等外加剂形成的水泥浆体系进行填充，但是这种充填方法造价高， 处理的效果不理想，且不适用于大规模地下充填工程。因此，现有的对废弃地下空间 的处理技术还尚无法满足实际工程的需要。
发明内容
针对现有对废弃地下管道处理存在的问题，本发明人结合具体工程，采用工程开 挖弃土或吹填由砂和水泥、外加剂制成充填泥浆，经对它的流动性、泌水性、可充填
性以及固结变形和强度增长规律等工程特性进行研究，以及结合塑料排水板排水固结 技术对塑料排水板的设置和水平排水性能等进行深入研究和试验分析，在此基础上， 提出了一种适用于各种复杂环境条件下，且施工工期短，工程造价低，有利于环境保 护和土地资源回收利用的废弃管道无害化填充技术。
本发明填充技术是这样的首先通过泥浆配置设备，将工程开挖的弃土或吹填砂 按填充设计要求加水、水泥、缓凝剂、发泡剂、减水剂配置，经搅拌均匀成充填泥浆 后待用，充填泥浆的配比为(重量百份比)
弃土或吹填砂 76.4 % 69 %
水泥 8% 10%
缓凝剂 0.1% 0.2%
发泡剂 15% 20%
减水剂 0.6% 0.8%
总重为100% (重量百份比)。经加水和充分搅拌后制成充填泥浆，充填泥浆的含 水量为65% 75%，粘度小于650mPa s，干縮率低于11%。
废弃地下空间进行填充前，首先对废弃管道或废弃的构筑物进行分段，每一分割 段长度为100 150M，并确定分割段内分层充填的层数，分层充填厚度为0.8 1.2M， 通过逐层充填，完成对分割段的充填。分段完成后，在分段处进行开挖，将废弃管道 或废弃的构筑物切断、挖开，并在开挖处切筑工作坑或集水坑，使分割段的两端与工 作坑或集水坑连通。进行充填时，先在分割段一端的端口内，用袋装粉细砂堆筑砂袋 透水墙并安装监视设备，砂袋透水墙防止充填时充填泥浆外流掉，并可使充填泥桨中 的水通过砂袋透水墙外渗排进集水坑，集水坑内的水通过水泵外排，监视设备对充填 情况进行实时观察监控，以保证充填的质量。分割段的另一端敞口，通过该敞口，由 泥浆喷装置在该段内由里至外充填泥浆，每充填完一层后，即进行水平向铺设塑料排 水板，以加快充填泥浆的排水固结，迅速提高充填泥浆的固结度和强度。全部充填完 成后使充填泥浆静置固结，静置固结的时间不少于7天，充填泥浆固结度大于80%。 由于充填泥浆固接后体积收縮，废弃空间段内的空间会增大，需要对空间进行二次充 填，经二次填充后，最终废弃空间内充填泥浆经固结沉降稳定后的充填率不能低于 90%，对充填泥浆经固结沉降稳定后的强度进行检测，静力触探比贯入阻力的平均值 Ps》0.1MPa，十字板剪切强度的平均值Cu》7kPa。如二次充填不满足填充率和强度要
求，还须进行补充填，以达到充填率和强度要求要求。
本发明填充技术的优点在于采用本发明方法，不必对地下土层内的废弃管道或 构筑物进行大面积开挖或人员进入废弃空间内施工，可以有效的縮短充填施工时间， 本方法施工时间是现有的处置方法的1/4-1/2，工程造价是为现有处置方法的 50%-70%，并可确保废弃空间的充填率和充填质量以及充填物的强度，而且本发明方 法的施工工艺操作简便，施工器具全部可以重复使用，在施工中能够有效控制充填时 间，无任何污染和废弃物产生，有效实现了土地资源回收利用，社会效益和经济效益 明显，有很大的推广应用价值。
图l为本发明填充技术实施例的工作流程图。
具体实施例方式
结合上述附图对本发明填充技术作进一步的描述。 实施例一 对大型废弃干线式污水管道进行充填处理。 首先配置充填泥浆待用，其配比为(重量百分比)
工程开挖的弃土 76.4% ，水泥8%，缓凝剂0.1%,发泡剂15%，减水剂0.6
%，总重为100% (重量百份比)。经加水和充分搅拌后制成充填泥浆。充填泥浆的含 水量为65%，粘度为635mPa，s，干縮率为10%。对深埋地下的废弃干线式污水管道 进行分段，每分割段长度为150M，段内按1.2M作为分层充填泥浆的厚度。在分段 处大开挖，将废弃的干线式管道切断、挖开，并在此位置切筑集水坑，使得每段的两 端与集水坑连接，在每分割段一端的端口内，用袋装粉细砂堆放筑成砂袋透水墙并安 装监视设备，砂袋透水墙防止充填时充填泥浆外流掉，并可使充填泥浆中的水通过砂 袋透水墙外渗排进集水坑，集水坑内的水则通过潜水泵外排，监视设备对充填进行实 时观察监测，其另一端为敞口，通过这一端口，使泥浆喷射管深入到段内由里至外充 填泥浆和由铺设机进行水平向设置塑料排水板。进行充填泥桨时，现在管内底部由铺 设机水平向设置塑料排水板，然后按充填分层的厚度逐层充填，完成每一分层的充填 后，铺设机即在充填泥浆上水平向铺设塑料排水板以加快充填泥浆的排水固结，以迅 速提高其固结度和强度。在该段充填全部完成后，使充填泥浆静置固结，静置固结的 时间为8天，充填泥浆固结度达到84%。
由于充填泥浆固接后体积收縮，经检测，需要对段内残留的空间进行二次充填泥
浆，经二次填充、静置固结沉降稳定后，再次进行检测，最终段内充填泥桨经固结后
的充填率为93%，由静力触探仪进行强度探测，静力触探比贯入阻力的平均值Ps= 0.2MPa，十字板剪切强度的平均值Cu二7.8kPa。 实施例二对大口径排污管路进行充填处理 首先配置充填泥浆待用，其配比为(重量百分比) 吹填砂 69。/。， 水泥10%，缓凝剂0.2%,发泡剂20%，减水剂0.8% 总重为100% (重量百份比)。经加水和充分搅拌后制成充填泥浆。充填泥浆的含水量 为75%，粘度为640mPa's，干縮率为9.5%。对埋于地下废弃的大口径排污管道进行 分段，每段长度为100M,段内按0.8M作为分层充填泥浆的厚度。在分段处大开挖， 将废弃的大口径排污管道挖开、切断，并在此位置切筑集水坑，使得每一段的两端与 集水坑连接，在每段一端的端口内，用袋装粉细砂堆放筑成砂袋透水墙并安装监视设 备，其另一端为敞口，通过这一端口，使泥浆喷射管深入到段内由里至外充填泥浆和 由铺设机进行水平向设置塑料排水板。进行充填泥浆时，先在管内底部由铺设机水平 向设置塑料排水板，然后按充填分层的厚度逐层充填，完成每一分层的充填后，铺设 机即在充填泥浆上水平向铺设塑料排水板，以迅速提高其固结度和强度。在该段充填 全部完成后，使充填泥浆静置固结，静置固结的时间为9天，充填泥浆固结度达到 86.5%。
由于充填泥浆固接后体积收縮，经检测，需要对段内残留的空间进行二次充填泥 浆，经二次填充、静置固结沉降稳定后，再次进行检测，最终段内充填泥桨经固结后 的充填率为93%，由静力触探仪进行强度探测，静力触探比贯入阻力的平均值Ps= 0.25MPa，十字板剪切强度的平均值Cu=8.2kPa。
权利要求
1.废弃管道无害化填充技术，其特征在于首先通过泥浆配置设备，将工程开挖的弃土或吹填砂按充填设计要求与水泥、缓凝剂、发泡剂、减水剂配置，经加水搅拌均匀成充填泥浆后待用；废弃地下空间进行填充前，首先对废弃管道或废弃的构筑物进行分段，每一分割段长度为100～150M，并确定分割段内分层充填的层数，分层充填厚度为0.8～1.2M；分段完成后，在分段处开挖，将废弃管道或废弃的构筑物切断、挖开，并在开挖处切筑工作坑或集水坑，在分割段的一端的端口内，用袋装粉细砂堆筑砂袋透水墙并安装监视设备，另一端敞口，通过该敞口，由泥浆喷射装置在分割段内由里至外充填泥浆，每充填完一层后，即进行水平向铺设塑料排水板；全部充填完成后使充填泥浆静置固结，静置固结的时间不少于7天，充填泥浆固结度大于80％；经二次填充后，最终段内充填泥浆经固结沉降稳定后的充填率不能低于90％，充填泥浆经固结沉降稳定后的强度，静力触探比贯入阻力的平均值Ps≥0.1MPa，十字板剪切强度的平均值Cu≥7kPa；经二次充填不满足填充率和强度要求，须进行补充填。
2. 根据权利要求1所述的无害化填充技术，其特征在于充填泥浆的配比为(重 量百份比)-弃土或吹填砂 76.4% 69%， 水泥 8% 10%， 缓凝剂 0.1% 0.2%， 发泡剂 15% 20%， 减水剂 0.6% 0.8%，总重为100% (重量百份比)；经加水充分搅拌后制成充填泥浆，充填泥浆的含水 量为65% 75%，粘度小于650mPa s，干缩率低于11%。
全文摘要
废弃管道无害化填充技术，涉及对地下废弃的大型管道或废弃地下构筑物空间的充填的技术，用于埋在复杂或被污染地层中或城市化环境中地下废弃的大型地下管道或废弃地下构筑物构成的废弃地下空间进行充填施工。本发明填充技术施工时，首先制备充填泥浆，对废弃管道或废弃的构筑物进行分段和确定充填的层数，在分段处开挖和切筑集水坑，在端口内堆筑砂袋透水墙并安装监视设备，然后通过敞口端，进行充填泥浆和设置塑料排水板，充填完成后使充填泥浆充分静置固结，检测充填泥浆的工程强度。本发明方法的充填率高，施工操作简便，有效实现了土地资源回收利用，社会效益和经济效益明显，有很大的推广应用价值。
文档编号E02D29/045GK101187209SQ20061011840
公开日2008年5月28日 申请日期2006年11月16日 优先权日2006年11月16日
发明者刘曙光, 吴晓峰, 健 周, 超 徐, 沈健彪, 贾敏才 申请人:上海市城市排水有限公司;同济大学;上海三益基础工程有限公司