一种河湖底淤泥先固化后开挖的方法
【技术领域】
[0001]本申请属于疏浚技术领域，具体涉及一种河湖底淤泥先固化后开挖的方法。
【背景技术】
[0002]河湖底淤泥己日益影响到河湖防洪、排涝、灌溉、供水、通航等各项工作的开展，为了进行清淤疏浚，我国每年都开展大规模的河道湖泊疏浚淤泥工程，从而产生数亿万方的疏浚淤泥。目前河道清淤工程中常见的方法利用疏浚船以绞吸式、耙吸式、水力冲挖等方法进行疏浚。这种疏浚方式产生的疏浚泥含水量高达液限的3-5倍，甚至更高，呈流动性状态，易在运输过程中漏洒，对环境造成污染。为了避免对环境造成污染，采用密封的罐车将淤泥输送至堆放点，导致运输的价格大幅上升。同时疏浚淤泥的高含水量需要大容量的容器进行堆放，即占用大的堆场面积。
[0003]由于疏浚淤泥高含水量、高粘、排水性差、强度低、孔隙比大等特点导致它在工程中难以固结，受天气等外界影响比较大，长期处于沼泽状态，难以形成硬壳层，资源不能利用，往往作为废弃土处理，造成资源的浪费和堆放土地占用。同时很多工程建设的开展又存在着工程用土严重不足的问题，从我国可持续发展的战略出发，寻求一种淤泥经过处理转化为土资源进行利用的处理方法迫在眉睫。
[0004]申请内容
本申请提出了一种河湖底淤泥先固化后开挖的方法，解决了河湖底部淤泥难清除，以及淤泥含水量大所涉及的技术问题。
[0005]为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是:
一种河湖底淤泥先固化后开挖的方法，包括以下步骤:
步骤一，围堰抽水处理:在河湖底待开挖地点进行围堰，且抽除围堰区域内的积水，并在围堰区域的边缘设置排水沟；
步骤二，就地固化处理:对围堰区域的淤泥进行就地固化处理，所述就地固化处理为利用就地固化设备将淤泥与固化剂搅拌混合，达到固化的目的；
步骤三，挖掘固化的淤泥:将经过步骤二固化处理的淤泥挖出，并运输至堆放点。
[0006]所述步骤三之后还包括:步骤四，进行河湖床底部施工并拆除围堰:挖除淤泥后，根据设计要求在河床底部进行施工，施工结束之后拆除围堰。
[0007]所述步骤三中，留下15-80cm厚的经过固化处理的淤泥作为河床的底板或与砂石料、混凝土一起混合作为河床的底部结构。
[0008]在所述步骤二中，在围堰区域内设置一个容器，将河湖底淤泥吹填至该容器内，然后再利用就地固化设备对容器内的淤泥进行固化处理。
[0009]所述步骤二中，就地固化处理的方式采用竖直上下机械搅拌固化方式。
[0010]所述步骤二中的固化剂为粉剂或浆液状。
[0011]当利用粉剂进行固化处理时，为了降低粉尘污染，需对固化剂进行防尘处理，具体为:在固化剂中掺加不与其发生化学反应的液体，所述液体的含量是固化剂质量的4-8%。
[0012]本申请采用上述技术方案具有如下明显的技术效果:
1、本申请是将废弃的河湖底淤泥就地固化处理至低含水率的土或优质填料后，用普通挖掘机开挖并用普通运输车进行输送至堆场或应用于工程中的方法，则避免了环境污染，解决废弃淤泥运输和堆放的问题，同时固化的淤泥可以作为一种填料资源用于工程建设中，节约能源。
[0013]2、本申请是利用搅拌设备将淤泥与固化剂搅拌混合固化，固化速度快，效率高。
[0014]3、本申请是将河湖道沿岸边进行围堰，并抽取围堰区域的水进再行固化，操作方便、成本低。
【附图说明】
[0015]图1显示了搅拌设备的整体结构；
图2显示了搅拌设备安装于挖机前端的示意图；；
图中搅拌臂；2_混合滚轴；3_刀片机构；4_固化剂输料管；5_喷雾装置。
【具体实施方式】
[0016]为使本申请的目的和技术方案更加清楚，下面将结合实施例对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0017]实施例一:
一种河湖底淤泥先固化后开挖的方法，包括以下步骤:
步骤一，围堰抽水处理:在河湖底待开挖地点进行围堰，且抽除围堰区域内的积水，并在围堰区域的边缘设置排水沟；
步骤二，就地固化处理:对围堰区域的淤泥进行就地固化处理，若含水量较高，则可先进行排水处理至一定的含水率，之后进行固化处理；所述就地固化处理是利用就地固化设备将淤泥与固化剂搅拌混合，达到固化的目的；
步骤三，挖掘固化的淤泥:利用挖掘机将经过固化处理、低含水率并具有一定强度的淤泥挖出，并运输至堆放点或应用于其他工程中；
步骤四，进行河湖床底部施工并拆除围堰:挖掉淤泥后，根据设计要求在河床底部进行施工，施工结束之后拆除围堰。
[0018]固化方式是采用就地固化设备对淤泥竖直上下机械搅拌固化或采用分层搅拌再固化，固化处理深度至少要达到优质土层。
[0019]所述采用就地固化设备对河湖淤泥进行固化处理时，选用的固化剂为粉剂或浆液，将固化剂与淤泥进行搅拌处理，达到快速固化。
[0020]进一步改进，当所述步骤三结束后，可以清除掉淤泥河床底部因进行固化处理而形成的坚固底板，防止淤泥过快再生。
[0021]实施例二:
本实施例与实施例一的区别在于:
为了节省处理成本，提高清淤效率，当河道水深较浅时，也可以无需进行围堰，直接利用就地固化设备对河道淤泥进行水下固化处理。
[0022]进一步改进，所述步骤三中，留下15cm_80cm厚的固化游泥作为河床的底板或与砂石料、混凝土一起作为底部结构。
[0023]当利用粉剂进行固化处理时，由于粉剂固化剂容易扬尘，造成环境污染，还可以对固化剂采取另一种防尘处理，用于降低粉尘污染，在固化剂中加入不与其发生化学反应的液体，所述液体与固化剂质量比在4-8%之间。
[0024]其他步骤都跟实施例一是一样的。
[0025]实施例三:
在围堰区域内设置一个大的容器，将河湖底淤泥吹填至固定的容器内，然后再利用就地固化设备对容器内的淤泥进行固化处理。
[0026]如图1-2所示，就地固化设备包括搅拌臂1，搅拌臂I底部两侧具有向内倾斜的两斜面，在每个斜面上分别设置有至少一个混合滚轴2，混合滚轴2由驱动设备驱动旋转，混合滚轴2呈截顶圆锥形；所述混合滚轴2上分布有刀片机构3 ;所述搅拌臂I内部安装有可伸缩式的固化剂输料管4。
[0027]优选地，所述固化剂输料管4的末端设置有喷雾装置5。当搅拌设备处理表层位置采用固化剂为粉剂时，为了避免环境污染，适时的开始喷雾装置5。喷雾装置5使用时，将不与固化剂发生化学反应液体加入喷雾装置5中，所述液体的含量一般是固体的4-8%左右。
[0028]混合滚轴2设计成呈截顶圆锥形是为了减小搅拌过程中与土体之间的摩阻力。固化剂输料管4设计成可伸缩式的，可以降低表面搅拌时固化剂的污染。
[0029]优选地，刀片机构3呈单向螺旋型分布在混合滚轴2上，混合滚轴2转动一周后转动范围内的土体均能接触和扰动，可连续无盲点立体搅拌，提高搅拌后混合体的均匀性，并且一次性处理深度达到3m。
[0030]其他步骤都跟实施例一、二是一样的。
[0031]本申请中未做特别说明的均为现有技术或者通过现有技术即可实现，而且本申请中所述具体实施案例仅为本申请的较佳实施案例而已，并非用来限定本申请的实施范围。即凡依本申请申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本申请的技术范畴。
【主权项】
1.一种河湖底淤泥先固化后开挖的方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一，围堰抽水处理:在河湖底待开挖地点进行围堰，且抽除围堰区域内的积水，并在围堰区域的边缘设置排水沟； 步骤二，就地固化处理:对围堰区域的淤泥进行就地固化处理，所述就地固化处理为利用就地固化设备将淤泥与固化剂搅拌混合，达到固化的目的； 步骤三，挖掘固化的淤泥:将经过步骤二固化处理的淤泥挖出，并运输至堆放点。2.根据权利要求1所述的河湖底淤泥先固化后开挖的方法，其特征在于，所述步骤三之后还包括:步骤四，进行河湖床底部施工并拆除围堰:挖除淤泥后，根据设计要求在河床底部进行施工，施工结束之后拆除围堰。3.根据权利要求1所述的河湖底淤泥先固化后开挖的方法，其特征在于，所述步骤三中，留下15-80cm厚的经过固化处理的游泥作为河床的底板或与砂石料、混凝土一起混合作为河床的底部结构。4.根据权利要求1所述的河湖底淤泥先固化后开挖的方法，其特征在于，在所述步骤二中，在围堰区域内设置一个容器，将河湖底淤泥吹填至该容器内，然后再利用就地固化设备对容器内的淤泥进行固化处理。5.根据权利要求1至4中任一项所述的河湖底淤泥先固化后开挖的方法，其特征在于，所述步骤二中，就地固化处理的方式采用竖直上下机械搅拌固化方式。6.根据权利要求5所述的河湖底淤泥先固化后开挖的方法，其特征在于，所述步骤二中的固化剂为粉剂或浆液状。7.根据权利要求6所述的河湖底淤泥先固化后开挖的方法，其特征在于，当利用粉剂进行固化处理时，为了降低粉尘污染，需对固化剂进行防尘处理，具体为:在固化剂中掺加不与其发生化学反应的液体，所述液体的含量是固化剂质量的4-8%。
【专利摘要】本申请所述的一种河湖底淤泥先固化后开挖的方法，包括步骤：围堰抽水处理；就地固化处理；挖掘固化的淤泥；本申请是将废弃的河湖底淤泥就地固化处理至低含水率的土或优质填料后，用普通挖掘机开挖并用普通运输车进行输送至堆场或应用于工程中的方法，则避免了环境污染，解决废弃淤泥运输和堆放的问题，同时固化的淤泥可以作为一种填料资源用于工程建设中，节约能源。
【IPC分类】E02D3/12
【公开号】CN105002884
【申请号】CN201510302471
【发明人】陈永辉, 王颖, 陈龙, 陈庚, 程潇
【申请人】河海大学
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年6月4日