專利名稱：填埋場防滲層hdpe膜漏洞修補(bǔ)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種垃圾填埋場防滲層漏洞修補(bǔ)技術(shù)，具體地說，涉及一種填埋場防滲層HDPE膜漏洞修補(bǔ)方法和裝置。
背景技術(shù)：
^T-HDPE(High Density Polyethylene Impermeable membrane,HDPE) 11^^·M 量或施工原因，填埋場防滲層往往出現(xiàn)滲漏，及時找到滲漏點(diǎn)的準(zhǔn)確位置并進(jìn)行修補(bǔ)非常重要。關(guān)于漏洞的修補(bǔ)，在防滲層鋪設(shè)階段以及膜上導(dǎo)水層和集水設(shè)施施工階段發(fā)現(xiàn)的滲漏問題，其修補(bǔ)方法都相對簡單。但是，在運(yùn)行和封場階段，由于防滲層上已經(jīng)堆積大量危險廢物，其修補(bǔ)不僅需要準(zhǔn)確的滲漏點(diǎn)監(jiān)測定位，還需要相應(yīng)的工程措施，常規(guī)的處理方法是通過挖方和排水措施，暴露出滲漏點(diǎn)后實(shí)施修補(bǔ)，該方法工程量大，耗時長，因此尋找一種技術(shù)對漏洞的便捷快速修補(bǔ)顯得格外重要。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的提供一種填埋場防滲層HDPE膜漏洞修補(bǔ)裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的填埋場防滲層HDPE膜漏洞修補(bǔ)裝置，是在工程鉆機(jī)的鉆桿的上端黏有一加速度傳感器，該加速度傳感器的另一端接入數(shù)據(jù)采集儀，由該數(shù)據(jù)采集儀記錄振動信號。所述的裝置，其中工程鉆機(jī)的鉆桿為螺旋鉆桿，鉆頭為兩片銑削式牙輪鉆頭。所述的裝置，其中鉆頭為金剛石牙輪鉆頭。所述的裝置，其中加速度傳感器為壓電式加速度傳感器。本實(shí)用新型利用上述裝置，進(jìn)行如下步驟的操作A)對填埋場中的厚度都已知的垃圾層和卵石層打孔鉆進(jìn)；B)分別提取鉆頭進(jìn)入垃圾層、卵石層和粘土層中產(chǎn)生的振動信號，分別對垃圾層和卵石層的振動信號進(jìn)行時頻域分析；C)根據(jù)分析結(jié)果設(shè)定判斷垃圾層、卵石層分別對應(yīng)的參考值；D)從已定位的漏洞最上方開始打鉆，當(dāng)鉆頭進(jìn)入卵石層一定深度時，向鉆孔灌入水泥固化卵石層形成頂板保護(hù)層；E)抽取漏洞附近的粘土層殘?jiān)嗳胨嘈扪a(bǔ)漏洞。本實(shí)用新型相較于公知技術(shù)，具有使用快速便捷的優(yōu)點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型漏洞修補(bǔ)示意圖。圖2為本發(fā)明鉆桿加速度傳感器接入數(shù)據(jù)采集儀示意圖。圖3為本實(shí)用新型漏洞修補(bǔ)流程圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型采用的技術(shù)原理是利用鉆頭在不同介質(zhì)層鉆進(jìn)產(chǎn)生振動信號特性不同來判斷鉆頭是否進(jìn)入漏洞上方的卵石層。如圖1所示，是一個公知的填埋場剖面示意圖， 通過固化卵石層，利用高壓水射流通過已鉆好的鉆孔100反沖洗粘土層，析出粘土殘?jiān)嗳胨酀{來實(shí)現(xiàn)修補(bǔ)漏洞的目的。請結(jié)合圖3，其主要步驟如下A)鉆孔將工程鉆機(jī)固定好對填埋場從垃圾層開始打孔鉆進(jìn)，鉆頭采用兩片銑削式牙輪鉆頭，遇有較硬地質(zhì)情況時，也可以采用金剛石牙輪鉆頭。B)數(shù)據(jù)采集將加速度傳感器10 (可以采用壓電式加速度傳感器)一端黏在工程鉆機(jī)11的鉆桿12的上端，加速度傳感器的另一端接入數(shù)據(jù)采集儀13，數(shù)據(jù)采集儀記錄振動信號(如圖2所示)。C)數(shù)據(jù)分析將采集到的垃圾層和卵石層的三維振動信號分別進(jìn)行時域和頻域分析，時域分析采用均方根統(tǒng)計分析，均方根數(shù)學(xué)計算式
Ψχ=·
η-\
(Σ/iVn
/=0式中，Xi為輸入數(shù)字信號的序列；η為數(shù)據(jù)總數(shù)；代為均方根值，由于卵石層較垃圾層和粘土層硬度最大，鉆頭受到的應(yīng)力最大，卵石層中的振動信號的加速度均方根值較垃圾層和粘土層最大；時頻分析采用短時傅里葉變換，設(shè)振動信號為f(t)其短時傅里葉變換可由下式表示STFTib, ω)=「f{t)e~iat w{t-b)dt
Loo短時傅里葉變換將信號從時間-幅值二維空間變換到時間-頻率-能量(幅值)， 比時域分析法多一種衡量標(biāo)準(zhǔn)及頻率。D)設(shè)定判斷參數(shù)根據(jù)以上步驟分析結(jié)果，提取垃圾層、卵石層和粘土層振動信號的均方根和短時傅里葉變換特征值作為判斷值。E)鉆頭定位利用滲漏檢測裝置(公知技術(shù))檢測漏洞，將鉆機(jī)放在填埋場已精確定位的漏洞最上方從垃圾層開始打鉆，安裝好加速度傳感器，根據(jù)判斷參數(shù)值判斷鉆頭何時進(jìn)入卵石層，鉆頭進(jìn)入卵石層時注意鉆桿鉆進(jìn)速度，并根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)判斷何時停止打鉆，停止打鉆時提取鉆桿和鉆頭。
洞表面
F)向鉆孔注入水泥固化卵石層，漏洞上方形成頂板保護(hù)，防止卵石層塌陷；
G)沖洗粘土層通過高壓水射流探頭深入鉆孔沖洗粘土層，并抽出殘?jiān)逑绰?br> H)漏洞修補(bǔ)灌入修補(bǔ)材料對漏洞進(jìn)行修補(bǔ)
I)方法驗(yàn)證通過滲漏檢測儀再次探測原位置是否還存在漏洞。
權(quán)利要求1.一種填埋場防滲層HDPE膜漏洞修補(bǔ)裝置，其特征在于，工程鉆機(jī)的鉆桿的上端黏有一加速度傳感器，該加速度傳感器的另一端接入數(shù)據(jù)采集儀，該數(shù)據(jù)采集儀記錄振動信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中工程鉆機(jī)的鉆桿為螺旋鉆桿，鉆頭為兩片銑削式牙輪鉆頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中鉆頭為金剛石牙輪鉆頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中加速度傳感器為壓電式加速度傳感ο
專利摘要一種填埋場防滲層HDPE膜漏洞修補(bǔ)裝置，在工程鉆機(jī)的鉆桿的上端黏有一加速度傳感器，該加速度傳感器的另一端接入數(shù)據(jù)采集儀，該數(shù)據(jù)采集儀記錄振動信號。本實(shí)用新型利用鉆頭在不同介質(zhì)層鉆進(jìn)產(chǎn)生的振動信號特性以判斷鉆頭是否進(jìn)入漏洞上方的卵石層，通過固化卵石層，利用高壓水射流通過已鉆的孔反沖洗粘土層，灌入水泥漿修補(bǔ)漏洞。
文檔編號E21B10/16GK201933518SQ20102063244
公開日2011年8月17日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者劉玉強(qiáng), 岳波, 王琪, 能昌信, 金朝娣, 黃啟飛 申請人:中國環(huán)境科學(xué)研究院