一种利用自密实水泥土造岛的作业船及施工方法
阅读说明：本技术 一种利用自密实水泥土造岛的作业船及施工方法 (Operating ship for building island by using self-compacting cement soil and construction method ) 是由 高玉峰 张煜 刘凌霄 舒爽 张燚 于 2020-11-09 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种利用自密实水泥土造岛的作业船及施工方法,将城市废弃土资源运送至作业船的土料破碎搅拌装置内,并与固化剂搅拌装置中的固化剂直接在作业船上进行拌和,作业船行驶至围堰区域附近,将拌和后形成的自密实水泥土泵送至围堰区内进行填筑,直至填满围堰区域。该方法具有固化时间短、强度高、抗变形能力强、自密实无需碾压,经济环保等特点,使用自密实水泥土作为填海造岛的土料在工程性质方面具有无可比拟的优势。(The invention provides an operating ship for island construction by utilizing self-compacting cement soil and a construction method. The method has the characteristics of short curing time, high strength, strong deformation resistance, no need of rolling, economy, environmental protection and the like, and the self-compacting cemented soil used as the soil material for filling the sea and building the island has incomparable advantages in the aspect of engineering properties.)
技术领域
本发明属于海洋岩土工程技术领域，具体的是一种利用自密实水泥土造岛的作业船及施工方法。
背景技术
目前沿海省份经济发展程度较高，基础工程建设蓬勃发展，而工程建设产生大量废弃土，其使用效率低下，没有产生工程效益。同时，伴随着经济的飞速发展，土地资源变得愈发紧张，围海造地已经成为人类对于海洋开发利用的一个重要举措。现有的填海造岛手段是采用挖泥船进行海上吹沙填岛，所用的填海土料一般为就近浅滩的海沙、淤泥以及陆地上运输的部分土料，而由陆地上专门为填海造岛开采挖掘并运输土料，不论是取材还是运输方面皆成本高昂。
发明内容
本发明提出了一种利用自密实水泥土造岛的作业船及施工方法，将沿海地区工程废弃土回收，经处理后形成自密实水泥土应用于填海造岛，可以有效地实现沿海周边经济发达地区工程废弃土的再利用，有效节约废弃土处理成本，并使其产生工程价值。海上陆上运输填筑工作并行，有效地推进填海造岛工作进程，提高工程施工效率和质量。由于自密实水泥土具有良好的工程特性，可以保证填岛的质量。
本发明的技术方案为：一种利用自密实水泥土造岛的作业船，包括船体，所述船体上设置有安装架组件并安装有废土处理机构和传送运输机构，所述安装架组件包括支撑架、一号安装架和二号安装架，所述废土处理机构安装在所述支撑架上，包括搅拌槽、土料破碎搅拌装置和固化剂搅拌装置，所述一号安装架和二号安装架安装在所述搅拌槽的上端，用于支撑所述土料破碎搅拌装置和固化剂搅拌装置，所述搅拌槽的上端分别与所述土料破碎搅拌装置和固化剂搅拌装置的出料口连接，所述搅拌槽的槽壁上设置有进水口并连接有输水管，所述传送运输机构包括运输管道、可伸缩导管及导轨，所述运输管道的一端与所述搅拌槽的出料口连接，另一端连接所述可伸缩导管，所述导轨安装在所述可伸缩导管与所述船体之间。
进一步地，所述搅拌槽内设置有多个螺旋搅拌装置。
进一步地，所述土料破碎搅拌装置内设置有螺旋破碎搅拌器。
进一步地，所述土料破碎搅拌装置的底部近出料口位置安装有一号定量泵。
进一步地，所述固化剂搅拌装置的底部近出料口位置安装有二号定量泵。
进一步地，所述运输管道内设置有多个搅拌器。
进一步地，所述船体上还设置有潜水泵。
一种利用自密实水泥土造岛的施工方法，包括如下几个步骤：
步骤一：废弃土料运送至海岸后，使用传送带将废弃土料装入作业船上的土料破碎搅拌装置中，同理，将水泥和粉煤灰按比例10:1的混合料装入作业船上的固化剂搅拌装置中；
步骤二：在作业船往围堰区域附近的预定地点行驶时，土料破碎搅拌装置内的螺旋破碎搅拌器开始对土体进行搅拌，破碎土体中大颗粒，防止土拱效应的产生，避免下料不均匀；
步骤三：当作业船行驶至围堰区域附近的预定地点后，打开土料破碎搅拌装置出料口的一号定量泵和固化剂搅拌装置出料口的二号定量泵，使土体和固化剂按7:1的比例出料至搅拌槽，同时，潜水泵进行抽水并通过输水管向搅拌槽中注入海水，通过搅拌槽中的螺旋搅拌装置将土体、固化剂和海水预拌和，获得具有一定流动度的自密实水泥土；
步骤四：预拌和好的混合料通过运输管道运输至可伸缩导管内，运输管道内设有的搅拌器对混合料进行二次搅拌，同时提供混合料运输时必要的动力；
步骤五：设置的导轨可以使可伸缩导管实现前后左右移动，自密实水泥土在围堰内按S形分层填筑，首先从靠近作业船的一侧向远离作业船的一侧填筑最底层，然后缩短可伸缩导管，继续从远离作业船的一侧向靠近作业船的一侧填充倒数第二层，以此类推，完成围堰内自密实水泥土的填筑。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、工程建设废弃土的搬运、收纳、管理等会产生并消耗大量的经济成本，而本发明使得废弃土充分回收再利用，产生了相当可观的工程价值，经济环保；对于废弃土而言，是一种由负变正的工程经济效益的体现。
2、弃土和固化剂拌合后形成的自密实水泥土具备良好的工程特性，例如固化时间短，固化强度高，抗变性能力强，物理力学指标稳定，固结前具备自密性和流动性，防渗性能优良；由于这些特点，自密实水泥土处理的地基土在密实度，强度，稳定性，防渗性，促淤、固结速度等方面都具备原始填海造岛的海沙，淤泥质土等土料无可比拟的优势。
3、一种利用自密实水泥土造岛的施工方法，思路简明，施工流程及方法便捷，具有良好的经济效益与填海造岛工程应用前景。
附图说明
图1为本发明中一种利用自密实水泥土造岛的施工流程平面图；
图2为本发明中一种利用自密实水泥土造岛的施工流程俯视图；
图3为本发明中一种利用自密实水泥土造岛的步骤流程示意图；
其中，1、船体，21、搅拌槽，211、螺旋搅拌装置，22、土料破碎搅拌装置，221、螺旋破碎搅拌器，222、一号定量泵，23、固化剂搅拌装置，231、二号定量泵，31、支撑架，32、一号安装架，33、二号安装架，41、运输管道，411、搅拌器，42、可伸缩导管，43、导轨，5、输水管，6、潜水泵，7、围堰。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。
实施例，请参照附图1-2，一种利用自密实水泥土造岛的作业船，包括船体1，所述船体1上设置有安装架组件并安装有废土处理机构和传送运输机构，所述安装架组件包括支撑架31、一号安装架32和二号安装架33，所述废土处理机构安装在所述支撑架31上，包括搅拌槽21、土料破碎搅拌装置22和固化剂搅拌装置23，所述一号安装架32和二号安装架33安装在所述搅拌槽21的上端，用于支撑所述土料破碎搅拌装置22和固化剂搅拌装置23，所述搅拌槽21的上端分别与所述土料破碎搅拌装置22和固化剂搅拌装置23的出料口连接，所述搅拌槽21的槽壁上设置有进水口并连接有输水管5，所述传送运输机构包括运输管道41、可伸缩导管42及导轨43，所述运输管道41的一端与所述搅拌槽21的出料口连接，另一端连接所述可伸缩导管42，所述导轨43安装在所述可伸缩导管42与所述船体1之间。
需要说明的是，所述搅拌槽21内设置有多个螺旋搅拌装置。作为优选的，本方案中所述搅拌槽21内设置有三个螺旋搅拌装置211，分别设置在土料破碎搅拌装置22出料口的下端、固化剂搅拌装置23出料口的下端和搅拌槽21出料口的上端。
上述结构中，所述土料破碎搅拌装置22内设置有螺旋破碎搅拌器221，且所述土料破碎搅拌装置22的底部近出料口位置安装有一号定量泵222。
上述结构中，所述固化剂搅拌装置23的底部近出料口位置安装有二号定量泵231。
作为优选的，所述运输管道41内设置有多个搅拌器411，一方面提供为混合料运送提供必要的动力，另一方面达到二次搅拌的目的，使各种原料之间充分混合均匀，发挥其良好的力学性能，必要时可增加中继泵。
如图3所示，一种利用自密实水泥土造岛的施工方法，包括如下几个步骤：
步骤一：废弃土料运送至海岸后，使用传送带将废弃土料装入作业船上的土料破碎搅拌装置22中，同理，将水泥和粉煤灰按比例10:1的混合料装入作业船上的固化剂搅拌装置23中；
步骤二：在作业船往围堰7区域附近的预定地点行驶时，土料破碎搅拌装置22内的螺旋破碎搅拌器221开始对土体进行搅拌，破碎土体中大颗粒，防止土拱效应的产生，避免下料不均匀；
步骤三：当作业船行驶至围堰7区域附近的预定地点后，打开土料破碎搅拌装置22出料口的一号定量泵222和固化剂搅拌装置23出料口的二号定量泵231，使土体和固化剂按7:1的比例出料至搅拌槽，同时，潜水泵6进行抽水并通过输水管5向搅拌槽21中注入海水，通过搅拌槽21中的螺旋搅拌装置211将土体、固化剂和海水预拌和，获得具有一定流动度的自密实水泥土；
步骤四：预拌和好的混合料通过运输管道41运输至可伸缩导管42内，运输管道41内设有的搅拌器411对混合料进行二次搅拌，同时提供混合料运输时必要的动力；
步骤五：设置的导轨43可以使可伸缩导管42实现前后左右移动，自密实水泥土在围堰内按S形分层填筑，首先从靠近作业船的一侧向远离作业船的一侧填筑最底层，然后缩短可伸缩导管42，继续从远离作业船的一侧向靠近作业船的一侧填充倒数第二层，以此类推，完成围堰7内自密实水泥土的填筑。
需要说明的是，工作船不受离岸距离的限制，可以灵活地行驶至任意围堰7区域作业。特别地，当作业量较大，作业船上土料破碎搅拌装置22和固化剂搅拌装置23储藏的原材料不足时，可使用附属运输驳船向作业船供给原材料。
本发明的应用情况如下：在填海造岛工作大力推进的背景下，以运输距离适当，施工运输成本可控为前提，消化利用工程废弃土服务于填海造岛工程。控制运输加工环节的成本，以自密实水泥土的优良工程特性，可以极大程度上提高填海造岛工程的施工质量和效率进程，同时实现废土利用，经济环保可持续发展的目标。
上述结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。
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