一种利用秸秆生物能的水泥土桩原位保温养护工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种利用秸秆生物能的水泥土桩原位保温养护工艺，在传统水泥土桩施工后，利用沉管技术在桩中间形成空心，后将预搅拌好的含发酵菌的秸秆压入桩空心中,由于秸秆发酵会产生大量热量，该热量可以确保水泥土桩中水泥土桩水化反应所需要的养护温度；本发明专利技术不但可以提高水泥土桩的强度，还可以大量消耗秸秆等废弃物，适合大范围的推广，具有良好的应用前景。

An in-situ heat preservation and maintenance technology of cement soil pile using straw Bioenergy

【技术实现步骤摘要】
一种利用秸秆生物能的水泥土桩原位保温养护工艺
本专利技术涉及一种利用秸秆生物能的水泥土桩原位保温养护工艺，属于水泥土桩养护工艺领域。
技术介绍
水泥土桩是一种传统的地基处理方法，广泛的用于提高地基承载力、大坝防渗、基坑支护等各种工程建设活动中，确保水泥土桩的承载质量尤为重要；水泥土桩加固或改善地基的本质在于通过在软土或淤泥中加入水泥、石灰等固化材料，利用固化材料与土、水发生的水化反应产生胶结材料，从而达到提高水泥土强度、降低水泥土渗透性能等目的；显然，水泥土桩在施工后，水泥土能否发生高效的水化反应对于水泥土桩而言，至关重要。现有研究显示，水泥土发生水化反应的效率与其周围环境的温度密切相关，温度越高，水化反应效率越高，水泥土的初期强度及最终强度越高，当环境温度小于5度时，一般水泥土水化反应受到极大影响，所以工程中一般要求水泥土施工在温度大于5度时开展。实验室中，水泥土一般采取标准养护方式进行养护，温度在20摄氏度左右，然而，在实际工程中，水泥土桩水化反应环境往往达不到标准养护条件；如经常为了赶工期，需要在冬季施工，温度较低，另外，无论是原位喷浆搅拌成桩，还是先成孔，后灌入水泥土成桩，水泥土桩都处于地下；众所周知，地下表层（0-10m）的温度受地表气温的影响，再往下存在恒温层（温度一般小于10度，大部分在4到5度间），恒温层以下，地层温度会随深度的增加而增加，工程中，水泥土桩一般都在10-20m之间，恰好处于表层到恒温层之间。因此，实际工程中，水泥土发生水化反应实际的环境温度较低，这就是导致现场水泥土桩的强度相对于实验室养护条件下水泥土强度折损严重的主要因素；显然，如能提高现场底层下水泥土桩水化反应时周边环境的温度，对于提高水泥土桩的成桩质量的提高意愿重大。目前，能源桩技术研究较热，该技术是利用桩内部的通道，提取地热资源（如地下温泉），将地热资源用于人类生活需要；在使用过程中，由于地下温泉需要通过桩中通道输送到地面，如申请号为201210476105.5的专利技术公开了一种地热能采集桩基，由管桩、导热液体、分流板、盖板、底板、导热管、集热器等部分组成，桩底采用钢筋混凝土完全封闭，顶部设置钢筋混凝土盖板，在盖板上设置多个孔洞，在管桩内部空腔内设置分流板，在分流板靠近底部的位置设置多个孔洞，管桩空腔内注满导热液体，导热管穿过盖板上的孔洞深入到管桩空腔内的导热液体中，导热管与集热器连接，并与管桩空腔一起形成一个循环通道；也就是说能源桩一般要求较高，传统的水泥土桩若采用能源桩技术获得水化反应所需的温度环境，造价太高，因此，对于水泥土桩而言，需要寻找低价的热源。对于我国而言，每年都会产生大量的秸秆，秸秆资源化利用一直受到政府大力推行，将秸秆发酵制作有机肥，是目前秸秆资源化利用的重要方法，需要指出，秸秆在发酵过程中，会产生大量的热能，如何有效利用秸秆发酵过程中产生的热能，很有意义。
技术实现思路
本专利技术提供一种利用秸秆生物能的水泥土桩原位保温养护工艺，不但可以提高水泥土桩的强度，还可以大量消耗秸秆等废弃物，适合大范围的推广，具有良好的应用前景。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用秸秆生物能的水泥土桩原位保温养护工艺，包括以下步骤：第一步：搅拌形成水泥土桩或灌注形成水泥土桩；第二步：水泥土桩施工1-2天后，向水泥土桩内灌入一根钢管，接着将灌入的钢管抽出，在水泥土桩中形成发酵孔洞；第三步：将秸秆粉碎，加入秸秆发酵剂搅拌，搅拌后的秸秆放置在土工布袋中，在土工布袋内中心插入花管，花管的一端插入土工布袋中，其另一端伸出土工布袋；第四步：将第三步中制作完毕的土工布袋装入发酵孔洞中，在水泥土桩表面覆设土工膜；第五步：将伸出土工布袋的若干根花管的另一端均连接软管，若干软管均与总管连通，总管的端头与空气压缩机连接；第六步：置于土工布袋中的秸秆在水泥土桩内发酵，定期通过空气压缩机向发酵孔洞内通入空气；第七步：土工布袋内的秸秆在发酵过程中，定期打开土工布袋，向土工布袋内添加粉碎后的秸秆；第八步：对水泥土桩养护达到90天后，停止向土工布袋内添加新的粉碎后的秸秆，将土工布袋取出，向发酵孔洞内灌入流态固化土，直至发酵孔洞填满流态固化土；第九步：将土工布袋内的秸秆发酵残留物收集整理，用作肥料；作为本专利技术的进一步优选，前述发酵孔洞的直径为水泥土桩直径的0.1-0.3倍；作为本专利技术的进一步优选，前述的钢管灌入水泥土桩，钢管的底端与水泥土桩底部之间的距离为50cm；作为本专利技术的进一步优选，前述的秸秆发酵剂由切碎的秸秆、畜禽粪和人粪尿混合而成，且三者的重量比为7:2:1；其中，切碎的秸秆的含水率为75%，切碎的秸秆的长度小于5cm；作为本专利技术的进一步优选，前述的秸秆发酵剂由切碎的秸秆、畜禽粪、人粪尿和低温发酵剂混合而成，且四者的重量比为6.995:2:1:0.005；其中，切碎的秸秆的含水率为75%，切碎的秸秆的长度小于5cm；作为本专利技术的进一步优选，在第六步中，置于土工布袋中的秸秆在水泥土桩内发酵，每发酵七天作为一个周期，通过空气压缩机向发酵孔洞内融入空气；作为本专利技术的进一步优选，前述花管选用PVC材质制成。通过以上技术方案，相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术利用农作物秸秆在发酵过程中会产生大量热量的特点，利用秸秆发酵过程中产生的热量为水泥土桩水化反应提供良好的高温环境，最终实现水泥土桩强度的增大；2、在发酵孔成孔时，由于成孔钢管的挤压，一方面，会使钢管周围的水泥土桩更加密实，提高桩身质量，另一方面，会扩大桩的直径，提高桩的承载力。3、本专利技术秸秆在发酵完毕后形成的产物可以进行回收，用于田间或者植物生长时的肥料。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的优选实施例的结构示意图。图中：1为水泥土桩，2为发酵孔洞，3为花管，4为止水层。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1所示，本专利技术包括以下特征部件：1为水泥土桩，2为发酵孔洞，3为花管，4为止水层。本申请的技术要点在于在传统水泥土桩施工后，在桩中心利用沉管技术在桩中间形成空心，后将预搅拌好的含发酵菌的秸秆压入桩空心中；由于秸秆发酵会产生大量热量，该热量可以确保水泥土桩中水泥土桩水化反应所需要的养护温度。图1所示，是本专利技术的优选实施例中涉及到的结构，包括在水泥土桩内设置若干发酵孔洞，每个发酵孔洞内布设土工布袋，土工布袋内布设满粉碎后的秸秆，在土工布袋的中心位置插设有花管，花管的一端伸出土工布袋，同时所有伸出土工布袋的花管的一端通过软管连通至总管，总管与空气压缩机连通；基于上述结构，采用的养护工艺包括以下步骤：第一步：搅拌形成水泥土桩或灌注形成水泥土桩；第二步：水泥土桩施工1-2天后，向水泥土桩内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用秸秆生物能的水泥土桩原位保温养护工艺，其特征在于：包括以下步骤：/n第一步：搅拌形成水泥土桩或灌注形成水泥土桩；/n第二步：水泥土桩施工1-2天后，向水泥土桩内灌入一根钢管，接着将灌入的钢管抽出，在水泥土桩中形成发酵孔洞；/n第三步：将秸秆粉碎，加入秸秆发酵剂搅拌，搅拌后的秸秆放置在土工布袋中，在土工布袋内中心插入花管，花管的一端插入土工布袋中，其另一端伸出土工布袋；第四步：将第三步中制作完毕的土工布袋装入发酵孔洞中，在水泥土桩表面覆设土工膜；/n第五步：将伸出土工布袋的若干根花管的另一端均连接软管，若干软管均与总管连通，总管的端头与空气压缩机连接；/n第六步：置于土工布袋中的秸秆在水泥土桩内发酵，定期通过空气压缩机向发酵孔洞内通入空气；/n第七步：土工布袋内的秸秆在发酵过程中，定期打开土工布袋，向土工布袋内添加粉碎后的秸秆；/n第八步：对水泥土桩养护达到90天后，停止向土工布袋内添加新的粉碎后的秸秆，将土工布袋取出，向发酵孔洞内灌入流态固化土，直至发酵孔洞填满流态固化土；/n第九步：将土工布袋内的秸秆发酵残留物收集整理，用作肥料。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用秸秆生物能的水泥土桩原位保温养护工艺，其特征在于：包括以下步骤：
第一步：搅拌形成水泥土桩或灌注形成水泥土桩；
第二步：水泥土桩施工1-2天后，向水泥土桩内灌入一根钢管，接着将灌入的钢管抽出，在水泥土桩中形成发酵孔洞；
第三步：将秸秆粉碎，加入秸秆发酵剂搅拌，搅拌后的秸秆放置在土工布袋中，在土工布袋内中心插入花管，花管的一端插入土工布袋中，其另一端伸出土工布袋；第四步：将第三步中制作完毕的土工布袋装入发酵孔洞中，在水泥土桩表面覆设土工膜；
第五步：将伸出土工布袋的若干根花管的另一端均连接软管，若干软管均与总管连通，总管的端头与空气压缩机连接；
第六步：置于土工布袋中的秸秆在水泥土桩内发酵，定期通过空气压缩机向发酵孔洞内通入空气；
第七步：土工布袋内的秸秆在发酵过程中，定期打开土工布袋，向土工布袋内添加粉碎后的秸秆；
第八步：对水泥土桩养护达到90天后，停止向土工布袋内添加新的粉碎后的秸秆，将土工布袋取出，向发酵孔洞内灌入流态固化土，直至发酵孔洞填满流态固化土；
第九步：将土工布袋内的秸秆发酵残留物收集整理，用作肥料。


2.根据权利要求1所述的利用秸秆生物能的水泥土桩原位保温养护工艺，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐桂中，吉锋，邱成春，冯哲源，周亮，孙涛，张丹，乔慧萍，殷杰，曹玉鹏，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32