吹填区多级装配式生态退水系统及施工方法与流程-j9九游会真人

1.本发明涉及河道疏浚吹填区的退水系统施工，尤其涉及一种吹填区多级装配式生态退水系统施工方法。


背景技术：

2.为使疏浚土方能再次利用，疏浚工程与吹填工程往往结合进行，既挖深了水域，又可填高用地，是“一举两得”的综合利用工程，已广泛地应用于河湖整治、港口与航道疏浚治理和吹填造地等行业，是促进社会经济与生态可持续发展的重要手段之一。在疏浚吹填施工中，退水系统是关系吹填区能否安全高效运行的一项关键工作。退水系统虽然只是吹填工程中控制尾水排放的临时性辅助设施，却对提高吹填区泥沙沉淀效果，减少泥浆对环境的污染等方面起直接调控作用。
3.现有的退水口形式主要有埋管式、溢流堰式、竖井式。埋管式结构简单，造价低，但是适用范围有限。溢流堰式结构简单，安全耐用，有利于吹填泥浆的沉积，减少泥浆污染，但是退水口阻断了堰上交通，且日常维护工作量大。竖井式退水口是集中了埋管式退水口和溢流堰式退水口优点的一种新型退水口型式，通过增加闸板可自由升高吹填区水位，但是竖井式退水口存在拆除难度大，不利于在吹填区开展复耕作业的问题。随着吹填区沉积土层的升高，退水口被深埋在沉积土层内，施工完成后只能将退水口留置在沉积土层内，或者使用挖掘机械将退水口周边的土层挖掉，再进行拆除作业，工作难度及工作量极大。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于针对河道疏浚吹填区退水系统施工的难题，提出了一种吹填区多级装配式生态退水系统及施工方法。为了达到目的，本发明的技术方案为：本发明涉及的吹填区多级装配式生态退水系统，由底座、环形预制块、连接螺杆、竖向虑筒、多级滤篮和排水管组成；所述底座为上大下小的“倒锥”型混凝土结构，侧边设有排水口；所述环形预制块采用透水混凝土整体浇筑成型，所述环形预制块分为直筒预制块和敞口预制块，多个敞口预制块逐层堆叠在底座上，所述敞口预制块从下至上直径逐渐增大，整体呈“倒锥”型，施工完成后，方便逐层将环形预制块从沉积土层内拆除并吊出，然后再进行回填，有利于在吹填区开展复耕作业，生态环保；所述直筒预制块逐层堆叠在顶层的敞口预制块上，所述直筒预制块的直径等于顶层敞口预制块顶部截面的直径；所述底座及环形预制块内均有预埋螺纹套筒，所述连接螺杆穿过上层环形预制块内的预埋螺纹套筒锚固在下层环形预制块或底座内的预埋螺纹套筒内；所述多级滤篮由一级滤篮、二级滤篮、三级滤篮组成，所述一级滤篮、二级滤篮、三级滤篮均由环形翼板、环形底板、侧边滤网、底板滤网、对接套筒组成，所述一级滤篮、二级滤篮、三级滤篮使用固定螺栓串联形成多级滤篮的过滤体系，所述多级滤篮吊挂在顶层环形预制块上，所述竖向虑筒垂直套在环形预制块的外侧；所述排水管一端插入底座的排水口内，排水管另一端从围堰下方穿出，所述排水管的另一端伸入消力池内，减缓水流的冲击力后，再经排水渠排出。
5.优选地，所述底座及环形预制块内的预埋螺纹套筒有四个，四个预埋螺纹套筒周向均匀布置，上、下层的预埋螺纹套筒互相对齐；每层环形预制块使用两根连接螺杆与下层的底座或环形预制块锚固，下层环形预制块内的连接螺杆与上层环形预制块内的连接螺杆交错设置，避免上、下层的连接螺杆互相影响，同时实现上、下层环形预制块之间的连接固定。
6.优选地，所述敞口预制块与直筒预制块之间增设转向接头，所述转向接头由螺纹杆及螺纹套筒组成，所述螺纹套筒通过销轴与螺纹杆连接，所述转向接头的螺纹杆锚固在敞口预制块内的预埋螺纹套筒上，所述敞口预制块上层直筒预制块内的连接螺杆锚固在转向接头的螺纹套筒上；由于敞口预制块与直筒预制块内的预埋螺纹套筒不在同一轴线上，因此，在敞口预制块上增设转向接头，转向接头的螺纹套筒可相对螺纹杆转动，转向接头的螺纹杆与敞口预制块内的预埋螺纹套筒在同一轴线上，通过调整转向接头的螺纹套筒使其与直筒预制块内的预埋螺纹套筒在同一轴线上，以此适应敞口预制块与直筒预制块内预埋螺纹套筒轴线发生偏转的情况，实现相邻敞口预制块与直筒预制块之间的连接锚固。
7.优选地，所述底座及环形预制块上设有吊环，所述吊环处有凹坑，吊环与底座或环形预制块的上表面平齐，将吊环隐藏在凹坑内，避免影响上层环形预制块的叠放，又不影响环形预制块的吊装。
8.优选地，所述环形翼板及环形底板分别固定在侧边滤网的上、下边缘，所述底板滤网的边缘与环形底板固定，对接套筒的下端穿过底板滤网的中心并与底板滤网固定；所述一级滤篮、二级滤篮、三级滤篮有多种不同直径的规格，根据环形预制块的直径合理选配不同直径规格的一级滤篮、二级滤篮、三级滤篮组成多级滤篮过滤体系，所述一级滤篮环形翼板的外径略大于顶层环形预制块的内径，保证一级滤篮能够通过环形翼板搭设并吊挂在顶层环形预制块上，通过吊挂的方式安装多级滤篮，降低了多级滤篮的安装难度，同时方便将多级滤篮过滤体系取下进行环形预制块的加高以及对多级滤篮内的泥沙进行清理。
9.优选地，所述竖向滤筒的孔径》一级滤篮的孔径》二级滤篮的孔径》大于三级滤篮的孔径，所述竖向滤筒在环形预制块的外侧形成第一道过滤屏障，对于降低水流速度、提升泥沙沉淀具有良好的效果，多级滤篮形成第二道多级过滤屏障，对流入退水系统内的泥沙进行多级过滤，避免泥沙跟随水流进入吹填区外部的水域内，降低了吹填施工作业对水环境的污染。
10.优选地，所述底座及排水管设置在吹填区的原地面内，底座的顶面与原地面平齐，保证沉积土层内的水能经透水混凝土制作的环形预制块流入底座内排出，可以显著缩短吹填区沉积土层固结稳定的周期；底座及排水管下方设有夯实基层、周边设有回填砂石层、回填砂石层上覆盖夯实黏土层，通过分层回填夯实，避免底座发生不均匀沉降，也避免沉积土层内的水渗入原地面下方的土体内。
11.优选地，吹填区多级装配式生态退水系统施工方法，包括如下施工步骤：步骤1. 制作底座及环形预制块，并在底座及环形预制块内设置预埋螺纹套筒及吊环，底座采用混凝土整体浇筑成型，环形预制块采用透水混凝土整体浇筑成型。
12.步骤2. 在吹填区地势较低处安装底座及排水管，在原地面向下开挖沟槽，在沟槽底部设置夯实基层，将底座及排水管安装在沟槽内，并在沟槽内设置回填砂石层，回填砂石层上覆盖夯实黏土层，然后沿吹填区的边缘施工围堰；通过分层回填夯实，避免底座发生不
均匀沉降，也避免沉积土层内的水渗入原地面下方的土体内。
13.步骤3. 在底座上逐层堆放环形预制块，多个敞口预制块逐层堆叠在底座上，所述敞口预制块从下至上直径逐渐增大，整体呈“倒锥”型，施工完成后，方便逐层将环形预制块从沉积土层内拆除并吊出，然后再进行回填，有利于在吹填区开展复耕作业，生态环保；使用连接螺杆对环形预制块进行固定，连接螺杆穿过上层环形预制块内的预埋螺纹套筒锚固在下层环形预制块或底座内的预埋螺纹套筒内，环形预制块安装就位后，在环形预制块的外侧包裹一层土工布；避免泥沙进入环形预制块的内部堵塞排水通道，影响沉积土层内的水排出。
14.步骤4. 选择合适大小的一级滤篮、二级滤篮、三级滤篮组装成多级滤篮过滤体系，并将多级滤篮吊挂在顶层的环形预制块上，并将竖向滤筒套在环形预制块的外侧。
15.步骤5. 向吹填区输送泥浆开始吹填作业，并将输泥管道的出口远离环形预制块装配的退水系统，避免泥浆直接流入退水系统内。
16.步骤6. 吹填作业过程中，及时清理多级滤篮内过滤的泥沙，并随着沉积土层及水面高度的升高增设环形预制块，并按照步骤3所述的方法将增加的环形预制块锚固在下层环形预制块上。
17.步骤7. 吹填作业完成后，待沉积土层固结至设计要求后，拆除退水系统，逐层拆除连接螺杆，并将环形预制块及底座从沉积土层内吊出。
18.步骤8. 使用回填土逐层将底座及环形预制块在沉积土层内留下的坑洞回填并夯实。
19.采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：1、退水口采用环形预制块堆叠而成，安装方便快捷，施工时可根据吹填区沉积土层的高度灵活地增加环形预制块的数量，适用范围广。
20.2、环形预制块周边设置竖向过滤筒及多级滤篮过滤体系用于拦截泥沙，减少了水土流失和泥浆污染。
21.3、环形预制块采用透水混凝土整体浇筑成型，可以实现较好的排水隔泥效果，加速吹填区沉积土层的固结。
22.4、堆叠的环形预制块呈“倒锥”型，施工完成后，方便逐块将环形预制块从沉积土层内吊出，然后再进行回填，有利于在吹填区开展复耕作业，生态环保。
23.5、拆除后的环形预制块经过简单的冲洗后，即可投入二次使用，减少了材料的浪费，绿色环保；结构可靠性高，工程适用性强。
附图说明
24.图1是环形预制块结构示意图；图2是环形预制块三维结构半剖视图；图3是梯形预制块结构示意图；图4是梯形预制块三维结构半剖视图；图5是混凝土底座结构示意图；图6是混凝土底座三维结构半剖视图；图7是预制块装配结构示意图；
图8是预制块装配螺栓布置示意图；图9是环形预制块与梯形预制块装配结构示意图；图10是转向接头安装结构示意图（图7中a节点）；图11是转向接头结构示意图；图12是转向接头三维结构示意图；图13是多级滤篮结构示意图；图14是多级滤篮三维结构半剖视图；图15是多级滤篮工作状态结构示意图；图16是多级装配式退水系统工作状态结构示意图；图17是多级装配式退水系统拆除、回填结构示意图。
25.图中标注：1-底座，11-排水口，2-环形预制块，21-直筒预制块，22-敞口预制块，23-土工布，31-预埋螺纹套筒，32-吊环，33-连接螺杆，34-转向接头，341-螺纹杆，342-螺纹套筒，343-销轴，41-竖向滤筒，42-多级滤篮，421-一级滤篮，422-二级滤篮，423-三级滤篮，424-环形翼板，425-环形底板，426-侧边滤网，427-底板滤网，428-对接套筒，429-固定螺栓，51-原地面，52-夯实基层，53-回填砂石层，54-夯实黏土层，55-沉积土层，56-回填土，61-围堰，62-排水管，63-消力池，64-排水渠。
具体实施方式
26.为了加深对本发明的理解，下面将参考附图1至附图17，对本发明的实施例作详细说明，以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
27.本发明涉及的一种吹填区多级装配式生态退水系统施工方法，包括以下步骤：步骤1. 如附图1至附图6所示，制作底座1及环形预制块2，并在底座1及环形预制块2内设置预埋螺纹套筒31及吊环32，所述吊环32与底座1或环形预制块2的上表面平齐，所述吊环32处有凹坑，通过将吊环32隐藏在凹坑内，避免影响上层环形预制块2的叠放，又不影响环形预制块2的吊装；所述底座1及环形预制块2内的预埋螺纹套筒31有四个，四个预埋螺纹套筒31周向均匀布置，上、下层的预埋螺纹套筒31互相对齐；底座1采用混凝土整体浇筑成型，底座1为上大下小的“倒锥”型结构，侧边设有排水口11；环形预制块2采用透水混凝土整体浇筑成型；所述环形预制块2分为敞口预制块22及直筒预制块21，所述敞口预制块22及直筒预制块21有多种不同直径的规格。
28.步骤2. 如附图16所示，在吹填区地势较低处安装底座1及排水管62，在原地面51向下开挖沟槽，在沟槽底部设置夯实基层52，将底座1及排水管62安装在沟槽内，并在沟槽内设置回填砂石层53，回填砂石层53上覆盖夯实黏土层54，然后沿吹填区的边缘施工围堰61；通过分层回填夯实，避免底座1发生不均匀沉降，也避免沉积土层55内的水渗入原地面51下方的土体内；所述底座1及排水管62设置在吹填区的原地面51内，底座1的顶面与原地面51平齐，保证沉积土层55内的水能经透水混凝土制作的环形预制块2流入底座1内排出，可以显著缩短吹填区沉积土层55固结稳定的周期；所述排水管62一端插入底座1的排水口11内，排水管62另一端从围堰61下方穿出，所述排水管62的另一端伸入消力池63内，减缓水流的冲击力后，再经排水渠64排出。
29.步骤3. 如附图7、附图16所示，在底座1上逐层堆放环形预制块2，多个敞口预制块22逐层堆叠在底座1上，所述敞口预制块22从下至上直径逐渐增大，整体呈“倒锥”型，施工完成后，方便逐层将环形预制块2从沉积土层55内拆除并吊出，然后再进行回填，有利于在吹填区开展复耕作业，生态环保；使用连接螺杆33对环形预制块2进行固定，连接螺杆33穿过上层环形预制块2内的预埋螺纹套筒31锚固在下层环形预制块2或底座1内的预埋螺纹套筒31内，环形预制块2安装就位后，在环形预制块2的外侧包裹一层土工布23；避免泥沙进入环形预制块2的内部堵塞排水通道，影响沉积土层55内的水排出；如附图8所示，每层环形预制块2使用两根连接螺杆33与下层的底座1或环形预制块2锚固，下层环形预制块2内的连接螺杆33与上层环形预制块2内的连接螺杆33交错设置，避免上、下层的连接螺杆33互相影响，同时实现上、下层环形预制块2之间的连接固定。
30.如附图7、附图9所示，所述敞口预制块22堆叠至一定高度后，改用直筒预制块21；所述敞口预制块22与直筒预制块21之间增设转向接头34；如附图11、附图12所示，所述转向接头34由螺纹杆341及螺纹套筒342组成，所述螺纹套筒342通过销轴343与螺纹杆341连接，如附图10所示，所述转向接头34的螺纹杆341锚固在敞口预制块22内的预埋螺纹套筒31上，所述敞口预制块22上层直筒预制块21内的连接螺杆33锚固在转向接头34的螺纹套筒342上；由于敞口预制块22与直筒预制块21内的预埋螺纹套筒31不在同一轴线上，因此，在敞口预制块22上增设转向接头34，转向接头34的螺纹套筒342可相对螺纹杆341转动，转向接头34的螺纹杆341与敞口预制块22内的预埋螺纹套筒31在同一轴线上，通过调整转向接头34的螺纹套筒342使其与直筒预制块21内的预埋螺纹套筒31在同一轴线上，以此适应敞口预制块22与直筒预制块21内预埋螺纹套筒31轴线发生偏转的情况，实现相邻敞口预制块22与直筒预制块21之间的连接锚固。
31.步骤4. 如附图15所示，选择合适大小的一级滤篮421、二级滤篮422、三级滤篮423组装成多级滤篮42过滤体系，并将多级滤篮42吊挂在顶层的环形预制块2上，并将竖向滤筒41套在环形预制块2的外侧。
32.如附图13至附图15所示，所述一级滤篮421、二级滤篮422、三级滤篮423均由环形翼板424、环形底板425、侧边滤网426、底板滤网427、对接套筒428组成，所述环形翼板424及环形底板425分别固定在侧边滤网426的上、下边缘，所述底板滤网427的边缘与环形底板425固定，对接套筒428的下端穿过底板滤网427的中心并与底板滤网427固定；所述一级滤篮421、二级滤篮422、三级滤篮423有多种不同直径的规格，根据环形预制块2的直径合理选配不同直径规格的一级滤篮421、二级滤篮422、三级滤篮423组成多级滤篮42过滤体系，所述一级滤篮421环形翼板424的外径略大于顶层环形预制块2的内径，保证一级滤篮421能够通过环形翼板424搭设并吊挂在顶层环形预制块2上，通过吊挂的方式安装多级滤篮42，降低了多级滤篮42的安装难度，同时方便将多级滤篮42过滤体系取下进行环形预制块2的加高以及对多级滤篮42内的泥沙进行清理。所述一级滤篮421、二级滤篮422、三级滤篮423使用固定螺栓429串联形成多级滤篮42的过滤体系；所述竖向滤筒41的孔径》一级滤篮421的孔径》二级滤篮422的孔径》大于三级滤篮423的孔径，所述竖向滤筒41在环形预制块2的外侧形成第一道过滤屏障，对于降低水流速度、提升泥沙沉淀具有良好的效果，多级滤篮42形成第二道多级过滤屏障，对流入退水系统内的泥沙进行多级过滤，避免泥沙跟随水流进入吹填区外部的水域内，降低了吹填施工作业对水环境的污染。
33.步骤5. 向吹填区输送泥浆开始吹填作业，并将输泥管道的出口远离环形预制块2装配的退水系统，避免泥浆直接流入退水系统内，如附图16所示。
34.步骤6. 吹填作业过程中，及时清理多级滤篮42内过滤的泥沙，并随着沉积土层55及水面高度的升高增设环形预制块2，并按照步骤3所述的方法将增加的环形预制块2锚固在下层环形预制块2上，如附图16所示。
35.步骤7. 吹填作业完成后，待沉积土层55固结至设计要求后，拆除退水系统，逐层拆除连接螺杆33，并将环形预制块2及底座1从沉积土层55内吊出，如附图17所示。
36.步骤8. 使用回填土56逐层将底座1及环形预制块2在沉积土层55内留下的坑洞回填并夯实，如附图17所示。
37.以上结合实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍属于本发明的专利涵盖范围之内。