CN107436280A - 帷幕基坑抽水装置及帷幕基坑抽水系统 - Google Patents
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Abstract
一种帷幕基坑抽水装置及帷幕基坑抽水系统，涉及基坑抽水装置领域。该帷幕基坑抽水装置包括箱体及设于箱体内的至少一个孔隙水压计，箱体的两端分别连通有进水装置和抽水装置，箱体内设有可沿其长度方向移动的隔水帷幕，隔水帷幕将箱体分隔成第一腔和第二腔，隔水帷幕与箱体底壁之间设有连通第一腔和第二腔的通道，第一腔和第二腔内分别设有第一水囊和第二水囊。本发明提供的帷幕基坑抽水装置能够用于模拟并研究悬挂式止水帷幕埋深比对基坑降水的影响规律。本发明还提供了一种包含上述帷幕基坑抽水装置的帷幕基坑抽水系统。
Description
技术领域
本发明涉及基坑抽水装置领域，具体而言，涉及一种帷幕基坑抽水装置及帷幕基坑抽水系统。
背景技术
在基坑工程中，为保证土方开挖及基础施工处于干燥状态或提高基坑边坡的稳定性，常采用降水方法将坑内或坑内外地下水位降低至开挖面以下，但随着地下水位的降低，地基中原水位以下土体的有效自重应力也会增加，容易导致地基土体固结，进而造成降水影响范围内的地面和建筑物产生不均匀沉降、倾斜、开裂等现象，严重时可能危及其安全和正常使用。为了消除基坑降水对周围环境的影响，通常采用在基坑周围设置止水帷幕，将降水影响范围基本限制在基坑以内，但是由于基坑是应力场、位移场的同时还是一个复杂的渗流场，为了确保设置止水帷幕后基坑和周围环境的安全，就必须对基坑的渗流场进行正确地分析。
发明专利201610129898.1公开了一种涉及模拟基坑降水承压含水层地下水渗流的透明土试验装置，其包括模型箱，设置在模型箱内的盖板，模拟地连墙的木板，连接在模型箱两侧控制承压水水位的水箱组件，测量不同深度的地层的水压的测压管系统，连接在模型箱的背面。此试验装置能直接观测止水帷幕周围水流的渗透路径，通过高速摄像机所拍摄的照片准确分析其渗流路径规律及渗流速度等相关参数。但是该装置不能模拟设置悬挂式止水帷幕时基坑降水的情况，且不能模拟止水帷幕不同埋深情况下对基坑降水的影响。
因此，需要一种用于研究悬挂式止水帷幕埋深比对基坑降水影响的装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种帷幕基坑抽水装置，其能够用于模拟并研究悬挂式止水帷幕埋深比对基坑降水的影响规律。
本发明的另一目的在于提供一种帷幕基坑抽水系统，其能够对止水帷幕下基坑降水规律进行研究。
本发明的实施例是这样实现的：
一种帷幕基坑抽水装置，其包括箱体及设于所述箱体内的至少一个孔隙水压计，所述箱体的两端分别连通有进水装置和抽水装置，所述箱体内设有可沿其长度方向移动的隔水帷幕，所述隔水帷幕将所述箱体分隔成第一腔和第二腔，所述隔水帷幕与所述箱体底壁之间设有连通所述第一腔和所述第二腔的通道，所述第一腔和所述第二腔内分别设有第一水囊和第二水囊。
在本发明较佳的实施例中，上述第一水囊和所述第二水囊分别连通有贯穿出所述箱体的通水管。
在本发明较佳的实施例中，上述通道内还设有流速计。
在本发明较佳的实施例中，上述箱体的至少一侧侧壁为透明材料制成。
在本发明较佳的实施例中，上述隔水帷幕的两侧与所述箱体两侧内壁之间分别设置有隔水橡皮条。
在本发明较佳的实施例中，上述箱体内还设有两块分别位于所述隔水帷幕两侧的多孔板，两块所述多孔板与所述箱体的两端内壁分别形成进水腔和抽水腔，所述进水腔与所述进水装置连通，所述抽水腔与所述抽水装置连通。
在本发明较佳的实施例中，上述进水装置包括进水箱及连通所述进水箱和所述箱体的第一流量计。
在本发明较佳的实施例中，上述进水装置还包括用于升降所述进水箱的升降支架。
在本发明较佳的实施例中，上述所述抽水装置包括依次连通的储水箱、第二流量计和恒压出流装置，所述恒压出流装置与所述箱体连通。
本发明还提供了一种帷幕基坑抽水系统，其包括上述的帷幕基坑抽水装置。
本发明实施例的有益效果是：本发明实施例提供的帷幕基坑抽水装置包括箱体及设于箱体内的至少一个孔隙水压计，箱体的两端分别连通有进水装置和抽水装置，箱体内设有可沿其长度方向移动的隔水帷幕，隔水帷幕将箱体分隔成第一腔和第二腔，隔水帷幕与箱体底壁之间设有连通第一腔和第二腔的通道，第一腔和第二腔内分别设有第一水囊和第二水囊。本发明提供的帷幕基坑抽水装置能够用于模拟并研究悬挂式止水帷幕埋深比对基坑降水的影响规律。本发明还提供了一种帷幕基坑抽水系统，其能够对止水帷幕下基坑降水规律进行研究。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例1提供的帷幕基坑抽水装置的结构示意图；
图2为本发明实施例1中箱体的俯视图；
图3为本发明实施例2提供的帷幕基坑抽水系统的结构示意图；
图4为本发明实施例2中箱体的俯视图。
图中：001-帷幕基坑抽水装置；002-帷幕基坑抽水装置；003-帷幕基坑抽水系统；100-箱体；101-底板；102-侧板；103-端板；104-盖板；110-隔水帷幕；120-第一腔；121-第一水囊；130-第二腔；131-第二水囊；140-通道；150-通水管；160-流速计；170-隔水橡皮条；180-多孔板；181-进水腔；182-抽水腔；200-孔隙水压计；300-进水装置；310-进水箱；320-第一流量计；330-升降支架；400-抽水装置；410-储水箱；420-第二流量计；430-恒压出流装置；440-支架；450-滚轮；500-摄像机。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例1
请参照图1和图2所示，本实施例提供一种帷幕基坑抽水装置001，其包括箱体100及设于箱体100内的至少一个孔隙水压计200，箱体100的两端分别连通有进水装置300和抽水装置400，箱体100内设有可沿其长度方向移动的隔水帷幕110，隔水帷幕110将箱体100分隔成第一腔120和第二腔130，隔水帷幕110与箱体100底壁之间设有连通第一腔120和第二腔130的通道140，第一腔120和第二腔130内分别设有第一水囊121和第二水囊131，第一水囊121和第二水囊131分别连通有贯穿出箱体100的通水管150。本实施例中，箱体100包括底板101、两侧板102和两端板103连接组成，此外箱体100顶部还具有可打开或封闭箱体100内部的盖板104，第一水囊121和第二水囊131分别连接有贯穿盖板104后伸出箱体100外的通水管150，箱体100内设有十四个孔隙水压计200，第一腔120和第二腔130内分别设有上下两排孔隙水压计200，隔水帷幕110的两端分别通过螺栓与组成箱体100的两侧板102可拆卸连接。
本实施例提供的帷幕基坑抽水装置001能够模拟并研究悬挂式止水帷幕埋深比对基坑降水的影响规律。帷幕基坑抽水装置001使用时，首先将盖板104打开后取出第一水囊121和第二水囊131，随后向第一腔120和第二腔130中填土并埋入十四个孔隙水压计200，随后将第一水囊121和第二水囊131放置于第一腔120和第二腔130中的土层上施加压力并盖上盖板104，此时可以使用进水装置300将水通入箱体100一端底部，水进入箱体100内第一腔120中的土层后，渗透并通过隔水帷幕110与箱体100底壁之间设有的通道140流入第二腔130中的土层，最后被抽水装置400从箱体100另一端底部抽出，此时研究人员可以通过收集十四个孔隙水压计200检测的土层压力来研究基坑水压变化，此外研究人员还可以通过向第一水囊121和第二水囊131中通水来调节第一腔120和第二腔130中土层受到的压力，或者调节隔水帷幕110的高低来调节隔水帷幕110与箱体100底壁之间的通道140大小，或者调节隔水帷幕110沿箱体100的长度方向移动来调整第一腔120和第二腔130的容积变化，从而进一步的研究悬挂式止水帷幕的埋深比和埋设位置及土层受力对基坑降水渗透压力的影响。
通道140内还设有流速计160。在通道140内设置的流速计160能够进一步的检测渗透通过通道140的水的流速，从而方便研究人员采集数据研究悬挂式止水帷幕的埋深比和埋设位置对基坑降水渗透情况的研究。
隔水帷幕110的两侧与箱体100两侧内壁之间分别设置有隔水橡皮条170。在隔水帷幕110和箱体100两侧设置的隔水橡皮条170能够提高水密性，避免水从隔水帷幕110两侧渗透，影响检测结果的正确性，保证数据采集的准确。
箱体100内还设有两块分别位于隔水帷幕110两侧的多孔板180，两块多孔板180与箱体100的两端内壁分别形成进水腔181和抽水腔182，进水腔181与进水装置300连通，抽水腔182与抽水装置400连通。在箱体100内设置的两块多孔板180分别与箱体100的两端内壁形成进水腔181和抽水腔182，通过进水装置300将水通入进水腔181后并通过多孔板180渗透至第一腔120内，并将第二腔130中水渗透到抽水腔182后通过抽水装置400抽出，能够模拟基坑中渗透水压，保证数据采集准确。
进水装置300包括进水箱310、连通进水箱310和箱体100的第一流量计320及用于升降进水箱310的升降支架330。研究人员可以将水加入到进水箱310后，使用升降支架330提升进水箱310的高度，使进水箱310中的水通过第一流量计320后流入到箱体100中的进水腔181中，通过升降支架330能够控制进水箱310的高度来调节进水的水压，通过第一流量计320能够查看通入箱体100中的单位时间水量，方便研究人员进行调整。
抽水装置400包括依次连通的储水箱410、第二流量计420和恒压出流装置430，恒压出流装置430与箱体100连通。本实施例中的恒压出流装置430为恒压阀。通过恒压出流装置430能够使抽水腔182中的水恒压排出，经过第二流量计420后进入储水箱410中保存，恒压出流装置能够保证抽水腔182中的水恒压流出，模拟基坑渗透水压，第二流量计420能够查看通入储水箱410中的单位时间水量，方便研究人员统计和研究。
实施例2
请参照图3和图4所示，本实施例提供一种帷幕基坑抽水系统003，其包括支架440及设于支架440上的帷幕基坑抽水装置002，支架440的底部连接有十个滚轮450。帷幕基坑抽水装置002包括箱体100及设于箱体100内的十四个孔隙水压计200，箱体100的两端分别连通有进水装置300和抽水装置400，箱体100内设有可沿其长度方向移动的隔水帷幕110，隔水帷幕110将箱体100分隔成第一腔120和第二腔130，隔水帷幕110与箱体100底壁之间设有连通第一腔120和第二腔130的通道140，第一腔120和第二腔130内分别设有第一水囊121和第二水囊131，第一水囊121和第二水囊131分别连通有贯穿出箱体100的通水管150，通道140内还设有流速计160，隔水帷幕110的两侧与箱体100两侧内壁之间分别设置有隔水橡皮条170，箱体100内还设有两块分别位于隔水帷幕110两侧的多孔板180，两块多孔板180与箱体100的两端内壁分别形成进水腔181和抽水腔182，进水腔181与进水装置300连通，抽水腔182与抽水装置400连通，进水装置300包括进水箱310、连通进水箱310和箱体100的第一流量计320及用于升降进水箱310的升降支架330；抽水装置400包括依次连通的储水箱410、第二流量计420和恒压出流装置430，恒压出流装置430与箱体100连通。
本实施例提供的帷幕基坑抽水系统003通过支架440支撑帷幕基坑抽水装置002，研究人员能够通过支架440底部设置的滚轮450方便的移动帷幕基坑抽水装置002。此外，本实施例中的箱体100包括底板101、两侧板102、两端板103和可打开的盖板104连接组成，其中一侧板102为透明材料制成的有机玻璃板，该帷幕基坑抽水系统003使用时，研究人员可以通过箱体100设有有机玻璃板的一侧进行查看箱体100内水压渗透情况，此外还可以在箱体100设有有机玻璃板的一侧设有摄像机500，通过摄像机500收集箱体100内水压渗透信息，并在电脑上进行分析。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种帷幕基坑抽水装置，其特征在于，其包括箱体及设于所述箱体内的至少一个孔隙水压计，所述箱体的两端分别连通有进水装置和抽水装置，所述箱体内设有可沿其长度方向移动的隔水帷幕，所述隔水帷幕将所述箱体分隔成第一腔和第二腔，所述隔水帷幕与所述箱体底壁之间设有连通所述第一腔和所述第二腔的通道，所述第一腔和所述第二腔内分别设有第一水囊和第二水囊。
2.根据权利要求1所述的帷幕基坑抽水装置，其特征在于，所述第一水囊和所述第二水囊分别连通有贯穿出所述箱体的通水管。
3.根据权利要求1所述的帷幕基坑抽水装置，其特征在于，所述通道内还设有流速计。
4.根据权利要求1所述的帷幕基坑抽水装置，其特征在于，所述箱体的至少一侧侧壁为透明材料制成。
5.根据权利要求1所述的帷幕基坑抽水装置，其特征在于，所述隔水帷幕的两侧与所述箱体两侧内壁之间分别设置有隔水橡皮条。
6.根据权利要求1所述的帷幕基坑抽水装置，其特征在于，所述箱体内还设有两块分别位于所述隔水帷幕两侧的多孔板，两块所述多孔板与所述箱体的两端内壁分别形成进水腔和抽水腔，所述进水腔与所述进水装置连通，所述抽水腔与所述抽水装置连通。
7.根据权利要求1所述的帷幕基坑抽水装置，其特征在于，所述进水装置包括进水箱及连通所述进水箱和所述箱体的第一流量计。
8.根据权利要求7所述的帷幕基坑抽水装置，其特征在于，所述进水装置还包括用于升降所述进水箱的升降支架。
9.根据权利要求1所述的帷幕基坑抽水装置，其特征在于，所述抽水装置包括依次连通的储水箱、第二流量计和恒压出流装置，所述恒压出流装置与所述箱体连通。
10.一种帷幕基坑抽水系统，其特征在于，其包括如权利要求1-9中任一项所述的帷幕基坑抽水装置。
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