一种软基造地快速结壳结构及其制作工法
【专利摘要】本发明系揭露一种软基造地快速结壳结构及其制作工法，该结构至少包括一渗透基层、一负压排水层、一软基疏浚层及一渗透阴井，其中该软基疏浚层是疏浚淤泥后回填至造地基地，经过该渗透基层与该负压排水层加速该软基疏浚层干燥固化之时间，最后完成结壳造地。本发明的造地工法可进一步于疏浚淤泥中加入固化剂以提高泥质粒径，加速该软基疏浚层排水以缩短结壳时间，待完成造地后，该渗透基层可进一步作为储水的地下水库利用，使其更有效的运用自然资源。
【专利说明】一种软基造地快速结壳结构及其制作工法
【技术领域】
[0001]本发明系一种于软基造地的工法，利用快速结壳的概念形成固化的土地结构，特别是指应用在各种淤泥区域、沼泽地等软基土地的造地工法。
【背景技术】
[0002]在寸土寸金的时代，如何有效利用土地资源，是人类必须面对的课题，一般传统针对沿海低洼地区的填海造地工法需要挖掘大量的海砂，回填至填海造地的区块，并且使用负压法使水分排除、让湿地干燥，此工法不仅需使用大量的泥沙，造成许多的挖掘、运送、搅拌等运输及设备成本支出、造成其它地区土石资源的消耗，在资源应用上并不符合经济效益，因此更进一步利用一些替代材料来进行填海造地的工法。中国公开发明专利CN102617078A中揭示利用淤泥、尾矿砂与水泥以一定的比例混合做为填海造陆的材料，由于可以快速固结，且材料强度符合充填材料标准，加上尾矿砂渗透系数高排水速度快，因此可作为淤泥固结的排水沙垫层，利用上述材料可节省天然资源，达到填海造地的功效。
[0003]另外，如中国台湾公开发明专利TW200636134，揭露一种水资源回收的工法，包括在地面下埋设储水箱涵，并设有排水沟渠，透过碎石、卵石或砂土形成的透水层收集土壤中渗漏的雨水储存于该储水箱涵当中，再以抽取方式将水资源再利用。
[0004]由前案所揭示的填海造地工法，虽然较以往以砂石回填方式更能节省资源，但于淤泥内混合一定比例的尾矿砂与水泥，只能适用于特定范围当中，有较大的使用限制，同时完成造地后该地面排水与水资源回收的问题也无法解决，因此本发明提出一创新的软基造地快速结壳的制作工法与造地结构，同时有效解决上述问题，作为一种有效利用资源的造地方式。
【发明内容】
[0005]本发明的主要目的在于提供一种软基造地快速结壳的结构，具有快速结壳以及有效利用当地软基土地资源等优点，并同时具备良好的排水与水资源回收利用的特点。
[0006]本发明的另一目的在于提供一种软基造地快速结壳的制作工法，藉由此工法完成于软基土地上造地，同时具有快速排水以完成结壳造地的结构。
[0007]为达到上述发明目的，本发明提出一软基造地快速结壳的结构，该结构系包含一渗透基层，系由无细骨材所构成；一负压排水层，系铺设多个负压管于该渗透基层上；一软基疏浚层，系位于该渗透基层与该负压排水层上方，其中该软基疏浚层系为软基淤泥固化结壳结构；以及一渗透阴井，系以管道连接于该渗透基层用于收集水资源。
[0008]上述的软基造地快速结壳的结构，其中该无细骨材系由一砂石、蛭石、煤阡石、陶瓷、塑橡胶等材料所构成的多孔隙构件。
[0009]上述的软基造地快速结壳的结构，其中该负压管系以不织布材质或逆渗透布材质组成。
[0010]上述的软基造地快速结壳的结构，其中该软基淤泥固化结壳结构，系进一步加入多孔化粉质固化剂，以快速固结淤泥。
[0011]上述的软基造地快速结壳的结构，其中该多孔化粉质固化剂，系为混掺比例为
0.5-10%的无机聚合材料。
[0012]上述该多孔化粉质固化剂系为氧化钙、氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化硫、氧化镁、
氧化钛、氧化钾、氧化钠或碱类等组合混掺组成。
[0013]上述的软基造地快速结壳的结构，其中该渗透阴井进一步设置一抽水泵以抽出回收的水资源。
[0014]为达到上述发明目的，本发明提出一种软基造地快速结壳制作工法，其步骤包含:使用沙肠袋筑堤，围起疏浚淤泥以形成造地基地；填入无细骨材材料于该造地基地底部堆砌渗透基层；铺设多个负压管路于该渗透基层上；埋设渗透阴井于该渗透基层与该负压管路之间；经由输送管路将该淤泥吹填至该造地基地；该淤泥固化结壳完成造地。
[0015]上述的软基造地快速结壳制作工法步骤，其中该使用沙肠袋筑堤，围起疏浚淤泥以形成造地基地的步骤，可进一步于该基地底部吹填一层固化土作为基底。
[0016]上述的软基造地快速结壳制作工法步骤，其中该埋设渗透阴井于该渗透基层与该负压管路之间的步骤，可进一步于该渗透阴井设置抽水泵。
[0017]上述的软基造地快速结壳制作工法步骤，其中该输送管路将该淤泥吹填至该造地基地的步骤，系以虹吸原理喂料系统将一固化剂导入该输送管路，并利用该输送管路的距离将该淤泥与该固化剂自然拌合。
`[0018]上述的软基造地快速结壳制作工法步骤，其中该输送管路将该淤泥吹填至该造地基地的步骤，系以一管路螺旋喂料系统将该淤泥与一固化剂一同输送，并利用该管路螺旋喂料系统将该淤泥与该固化剂拌合。
[0019]上述的软基造地快速结壳制作工法步骤，其中该输送管路将该淤泥吹填至该造地基地的步骤，系将该淤泥加入一固化剂，并利用该输送管路的距离将该淤泥与该固化剂自然拌合，其中该拌合的固化剂系为一多孔化粉质固化剂，该多孔化粉质固化剂系为混掺比例为0.5-10%的无机聚合材料。
[0020]为使本发明的软基造地快速结壳结构及其制作工法的目的、特征及功效能更明显易懂，兹藉由下述具体的实施例，并配合所附的图式，对本发明进行如下的详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明的软基造地快速结壳结构示意图。
[0022]图2为本发明的软基造地快速结壳制作工法加入2%固化剂与未加固化剂的粒径比较图。
[0023]图3为本发明的软基造地快速结壳制作工法加入10%固化剂与未加固化剂的粒径比较图。
[0024]图4为本发明的软基造地快速结壳制作工法的制作步骤流程图。
[0025]图5为本发明的软基造地快速结壳制作工法的造地基地与输送管路示意图。
[0026]【主要组件符号说明】
[0027]1...渗透基层7...抽水管线
[0028]2...基底7-1...滤沙网孔[0029]3...负压管8...沙肠袋
[0030]3-1...密闭结构9...造地基地
[0031]3-2...网孔结构10...输送管线
[0032]4...负压排水层11...疏浚船
[0033]5...软基疏浚层12...运固化剂船
[0034]6...渗透阴井
【具体实施方式】
[0035]图1为依据本发明的一较佳具体实施例的软基造地快速结壳结构示意图，该结构系包含一渗透基层1，其系由无细骨材所构成，该无细骨材由主要利用矿渣(如煤阡石)或生活垃圾做的陶粒，进行无细骨材固化工艺，形成同一尺寸规则形状的多孔隙构件，该渗透基层I可作为上层淤泥固化排出水分的滤水层，待完成造地后，该渗透基层I可进一步作为收集水资源的地下水库。在该渗透基层I下方，铺设有一固化土形成的基底2，作为该造地结构的地基，而在该渗透基层I上方，水平铺设多个负压管3形成一负压排水层4，该负压管3系为半月型管路，包覆不织布材质，该负压管上方3-1为密闭不透水结构，防止泥沙流入该负压排水层4，下方3-2与该渗透基层I接触部分则为网孔结构，水分透过该网孔结构经该负压管3排出。
[0036]该渗透基层I与该负压排水层4上方为软基疏浚层5，将已疏浚淤泥抽出后加入多孔化粉质固化剂，再经过输送管路拌合后回填形成该软基疏浚层5，由于该疏浚淤泥加入该固化剂使其粒径变大，如图2所示，分别测试是否加入固化剂的淤泥粒径以及其分布情况，由图2的淤泥粒径分布图可以看出，加入2%的固化剂后，该淤泥的粒径累积分布图已明显右移，代表该累积平均的粒径大小已较原来未加入固化剂时明显增加，同时该淤泥在加入2%固化剂后，其固化后最大粒径也从原先未加入固化剂的21.14 μ m提升至53.9 μ m，可见加入该固化剂能有效增加该淤泥颗粒粒径，进一步使得其淤泥间的孔径增加，因此原有吸附水、自由水、毛细水等水分子可自由进出该淤泥层，使该软基疏浚层5的水份能快速蒸发或渗透排出，进而加速固化结壳时间使该淤泥转变成可用的工程用土，上述该固化剂系为氧化钙、氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化硫、氧化镁、氧化钛、氧化钾、氧化钠或碱类等组合混掺组成。
[0037]又以另一实施例说明该软基造地快速结壳的结构，在该软基疏浚层5回填时，若是加入10%的固化剂，则该淤泥粒径测试结果如图3所示，同样与未加入固化剂的淤泥粒径加以比较，该淤泥的粒径累积分布图同样右移代表该累积平均的粒径已明显增加，同时该淤泥在加入10%固化剂后，更进一步得知已无粒径小于1.28 μ m的颗粒，而其最大粒径也从原先未加入固化剂的21.14 μ m提升至65 μ m，可见加入该固化剂能明显提升该泥质粒子粒径，使其固结形成较佳排水功效的造地结构，上述该固化剂系为氧化钙、氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化硫、氧化镁、氧化钛、氧化钾、氧化钠或碱类等组合混掺组成。
[0038]此外，在该渗透基层I与该负压排水层4下方，依照一定距离埋设渗透阴井6，该渗透阴井6可收集该负压排水管3所排出的水分，并进一步设置抽水用的管线7，该抽水管线进一步包覆滤沙的网孔7-1以避免泥沙进入抽水管线造成堵塞，该渗透阴井可进一步加装抽水泵(未图示)以加速抽水，造地完成后，该渗透阴井6也可配合该渗透基层I作为地下水库的功能，快速回收水资源加以利用。
[0039]图4为依据本发明的一较佳具体实施例的软基造地快速结壳制作工法的制作步骤流程图，该制作工法步骤如下:
[0040]步骤Al:以沙肠袋8围起原软基土地的一定范围做为造地基地9，该造地基地9以该沙肠袋8为堤，疏浚淤泥经由输送管路10运至疏浚船11，请参阅如图5所示；
[0041]步骤A2:填入无细骨材于该造地基地9底部，以该无细骨材形成的多孔隙结构作为该造地基地的渗透基层I ;
[0042]步骤A3:铺设多个负压管路3于该渗透基层I上方，覆盖该渗透基层I形成一负压排水层4 ；
[0043]步骤A4:在该渗透基层I与该负压排水层4下方埋设渗透阴井6，并连接抽水用的排水管路7 ；
[0044]步骤A5:将疏浚船11上的淤泥往该造地基地9输送，并将运固化剂船12上的固化剂以虹吸原理喂料系统导入该输送管路10中，藉由该输送管路输送距离进行自然拌合，并吹填至该造地基地，形成该软基疏浚层5 ;以及
[0045]步骤A6:该软基疏浚层5逐渐固化结壳完成造地。
[0046]而上述步骤A5，其中该输送管路10将该淤泥吹填至该造地基地9的步骤，系可替换以一管路螺旋喂料系统(未图标)将该淤泥与一固化剂一同输送，并利用该管路螺旋喂料系统将该淤泥与该固化剂拌合，并利用该输送管路10的距离将该淤泥与该固化剂吹填至该造地基地9，形成该软基疏浚层5，而其中该拌合的固化剂系为一多孔化粉质固化剂，该多孔化粉质固化剂系为混掺比例为0.5-10%的无机聚合材料。
[0047]在详细说明上述本发明的较佳实施例与该实施步骤后，熟悉该项技术人士可清楚的了解，在不脱离下述申请专利范围与精神下可进行各种变化与改变，亦不受限于说明书的实施例的实施方式。
【权利要求】
1.一种软基造地的快速结壳结构，该结壳结构包含: 一渗透基层，系由无细骨材所构成； 一负压排水层，系铺设多个负压管于该渗透基层上； 一软基疏浚层，系位于该渗透基层与该负压排水层上方，其中该软基疏浚层系为软基淤泥固化结壳结构；以及 一渗透阴井，系以管道连接于该渗透基层用于收集水资源。
2.如权利要求1所述的软基造地的快速结壳结构，其特征在于该无细骨材系由一砂石、蛭石、煤阡石、陶瓷或塑橡胶等材料所构成的多孔隙构件。
3.如权利要求1所述的软基造地的快速结壳结构，其特征在于该负压管系以不织布材质或逆渗透布材质组成。
4.如权利要求1所述的软基造地的快速结壳结构，其特征在于该软基淤泥固化结壳结构，系进一步加入多孔化粉质固化剂，以快速固结淤泥。
5.如权利要求4所述的软基造地的快速结壳结构，其特征在于该多孔化粉质固化剂系为混掺比例为0.5-10%的无机聚合材料。
6.如权利要求1所述的软基造地的快速结壳结构，其特征在于该渗透阴井进一步设置一抽水泵以抽出回收的水资源。
7.一种软基造地快速结壳制作工法，其步骤包含: (a)使用沙肠袋筑堤，围起疏浚淤泥以形成造地基地； (b)填入无细骨材材料于该造地基地底部堆砌渗透基层； (C)铺设多个负压管路于该渗透基层上； (d)埋设渗透阴井于该渗透基层与该负压管路之间； (e)经由输送管路将该淤泥吹填至该造地基地； (f)该淤泥固化结壳完成造地。
8.如权利要求7所述的软基造地快速结壳制作工法步骤，其特征在于该步骤(a)可进一步于该基地底部吹填一层固化土作为基底。
9.如权利要求7所述的软基造地快速结壳制作工法步骤，其特征在于该步骤(d)可进一步于该渗透阴井设置抽水泵。
10.如权利要求7所述的软基造地快速结壳制作工法步骤，其特征在于该步骤(e)系以虹吸原理喂料系统将一固化剂导入该输送管路，并利用该输送管路的距离将该淤泥与该固化剂自然拌合。
11.如权利要求7所述的软基造地快速结壳制作工法步骤，其特征在于该步骤(e)系以一管路螺旋喂料系统将该淤泥与一固化剂一同输送，并利用该管路螺旋喂料系统将该淤泥与该固化剂自然拌合。
12.如权利要求10或11所述的软基造地快速结壳制作工法步骤，其特征在于该步骤(e)中拌合的固化剂系为一多孔化粉质固化剂，该多孔化粉质固化剂系为混掺比例为0.5-10%的无机聚合材料。
【文档编号】E02D3/10GK103806431SQ201210447550
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月9日 优先权日:2012年11月9日
【发明者】高光明, 孟永亮 申请人:世盟国际股份有限公司