CN110055987A - 一种富水流沙地层基坑工具式降水井装置 - Google Patents
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Abstract
一种富水流沙地层基坑工具式降水井装置，包括内径与抽水泵大小相匹配、保证抽水泵处于竖直状态的内套管和同轴套装在内套管外侧的外套管，所述外套管和内套管的底部密封固定在同一底板上，所述底板将外套管和内套管底部开口密封，所述内套管的长度大于外套管，所述外套管的顶部环形开口通过顶板密封，所述外套管管壁和设置在外套管内的内套管管壁上布设有多个进水孔，所述外套管外的外壁上包裹有至少一层隔离网，所述隔离网的网孔小于地层流沙粒径。本发明不需要基坑开挖前在基坑内设置疏干降水井，通过本装置使得自开挖基面向下至基坑一定深度的土体得到疏干和固结，从而确保开挖基面不出现液化砂层，实现基坑分层安全开挖。
Description
技术领域
本发明涉及一种富水流沙地层基坑工具式降水井装置。
背景技术
就目前基坑开挖来说，富水流沙地层中开挖基坑时基面明水处置是一个难题，如何做到快速有效完成一定深度开挖基面疏干降水便成了整个施工过程的关键问题，因此如何疏干、固结富水流沙地层开挖基面一定深度的土体成了基坑开挖施工急需解决的问题，现在基坑降水一般采用基坑内设置疏干降水井，开挖前采用内井点对坑底进行疏干，但是因地铁风井、出入口及风亭基坑建筑面积小、埋深大，采用疏干降水井进行井点降水，布井深、成本高；在富水流沙地层布井成孔率低、复钻率高，而且基坑开挖采用在坑内设置排水沟和集水井，在富水流沙地层，集水井边坡休止角小、易垮塌且随着集水坑周边水汇流将流沙汇入集水井内，使水泵掩埋、集水井底面抬高，导致坑内积水、降水失败，无法开展下一道工序。另外，基坑地质条件复查、多变，地勘资料未能准确探明地层情况，在基坑开挖过程中，经常遇到富水流沙地层及富水砂砾土层等，需临时疏干降水等应急处置措施的情况，现有技术无法快速处理此情况。
发明内容
本发明提供一种富水流沙地层基坑工具式降水井装置，不需要基坑开挖前在基坑内设置疏干降水井，通过本装置使得自开挖基面向下至基坑一定深度的土体得到疏干和固结，从而确保开挖基面不出现液化砂层，实现基坑分层安全开挖。
本发明所提供的一种富水流沙地层基坑工具式降水井装置，包括内径与抽水泵大小相匹配、保证抽水泵的抽水端置于内套管的底部的内套管和同轴套装在内套管外侧的外套管，所述外套管和内套管的底部密封固定在同一底板上，所述底板将外套管和内套管底部开口密封，所述内套管的长度大于外套管，所述外套管的顶部环形开口通过顶板密封，所述外套管管壁和设置在外套管内的内套管管壁上布设有多个进水孔，所述外套管外的外壁上包裹有至少一层用于封闭外套管进水孔的隔离网，所述隔离网的网孔小于地层流沙粒径。本装置采用内、外两层套管，且外套管两端封闭，被流沙掩埋后，由于砂卵地层连通性好、透水性强，外套管发挥着集水井的作用；内套管置于外套管内发挥降水井作用，通过在内套管内设置抽水泵达到了坑内降水效果，在内套管内放置抽水泵，通过内套管空间限制了水泵一直处于竖直状态，保证了水泵抽排环境及工作效率。在外套管外设置隔离网作为外套箱，防止地层流沙粒进入外套管内，使用时，挖机开挖至砂卵层，挖机在开挖面合理位置挖设集水井，在集水井内埋设本装置，在内套管内放置抽水泵实现坑内降水，分层循环埋设本装置，从而实现分层开挖，开挖深度的土体得到疏干和一定的固结。
进一步的，所述进水孔均匀布满外套管和内套管的管壁。
进一步的，所述外套管和/或内套管的顶部外侧壁对称固定有吊耳。通过在吊耳上安装吊装钢丝，方便对本装置的安装和运输。
进一步的，所述顶板和底板与内、外套管均焊接。
进一步的，所述隔离网为钢丝隔离网。
进一步的，所述内套管内布设有抽水泵，所述抽水泵的进水端设置在内套管的底部。
采用上述结构，本发明具有如下优点：
1)本发明在富水流沙地层，开挖基面成功设置集水井，实现了自开挖基面向下至基坑一定深度的土体进行疏干，以固结土体。原理简单，疏干效率高，经济效益显著。
2)本发明为工具式降水井装置可循环使用，制作成本低、加工简单、安装简便、操作方便。
3)通过对开挖地层分层疏干、分层开挖，降低对地下水的抽排量、减少能耗、降低基坑抽排水对周边建筑开裂、地面下沉的影响，环保效益显著。
综上所述，本发明不需要基坑开挖前在基坑内设置疏干降水井，通过本装置使得自开挖基面向下至基坑一定深度的土体得到疏干和固结，从而确保开挖基面不出现液化砂层，实现基坑分层安全开挖。
附图说明
图1为本发明的俯视图；
图2为图1A-A处的剖视图；
图3为本发明吊装时的状态图。
附图中，1、外套管，2、内套管，3、钢丝隔离网，4、底板，5、顶板，6、吊耳，7、吊装钢丝，8、进水孔。
具体实施方式
以下通过附图和实施例对本发明进一步详细说明。
如图1至图3所示，本装置采用两层钢套管，外套管1采用Φ630mm、壁厚6mm的钢管，高度800mm，在管壁上钻花眼Φ10mm@100mm作为外套管1进水孔8；内套管2采用Φ200mm、壁厚6mm的钢管，高度1500mm，在与外套管1重叠的部分管壁上钻花眼Φ6mm@50mm作为内套管2进水孔8，外套管1底端用Φ630mm、厚6mm钢板作为底板4封堵，其中内套管2花眼部分位于外套管1内，且位于底板4中间，顶端用外径630mm、内径205mm、厚6mm的钢环作为顶板5将外套管1与内套管2焊接固定，根据地层流沙粒径再在外套管1外包裹一圈钢丝隔离网3。
在外套管1外侧壁对称设置两个吊耳6，在吊耳6上安装吊装钢丝7，内套管2顶部也对称设置两个吊耳6，作为备用吊耳6，使用时，挖机开挖至砂卵层，挖机在开挖面合理位置挖设集水井，通过吊机将本装置吊装在集水井内，在内套管2内放置抽水泵实现坑内降水，采用分层循环的方式对地层基坑进行疏水，本装置也分层埋设，从而实现分层开挖，开挖深度的土体得到疏干和一定的固结。
上述为本发明的优选实施方式，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式和细节上对本发明所作出的各种变化，都属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种富水流沙地层基坑工具式降水井装置，其特征在于：包括内径与抽水泵大小相匹配的内套管(2)和套装在内套管(2)外侧的外套管(1)，所述外套管(1)和内套管(2)的底部密封固定在同一底板(4)上，所述底板(4)将外套管(1)和内套管(2)底部开口密封，所述内套管(2)的长度大于外套管(1)，所述外套管(1)的顶部环形开口通过顶板(5)密封，所述外套管(1)的管壁和设置在外套管(1)内的内套管(2)管壁上布设有多个进水孔(8)，所述外套管(1)的外壁上包裹有至少一层隔离网，所述隔离网的网孔小于地层流沙粒径。
2.根据权利要求1所述的富水流沙地层基坑工具式降水井装置，其特征在于：所述进水孔(8)均匀布满外套管(1)和内套管(2)的管壁。
3.根据权利要求1所述的富水流沙地层基坑工具式降水井装置，其特征在于：所述外套管(1)和/或内套管(2)的顶部外侧壁对称固定有吊耳(6)。
4.根据权利要求1所述的富水流沙地层基坑工具式降水井装置，其特征在于：所述顶板(5)和底板(4)与内、外套管(1)均焊接。
5.根据权利要求1所述的富水流沙地层基坑工具式降水井装置，其特征在于：所述隔离网为钢丝隔离网(3)。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的富水流沙地层基坑工具式降水井装置，其特征在于：所述内套管(2)内布设有抽水泵，所述抽水泵的进水端设置在内套管(2)的底部。
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