CN103510549B - 一种用于构筑物抗浮的泄压装置的设置方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于构筑物抗浮的泄压装置，其特征在于：所述的泄压装置包括水位观测井和泄压阀，水位观测井由钢管和钢管上方的钢帽构成；泄压阀由钢外筒和钢内筒套设而成，钢内筒顶部设有顶部园钢板，顶部园钢板的下方设有环形钢板。使用时本发明的泄压装置包括泄压阀和水位观测井。当通过水位观测井观测到地下水位在某一临界水位之下时，构筑物没有抗浮问题，水体可以放空进行设备检修维护，当地下水位超过某一临界水位时，构筑物的抗浮不足，此时就必须采取一定的抗浮措施。本发明通过设置构筑物底板的泄压阀，构筑物水体放空时，允许地下水进入构筑物内，确保构筑物安全。通过这种构筑物的管理抗浮方法，可以使工程土建造价节省约20％左右。

Description

一种用于构筑物抗浮的泄压装置的设置方法

技术领域

本发明涉及给排水工程的技术领域，具体地说是一种用于构筑物抗浮的泄压装置的设置方法。

背景技术

在市政工程中，要让排水达标排放，各种污水处理构筑物是不可或缺的。污水处理构筑物一般都是现浇钢筋混凝土结构，坐落在各类天然地基上，由于这些构筑物都或多或少地埋入土体中一定深度，因而这些构筑物就承受土体的侧向压力以及地下水的浮托力作用，必须对这些作用采取一定的技术措施。

构筑物抗浮是构筑物的基本要求之一。常规的构筑物抗浮方法有很多，包括自重抗浮、吊重抗浮、压重抗浮、桩基抗浮、锚杆抗浮等等，在上述抗浮措施中除了构筑物自重抗浮不需要额外增加工程投资外，其它几种构筑物抗浮措施均需要采取一定的处理措施以满足抗浮要求。这些用于抗浮的措施从工艺角度讲是没有任何意义的，但往往投资又比较大，一般可以占到该构筑物造价的20％左右。而且该种抗浮措施施工难度高，施工周期长，结构复杂，不利于以后的维护和保养。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的用于构筑物抗浮的泄压装置及其设置方法，它可克服现有技术中抗浮装置结构复杂、造价成本高，同时施工不便的一些不足。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种用于构筑物抗浮的泄压装置，其特征在于：所述的泄压装置包括水位观测井和泄压阀，水位观测井由钢管和钢管上方的钢帽构成；泄压阀由钢外筒和钢内筒套设而成，钢内筒顶部设有顶部圆钢板，顶部圆钢板的下方设有环形钢板。

一种用于构筑物抗浮的泄压装置的设置方法，其特征在于：所述的设置方法包括如下步骤：a、首先计算构筑物的临界地下水位，如果实际地下水位低于临界地下水位，则该构筑物无需设置泄压装置；如果实际地下水位高于临界地下水位，则需在该构筑物周围设置泄压装置；b、先在构筑物的周围设置至少一个水位观测井；c、在构筑物的底板上设置泄压阀。

使用时本发明的泄压装置包括泄压阀和水位观测井。当通过水位观测井观测到地下水位在某一临界水位之下时，构筑物没有抗浮问题，水体可以放空进行设备检修维护，当地下水位超过某一临界水位时，构筑物的抗浮不足，此时就必须采取一定的抗浮措施。本发明通过设置构筑物底板的泄压阀，构筑物水体放空时，允许地下水进入构筑物内，确保构筑物安全。通过这种构筑物的管理抗浮方法，可以使工程土建造价节省约20％左右。

附图说明

图1为本发明泄压阀的平面结构示意图。

图2为本发明泄压阀的使用状态参考图。

图3为本发明水位观测井的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

附图中各标号表示如下：1钢外筒、2钢内筒、3顶部圆钢板、4环形钢板、5混凝土底板、6环形橡胶垫圈、7滤孔、8砂滤层、9碎石层、10第一出水孔、11第二出水孔、12钢管、13钢帽。

本发明的一种用于构筑物抗浮的泄压装置，其与现有技术的区别在于：所述的泄压装置包括水位观测井和泄压阀，水位观测井由钢管和钢管上方的钢帽构成；泄压阀由钢外筒和钢内筒套设而成，钢内筒顶部设有顶部圆钢板，顶部圆钢板的下方设有环形钢板（泄压阀所有钢管及其附件均采用不锈钢材质）。水位观测井的钢管侧壁设有滤孔，钢筒的外围设有砂滤层，钢筒的内部设有碎石层，所述的碎石层表面包裹有土工布。

泄压阀的钢外筒管壁中下部及混凝土底板上均设有滤孔，钢外筒的外部设有砂滤层，钢外筒的内部设有碎石层，碎石层的表面包裹有土工布。钢外筒的中部设有止水翼环，钢外筒的底部设有混凝土底板，钢外筒、止水翼环与混凝土底板浇注成整体；环形钢板与钢外筒之间通过环形橡胶垫圈密封。钢内筒的顶部设有一组均布的第一出水孔，钢内筒的内壁上设有一组均布的第二出水孔，所述的第一出水孔大小为10mm*10mm，第二出水孔的大小为60mm×150mm。

一种用于构筑物抗浮的泄压装置的设置方法，其特征在于：所述的设置方法包括如下步骤：a、首先计算构筑物的临界地下水位，如果实际地下水位低于临界地下水位，则该构筑物无需设置泄压装置；如果实际地下水位高于临界地下水位，则需在该构筑物周围设置泄压装置；b、在构筑物的外围设置水位观测井，每个构筑物至少设置一个水位观测井，水位观测井布置在构筑物中轴线上，水位观测井与构筑物池壁之间的距离为1-2倍的构筑物埋深深度；c、在构筑物的底板上设置泄压阀，将泄压阀在钢筋混凝土构筑物底板上，可以防止构筑物内部水体渗漏到构筑物外而污染地下水，同时可以长久实现地下水缓慢而均匀的流入到构筑物内部。a步骤中，构筑物的临界地下水位通过下式方程计算：，式中：H表示构筑物底板底部埋深深度，d表示构筑物底板厚度，表示钢筋混凝土容重，表示地下水容重； b步骤中，所述的水位观测井由钢管和钢管上方的钢帽构成，水位观测井的钢管侧壁设有滤孔，钢筒的外围设有砂滤层，钢筒的内部设有碎石层，所述的碎石层表面包裹有土工布；c步骤中，将泄压阀在钢筋混凝土构筑物底板上，所述的泄压阀由钢外筒和钢内筒套设而成，钢内筒顶部设有顶部圆钢板，顶部圆钢板的下方设有环形钢板；钢外筒的中部设有止水翼环，钢外筒的底部设有混凝土底板，钢外筒、止水翼环与混凝土底板浇注成整体；环形钢板与钢外筒之间通过环形橡胶垫圈密封。钢内筒的顶部设有一组均布的第一出水孔，钢内筒的内壁上设有一组均布的第二出水孔，所述的第一出水孔大小为10mm*10mm，第二出水孔的大小为60mm×150mm。

本发明提供了一种解决构筑物抗浮的新措施，即在构筑物外侧设置水位观测井，同时在底板上设置泄压阀装置，当通过观测地下水位高于临界水位时，就要求管理人员此时不宜进行构筑物的放空检修工作，如果必须检修，就应该采取相应的应急措施。该抗浮措施即为构筑物的管理抗浮措施，通过该措施实现了设计与管理的有机结合，为节约工程投资提供的新思路。

实施例1

首先根据构筑物的重量计算满足局部抗浮要求的临界地下水位，如果实际的地下水位在临界水位之下，该构筑物不存在抗浮问题；一旦实际地下水位在临界水位之上，就说明构筑物存在抗浮问题，此时，就必须在构筑物四周设置水位观测井，同时在底板上设置泄压阀装置。当通过观测地下水位高于临界水位时，就要求管理人员此时不宜进行构筑物的放空检修工作，如果必须检修，就应该采取相应的应急措施。

通过上述技术方案，可以达到下列几个方面的作用：

1）地下水位观测。地下水位观测井由钢筒、钢筒帽、钢筒外砂滤层、滤孔和钢筒内透水性较强的碎石组成，该水位观测井埋入土体中一定深度，地下水通过钢筒四周的滤孔进入钢筒，从而形成长期的地下水位。为防止滤孔堵塞及滤孔内外的水流双向性，在钢筒外圈设置了砂滤层，在钢筒内部设置了碎石并且外包了土工布。有效实现井筒内外地下水位处于同一标高，运行管理期间，在需要放空构筑物内部水体之前，打开防异物落入的钢筒帽，即可观测地下水位。

2）防至构筑物内部水体渗漏。泄压阀由钢外筒、钢内筒、顶部圆钢板、垫圈及渗滤料等组成，为防止构筑物内部水体渗滤，设置了两道防线，一是在钢外筒中部设置止水翼环，钢外筒、止水翼环与混凝土底板紧密浇注成整体，二是在顶部圆钢板下焊接一圈环形钢板，环形钢板下设置橡胶垫圈，在构筑物内部水压作用下压紧泄压阀，确保不渗漏。

3）地下水渗入孔必须防堵塞。泄压阀钢外筒埋入土体中450mm—500mm,如果放空时实际水位与临界水位之间的高差达到500mm以上时，在泄压阀一定的情况下应控制放空速度，地下水通过钢筒四周的滤孔进入钢筒，为防止滤孔堵塞及滤孔内外的水流双向性，在钢筒外圈设置了砂滤层，在钢筒内部设置了碎石并且外包了土工布。

4）地下水进入构筑物内必须缓慢而均匀。构筑物放空后，地下水位如果高于临界水位，地下水水托力作用泄压阀顶部圆钢板到一定条件时，泄压阀钢内筒就缓慢上升，地下水就由顶部10mm×10mm小孔流出，当地下水水压较大时，泄压阀钢内筒继续上升到一定位置，此时开孔就放大为60mm×150mm，如此实现了泄压阀根据地下水压的大小来调节流速的目的。

Claims (3)

1.一种用于构筑物抗浮的泄压装置的设置方法，其特征在于：所述的设置方法包括如下步骤：a、首先计算构筑物的临界地下水位，如果实际地下水位低于临界地下水位，则该构筑物无需设置泄压装置；如果实际地下水位高于临界地下水位，则需在该构筑物周围设置泄压装置,构筑物的临界地下水位通过下式方程计算：，式中：H表示构筑物底板底部埋深深度，d表示构筑物底板厚度，表示钢筋混凝土容重，表示地下水容重；b、在构筑物的外围设置水位观测井，每个构筑物至少设置一个水位观测井，水位观测井布置在构筑物中轴线上，水位观测井与构筑物池壁之间的距离为1-2倍的构筑物埋深深度；c、在构筑物的底板上设置泄压阀，将泄压阀设置在钢筋混凝土构筑物底板上，所述的泄压阀由钢外筒和钢内筒套设而成，钢内筒顶部设有顶部圆钢板，顶部圆钢板的下方设有环形钢板；钢外筒的中部设有止水翼环，钢外筒的底部设有混凝土底板，钢外筒、止水翼环与混凝土底板浇注成整体；环形钢板与钢外筒之间通过环形橡胶垫圈密封，泄压阀钢外筒埋入土体中450mm—500mm，如果放空时实际水位与临界水位之间的高差超过500mm时，在泄压阀一定的情况下应控制放空速度。

2.根据权利要求1所述的一种用于构筑物抗浮的泄压装置的设置方法，其特征在于：b步骤中，所述的水位观测井由钢管和钢管上方的钢帽构成，水位观测井的钢管侧壁设有滤孔，钢筒的外围设有砂滤层，钢筒的内部设有碎石层，所述的碎石层表面包裹有土工布；泄压阀的钢外筒管壁中下部及混凝土底板上均设有滤孔，钢外筒的外部设有砂滤层，钢外筒的内部设有碎石层，碎石层的表面包裹有土工布。

3.根据权利要求1所述的一种用于构筑物抗浮的泄压装置的设置方法，其特征在于：钢内筒的顶部设有一组均布的第一出水孔，钢内筒的内壁上设有一组均布的第二出水孔，所述的第一出水孔大小为10mm×10mm，第二出水孔的大小为60mm×150mm。