[發明專利]一種城市軌道交通工程開挖淤泥同步改良及脫水的方法

在審

• 申請號: 202010306720.6
• 申請日: 2020-04-17
• 公開（公告）號: CN111606541A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 周歡;季光明;胡芳;鄒迪;程潤喜;李天映;鄧龍
• 申請（專利權）人: 路德環境科技股份有限公司
• 主分類號: C02F11/122
• 分類號: C02F11/122;C02F11/143;C02F11/145;B01D25/21;E01B2/00
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 郝明琴

本發明提供一種城市軌道交通工程開挖淤泥同步改良及脫水的方法，步驟如下：對淤泥進行加水化漿及除雜處理，得到泥漿；稱取改良劑，加水配置成改良劑漿液，將配置的改良劑漿液加入到泥漿中，獲得混合漿體，利用雙軸攪拌機將混合漿體攪拌均勻，靜置調質，得到混合漿料；采用板框壓濾機對混合漿料進行壓濾脫水，降低混合漿料的含水率，得到泥餅，即改良土；對得到的改良土就地或運輸至施工部位靜置堆放，并在堆放期間進行翻拌，進一步降低改良土的土工含水率。通過本發明提供的方法處理后的淤泥可以實現工程化利用，經處理后的淤泥能夠用于鐵路基床底層、基床以下路堤填料。

技術領域

本發明涉及城市建設開挖淤泥技術領域，尤其涉及一種城市軌道交通工程開挖淤泥同步改良及脫水的方法。

背景技術

沿海是我國經濟最發達、人口密度最大、城市最密集的地區，隨著經濟的快速發展，沿海城市的交通壓力逐漸增大，為滿足這些城市的交通需求，將大規模建設軌道交通，軌道交通具有安全、準點、快速、舒適、節能、環保的優勢；受現有建筑的制約，城市的軌道交通線大多是地下線，這些地下線將有大量的挖方，通過淤泥質粘土、淤泥地層的軌道交通工程將會產生大量的淤泥，這些淤泥的妥善處置及資源化利用是亟待解決的難題。大量的淤泥因無法安全消納、處置或有效地資源化利用而成為公害，目前處置淤泥的方式為運至遠海拋置或運至低洼處填埋或專門設置堆場堆放，這些處置方式將嚴重破壞海洋、沼澤、湖泊的生態環境或占有、浪費寶貴的土地資源，不符合安全環保及生態文明建設的要求。

沿海地區深厚的淤泥或淤泥粘土具有粘粒含量高、有機質含量高、含水量高、壓縮性大的特點，因此工程特性極差、無法直接作為工程填料使用；大規模資源化、工程化利用這些淤泥是處理淤泥的現實途徑，具有巨大的經濟和社會效益。

對于塑性淤泥的工程化應用的研究，由于存在材料、裝備、工藝、方法無法協調一致的困難，目前均止步于在試驗室內對“改良材料”小試件試驗研究的階段。淤泥的工程性質極差，還含有對常規膠凝材料有害的物質，因此即使是使用復合材料組成的改良劑，其產生的效果如含水率性能仍難以滿足施工需要，填筑體的強度及耐久性等技術指標仍難以達到設計要求。關于處置淤泥的施工裝備及工藝等方面的研究成果很少，現有的成果也因存在產能低、經濟性差的問題，而無法真正用于工程實踐。利用摻入化學改良劑或物理改良劑(如沙、石、土等)等材料對淤泥進行改良處理時，將幾種材料混合均勻是基本的要求，只有將改良劑與淤泥混合均勻才能保證填筑體的質量并發揮作用，實現其工程意義。現有改良淤泥的拌合技術有以下幾種：用人工鋪料結合挖掘機攪拌、用混凝土拌合機(間歇式)攪拌、用穩定土拌和機(雙臥軸、連續式)，這些拌合技術存在“高污染、計量不準、混合不勻、效率低下”的弊端，因而無法滿足工程實踐的需求。

目前有采用“路拌”和“廠拌”改良淤泥的工藝方法，“路拌”的過程為：在現場估算淤泥的方量或質量、人工鋪撒袋裝的外摻料、挖掘機拌合，先摻一部分固結劑、使淤泥砂化且含水率略有降低，再將混合料運至填筑部位翻曬、摻剩余部分的固結劑繼續翻曬、使用路拌機打碎并混合均勻，此技術存在計量不準、鋪撒施工難、拌合不均勻、固化劑或固結劑粉塵飛散污染嚴重且產能低等不足，通過“路拌”技術拌制出來的混合物均勻性極差、質量難以保證；“廠拌”使用的設備為利用類似混凝土間歇式強制攪拌機的設備或類似穩定土拌和機式的連續式雙臥軸攪拌機，類似混凝土間歇式強制攪拌機的設備對于高粘稠、呈塑性的淤泥，即使是使用自動閘門的料罐、料斗，也無法下料或定量給料、無法使外摻料與淤泥的比例恒定，造成混合料中固結劑的摻量波動大、質量無從保證。通常需要采用延長攪拌時間來提高混合料的均勻性，致使產能極低、能耗極大，不能大規模、低成本地處理開挖出來的淤泥；類似穩定土拌和機式的連續式雙臥軸攪拌機對于塑性淤泥，其料斗不能做到連續、均勻下料，無法保證“準確計量并摻入外摻材料”；“廠拌”使用的兩類設備的內部結構適宜于混凝土和無機結合料穩定材料的攪拌，不能將高粘稠、塑性狀的淤泥與固結劑攪拌、混合均勻，混合料的質量無法保證。