一种可回收渣土排水池结构及渣土的排水方法技术

本发明专利技术公开了一种可回收渣土排水池结构及渣土的排水方法，渣土排水池结构包括排水池及电渗透控制仪；排水池采用钢管桩连续墙作为排水池的侧壁，排水池的内侧壁固定有若干竖向排列的塑料排水板，排水池的底板从上向下依次包括柔性透水树脂砂滤水层、镀锌铁丝网层、蓄排水板层及固化土层；塑料排水板通过蓄排水板层与排水盲沟相连通；排水池侧壁的若干钢管桩挖空作为集水井，集水井与排水盲沟相连通；集水井通过管道与高功率真空泵及抽水机相连。电渗透控制仪的阳极与悬浮于排水池中渣土面上的空心铁球相连，阴极与钢管桩连续墙及镀锌铁丝网层相连。本发明专利技术设备简单，可回收重复使用，运营成本低，渣土排水效率高，可大幅降低渣土的外运及处治费用。

【技术实现步骤摘要】
一种可回收渣土排水池结构及渣土的排水方法
本专利技术属于渣土处理
，特别涉及一种可回收渣土排水池结构及渣土的排水方法。
技术介绍
轨道交通建设促进了城市经济的发展、解决了城市交通拥堵的问题、改善了人民群众的出行条件，但是也带来一系列环境和安全问题，其中渣土处理是地铁建设过程中所面临的最突出问题。研究表明，盾构渣土经过脱水处理后至少可以节约44%的处治费用。目前国内已经研发了许多类型的脱水处理设备，如板框压滤机、带式压滤机、卧螺离心机、真空带式压滤机、转筒烘干机、红外线干燥器等，利用这些设备处理渣土有一定效果，但也存在许多问题：1、投资成本高，离心机和压滤机都属于大型设备，初期投资成本以及运营费用高；2、设备占地面积大，盾构施工始发位置和出渣口一般都设置在地铁车站，而地铁车站一般都位于道路交叉口附近，施工场地空间有限，通常没有空间用于放置整套设备；3、处理效率低，即便采用1000m2的压滤机，每小时也只能处理十几方干土，而盾构机正常施工时，每半小时即可掘进一环，产生渣土量达60m3，因此采用压滤机处理时，会产生大量的渣土积压。总之，现有的渣土脱水技术处理效率低，现场处理成本高，而积压渣土的外运速度已经成为制约盾构工程建设速度的重要因素。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种结构简单、紧凑，占地面积小、成本低，且对渣土脱水处理效率高，对环境低影响，使用设备可回收并重复使用的可回收渣土排水池结构及渣土的排水方法。本专利技术采用的技术方案是：一种可回收渣土排水池结构，包括排水池及电渗透控制仪；所述的排水池采用钢管桩连续墙作为排水池的侧壁，排水池的内侧壁上固定有若干竖向排列的塑料排水板，所述排水池的底板从上向下依次包括柔性树脂砂滤水层、镀锌铁丝网层、蓄排水板层及固化土层；固化土层上部设有与蓄排水板相互连通的排水盲沟。排水池侧壁的若干钢管桩挖空，作为集水井，集水井侧壁上设有通水孔，通水孔使得集水井与排水盲沟相连通；集水井通过管道连接真空泵及抽水机；所述的电渗透控制仪的阳极与悬浮于排水池中心区域渣土面上的空心铁球相连，而阴极与钢管桩连续墙及镀锌铁丝网层相连。上述的可回收渣土排水池结构中，所述的柔性树脂砂滤水层浇筑或拼铺而成，其厚度为0.5-2.0cm；镀锌铁丝网层与排水池侧壁的钢管桩电连接；塑料排水板上端低于排水池顶面3-5cm，下端固定于柔性树脂砂滤水层与镀锌铁丝网层之间；排水盲沟中设有透水管。上述的可回收渣土排水池结构中，包括两个长方形排水池，两个长方形的排水池共用一侧壁；所述的排水池的四个角处的钢管桩挖空，作为集水井，所述集水井的深度大于排水池的深度；集水井的顶部有密封盖，密封盖顶部浇筑固化土，集水井内还有抽气管和抽水管，抽气管和抽水管上端穿过密封盖与真空泵和抽水机相连接。上述的可回收渣土排水池结构中，所述的集水井底部采用水泥砂浆或固化土封底，集水井的深度为排水池深度的1.5-2倍。上述的可回收渣土排水池结构中，所述的排水池两侧分别设有一龙门吊轨道，龙门吊轨道沿着排水池长边方向设置；排水池长边的侧壁采用的是双排钢管桩结构，后排桩的钢管桩数量较前排桩数量少。上述的可回收渣土排水池结构中，所述的钢管桩连续墙中的钢管桩长度为6.0~10.0m，钢管桩直径为0.6~1.0m；相邻的两钢管桩之间通过母扣和子扣连接；母扣安装在相邻两钢管桩之一上，子扣通过子扣连接板安装在相邻两钢管桩的另一个上；所述的母扣上设有一圆形的凹槽和一圆形的止水腔，止水腔位于凹槽外侧，子扣为圆管状结构，子扣插装在母扣的一凹槽内。一种利用上述的可回收渣土排水池结构的渣土的排水方法，包括如下步骤：1）建造渣土排水池结构，在集水井处安装真空泵及抽水机，在集水井中安装水位传感器，以实现通过管道自动抽取密闭集水井中的空气和水：2）将需要脱水处理的盾构渣土装入渣土排水池结构的一个排水池中；3）待渣土流平或铺满整个排水池的底部，开启真空泵（优选高功率真空泵，真空气量50升/秒），一边继续装载渣土，一边真空负压排水；4）当排水池中渣土装载过半后，在渣土池中心放入接通电渗透控制仪的阳极的空心铁球，电渗透控制仪的阴极连通钢管桩，开启电渗透控制仪，同时继续装载渣土至满载并始终使得空心铁球处于渣土面之上；5）当水位传感器给出信号，即排水盲沟水位将满时，自动关闭真空泵，开启抽水机从集水井中抽水；抽水完成后自动关闭抽水机，重新开启真空泵抽气；6）当渣土池中表面渣土含水量接近渣土塑限或渣土具有足够的承载力时，使用蛙式打夯机、捣固机或锤击对渣土进行振动加载；7）保持电渗透控制仪处于开启状态，直至渣土进入硬塑状态；8）关闭真空泵、抽水机和电渗透控制仪同时出渣，用高压水枪冲洗渣土排水池内腔表面。9）对于渣土排水池结构的另一个排水池重复上述步骤2）-8），保持二个排水池连续装渣和出渣状态。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、常规盾构渣土池的侧壁及底板均采用不透水的钢筋混凝土结构，使用完成后难以回收，即使回收再利用价值也不大；本专利技术的渣土池不仅具有传统渣土池的全部功能，还能在装卸载的同时实现排水脱水，减少了渣土的外运成本以及外运渣土的处治成本。2、本专利技术建造排水池的所有设备均可回收并重复使用。3、本专利技术的渣土排水池内腔底板采用可回收透水性材料装配组合而成，底部表层为透水性柔性树脂砂层，由亲水性树脂、柔性树脂和粉细粒径的硅砂配制而成，使得透水结构的亲水性能、抗开裂性能大大提高，从而能够保证透水结构表面的致密、透水快、堵塞少。在透水结构表层，水分子的表面张力被树脂的亲水性所破坏，透水效果得到加强。4、本专利技术的渣土排水池侧壁设置了较为密集的塑料排水板，当排水系统在真空泵抽气水泵抽水后产生负压排水作用，有利于渣土在水平方向的进行排水。5、本专利技术采用电渗透控制仪在排水系统及池内腔渣土中形成脉冲电磁场。在电磁场的作用下，渣土颗粒表层的电离层遭到一定程度的破坏，部分结合水向自由水发生转变，极性水分子会主动向着排水系统的透水结构层移动，而渣土颗粒对透水结构表层的粘附作用被消弱，提高了排水效率。6、本专利技术采用挖空的支护结构钢管桩作为集水井，实现了一桩二用，减少了设置集水井的工作量；同时在排水池的长边方向采用双排桩支护结构形式，龙门吊轨道设置在双排桩结构之上，双排桩结构与土体组合成复合桩基为龙门吊轨道提供充足的地基承载力，同时有利于排水池侧壁的稳定性。7、本专利技术的渣土池侧壁同时具有止水功能，通过在钢管桩母扣件的止水腔中注入低强度高粘度水溶性高分子聚合物水溶液，可以实现钢管桩连续墙的止水功能。8、采用本专利技术获得的渣土，含水率可以降低到塑限以下，可以大大降低运输成本。对于砂性渣土可以直接筛分，获得有价值的砂石、黏土；粘性渣土可以作路基填料或用来做黏土砖等，实现了渣土资源的再利用。9、本专利技术还具有结构简单、实施方便，一次投资及后期维护、运营费用少，渣本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可回收渣土排水池结构，其特征是：包括排水池及电渗透控制仪；/n所述的排水池采用钢管桩连续墙作为排水池的侧壁，排水池的内侧壁上固定有若干竖向排列的塑料排水板，所述排水池的底板从上向下依次包括柔性树脂砂滤水层、镀锌铁丝网层、蓄排水板层及固化土层；固化土层上部设有与蓄排水板相互连通的排水盲沟；塑料排水板与排水盲沟相连通；/n排水池侧壁的若干钢管桩挖空，作为集水井，集水井侧壁上设有通水孔，通水孔使得集水井与排水盲沟相连通；/n所述的电渗透控制仪的阳极与悬浮于排水池中心区域渣土面上的空心铁球相连，而阴极与钢管桩连续墙及镀锌铁丝网层相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种可回收渣土排水池结构，其特征是：包括排水池及电渗透控制仪；
所述的排水池采用钢管桩连续墙作为排水池的侧壁，排水池的内侧壁上固定有若干竖向排列的塑料排水板，所述排水池的底板从上向下依次包括柔性树脂砂滤水层、镀锌铁丝网层、蓄排水板层及固化土层；固化土层上部设有与蓄排水板相互连通的排水盲沟；塑料排水板与排水盲沟相连通；
排水池侧壁的若干钢管桩挖空，作为集水井，集水井侧壁上设有通水孔，通水孔使得集水井与排水盲沟相连通；
所述的电渗透控制仪的阳极与悬浮于排水池中心区域渣土面上的空心铁球相连，而阴极与钢管桩连续墙及镀锌铁丝网层相连。


2.根据权利要求1所述的可回收渣土排水池结构，其特征是：所述的柔性树脂砂滤水层浇筑或拼铺而成，其厚度为0.5-2.0cm；镀锌铁丝网层与排水池侧壁的钢管桩电连接；塑料排水板上端低于排水池顶面3-5cm，下端固定于柔性树脂砂滤水层与镀锌铁丝网层之间；排水盲沟中设有透水管。


3.根据权利要求1所述的可回收渣土排水池结构，其特征是：包括两个长方形排水池，两个长方形的排水池共用一侧壁；所述的排水池的四个角处的钢管桩挖空，作为集水井，所述集水井的深度大于排水池的深度；集水井的顶部有密封盖，集水井的底部浇筑固化土进行封底，集水井内还有抽气管和抽水管，抽气管和抽水管上端穿过密封盖与真空泵和抽水机相连接。


4.根据权利要求3所述的可回收渣土排水池结构，其特征是：所述的集水井底部采用水泥砂浆或固化土封底，集水井的深度为排水池深度的1.5-2倍。


5.根据权利要求1所述的可回收渣土排水池结构，其特征是：所述的排水池两侧分别设有一龙门吊轨道，龙门吊轨道沿着排水池长边方向设...

【专利技术属性】
技术研发人员：李仁平，周基，
申请(专利权)人：湖南科技学院，
类型：发明
国别省市：湖南;43