CN110144917A - 一种不良地质便携式反滤装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种不良地质便携式反滤装置及其使用方法，其中，反滤装置结构为：包括外部钢桶和内部钢桶，外部钢桶的上部由四块方形的第一上板面相围而成，下部由四块三角形的第一下板面相围而成；内部钢桶的上部由四块方形的第二上板面相围而成，下部由四块三角形的第二下板面相围而成；各板面都具有水孔；外部钢桶与内部钢桶之间通过连接片固定相连，设置有上部插孔和下部插孔，每一面的两个上部插孔和下部插孔能够插入一条锁孔杆。本发明中装置结构简单，施工简便快捷，适用于各类不良地质环境下的降水部位；组装焊接简单，材料使用单一，一次焊接可多次使用，移动便捷，效率高，节约人工，降低施工成本。

Description

一种不良地质便携式反滤装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及基础设施施工装置领域，特别是一种不良地质便携式反滤装置及其使用方法。

背景技术

随着我国基础设施建设的不断增多，基础开挖等项目施工难度大，开挖过程中极端不良地质繁多；同时地下水丰富，涉及开挖施工项目几乎都要遇到降水措施。根据以往的施工经验进行抽排水，费用高，而且投入的人员成本高，必须安排专人进行抽排水坑的清理和防护，甚至有些不良地质段，开挖无法长期形成集水坑，周边土质由于疏水而多次发生塌方现象，严重的可造成人员安全、设备被损坏。为了减少抽排水成本，同时防止不良地质造成塌方、抽排水坑被掩埋现象的发生，有必要设计一种反滤装置。

发明内容

发明所要解决的技术问题是提供一种不良地质便携式反滤装置及其使用方法，装置结构简单，用于不良地质段开挖抽排水施工，防止地层疏水后造成坍塌，节约施工成本及人员投入，同时高效降水，给施工作业面提供了更好的施工条件，加快现场的施工进度。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种不良地质便携式反滤装置，包括外部钢桶和内部钢桶，所述外部钢桶的上部由四块方形的第一上板面相围而成，下部由四块三角形的第一下板面相围而成，外部钢桶每面的第一上板面与第一下板面之间活动连接；所述内部钢桶的上部由四块方形的第二上板面相围而成，下部由四块三角形的第二下板面相围而成，内部钢桶每面的第二上板面与第二下板面之间固定连接；

所述第一上板面、第一下板面、第二上板面和第二下板面都具有若干均匀分布的水孔；外部钢桶与内部钢桶之间通过连接片固定相连，在外部钢桶上部各面的上下两处都固定有上部插孔，在外部钢桶下部各面上都固定有下部插孔，每一面的两个上部插孔和下部插孔能够插入一条锁孔杆，进而固定所述外部钢桶下部板面。

进一步的，在所述外部钢桶或者内部钢桶上固定有钢桶吊环。

进一步的，所述外部钢桶和内部钢桶均采用10mm厚钢板制作而成。

进一步的，外部钢桶的第一上板面之间采用焊接方式相连，外部钢桶的第一上板面与第一下板面之间采用合页进行连接；内部钢桶的第二上板面之间采用焊接方式相连，第二上板面和第二下板面采用焊接方式相连，第二下板面之间采用焊接方式相连。

进一步的，外部钢桶每个面上的第一上板面和第一下板面之间用四块合页相连。

进一步的，所述钢桶吊环在反滤装置每面都有一个，反滤装置每面具有两块连接片，且每面的连接片布置在钢桶吊环两侧。

一种根据上述反滤装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤1：根据地质条件，进行排水和开挖；

步骤2：将外部钢桶下部的第一下板面向内收缩，合拢后，采用锁孔杆由上往下穿过上部插孔和下部插孔，将外部钢桶的上部、下部固定成一个整体；

步骤3：将反滤装置放入坑内，外侧采用砂卵石进行回填，内部钢桶和外部钢桶之间采用卵石进行填筑，起到过滤作用；

步骤4：根据滤水、积水情况设置水泵进行抽排，将积水抽至集中排水沟进行排放；

步骤5：抽水完成后，拔掉锁孔杆，采用吊装设备将反滤装置整体吊出，内部钢桶和外部钢桶之间的卵石留入坑内。

一种根据上述反滤装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤1：将外部钢桶下部的第一下板面向内收缩，合拢后，采用锁孔杆由上往下穿过上部插孔和下部插孔，将外部钢桶的上部、下部固定成一个整体；

步骤2：在无法开挖的土层四周采用杆件临时支撑，在反滤装置顶部铺设竹胶板，再增设适当的配重，让反滤装置自行下落至地层内；

步骤3：沉入过程中，人工辅助清理周围阻碍，挖掘机或者装载机在顶部施加荷载，让反滤装置按要求沉入到技术要求的部位；

步骤4：内部钢桶和外部钢桶之间采用卵石进行填筑，起到过滤作用或卵石在反滤装置沉入前进行填筑；

步骤5：根据滤水、积水情况设置水泵进行抽排，将积水抽至集中排水沟进行排放；

步骤6：抽水完成后，拔掉锁孔杆，采用吊装设备将反滤装置整体吊出，内部钢桶和外部钢桶之间的卵石留入坑内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：减少了传统方法所需要的人工配置及有效地降低不良地质区域的水土流失(传统方法降水容易引起局部水土流失，周边塌方，所以需要大量的人工对周边进行加固。虽然对周边进行了加固，但也不能有效的降低水土流失)。抽水设备放置该装置内能有效的对其进行保护，从而增长了抽水设备的使用寿命，大大减少了抽水设备的成本投入及人工投入。同时本发明使用完毕后，可用小型斗车或小型货车进行装卸至下一部位投入使用，及时有效地解决该施工难题，起到了节约成本及加快施工进度的目的。

附图说明

图1是本发明装置整体结构平面示意图；

图2是本发明装置的俯视图；

图3是本发明中外部钢桶的展开示意图；

图4是本发明中内部钢桶的展开示意图；

图5是本发明装置立体结构示意图；

图6是本发明装置立体结构剖视图；

图7是本发明中外部钢桶立体结构示意图；

图8是本发明中外部钢桶立体结构剖视图；

图9是本发明中内部钢桶立体结构示意图；

图10是本发明中内部钢桶立体结构剖视图。

图中：1-外部钢桶；2-内部钢桶；3-连接片；4-钢桶吊环；5-合页；6-上部插孔；7-下部插孔；8-锁孔杆；9-第一上板面；10-第一下板面；11-第二上板面；12-第二下板面；13-水孔。

具体实施方式

本发明不良地质便携式反滤装置及其使用方法适用于各类砂层、卵石等不稳定地质的部位，主要用于加固支撑临时排水坑施工，既能保证集水坑周围地层的稳定，又能为抽排水设施提供作业空间。本发明中反滤装置便于组装，采用焊接即可，实用便捷，操作简单，可重复实用，后期维护成本低。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明中反滤装置详述如下：

外部钢桶1：上下部均采用10mm厚钢板切割焊接而成，并在钢板表面切割直径为10mm的孔洞(水孔13)，其目的是：有更好的透水效果。该孔洞上下左右间距均为100mm，上部的第一上板面9均采用焊接连接，底部四块三角形的第一下板面10与上部连接采用合页5进行连接，每个面上具有四块合页5，具体钢桶尺寸可根据现场施工条件及施工难易程度进行调整。

内部钢桶2：上下部均采用10mm厚钢板加固焊接而成，并在钢板表面切割直径为10mm的孔洞，其目的是：有更好的透水效果。该孔洞上下左右间距均为100mm，上下部的板面均采用焊接固定而成，具体钢桶尺寸可根据现场施工条件及施工难易程度进行调整；

连接片3：采用厚度为10mm的钢板切割焊接而成，每侧2块，位置布置在钢桶吊环4的两侧。

钢桶吊环4：采用厚度为10mm的钢板切割而成，顶部切割直径为40mm的孔，便于吊装时穿钢丝绳或者挂钩；

合页5：用于连接第一上板面9和第一下板面10，一般采用8mm厚5寸大合页。

上部插孔6：采用厚度为10mm的钢板切割焊接而成，上下孔对称，便于锁孔杆8的插入。

下部插孔7：采用厚度为10mm的钢板切割焊接而成，便于锁孔杆8的插入。

锁孔杆8：采用20mm圆钢，从上而下插入两个上部插孔6及一个下部插孔7，起到固定下部板面形态的作用。

上述不良地质便携式反滤装置的使用方法如下，包括挖坑埋设和加压沉入法。

1、挖坑埋设

1)根据地勘资料，开挖前了解施工场面地下水的分布情况，出现地下水提前进行排水，再进行开挖；

2)根据图纸将反滤装置在加工厂加工完成后，运输至施工现场，在合适的位置布置集水坑，采用挖掘机进行开挖；

3)吊放该装置前，需要检查各焊接口是否稳固，合页5是否灵活，确保无误后，将外侧笼底部四个等边三角形向内收缩，合拢后，采用锁孔杆8由上往下穿过上部插孔6和下部插孔7，将上部、下部板面固定成一个整体；

4)整体结构稳定后，慢慢吊放至坑内，外侧采用砂卵石进行回填，确保坑边应力与装置应力平衡，内部钢桶2和外部钢桶1之间可采用粒径大于10mm的卵石进行填筑，起到过滤作用；

5)根据滤水、积水情况设置相对应大小的水泵进行抽排，将积水抽至集中排水沟进行排放；

6)整体施工完成后，调离抽水设备，拔掉锁孔杆8，采用吊装设置(挖掘机、装载机等)通过钢丝绳穿过钢桶吊环4将装置整体吊出，内外钢桶之间的卵石留入坑内即可，整体装置移至下个部位进行安放，重新在进行抽排水施工。

2、加压沉入法

1)现场无法进行抽排水坑的开挖，可采用加压沉降法进行施工(适用于沙土、砂卵石，黏土无法使用)；根据图纸将反滤装置在加工厂加工完成后，确定好抽排水部位后，运输至施工现场；

2)吊放该装置前，需要检查各焊接口是否稳固，合页5是否灵活，确保无误后，将外侧笼底部四个等边三角形向内收缩，合拢后，采用锁孔杆8由上往下穿过上部插孔6和下部插孔7，将上部、下部板面固定成一个整体；

3)四周采用杆件临时支撑，土层无法进行开挖，在反滤装置顶部铺设竹胶板，上部增设适当的配重，让其设备自行进行下落至地层内；

4)沉入过程中，人工辅助清理周围阻碍，挖掘机或者装载机可适当在顶部施加荷载，让其按要求沉入到技术要求的部位；

5)内部钢桶2和外部钢桶1之间可采用粒径大于10mm的卵石进行填筑，起到过滤作用，该石子可根据现场实际情况，调整放置顺序，可在沉入前进行放置填筑；

6)一切准备就绪后，根据滤水、积水情况设置相对应大小的水泵进行抽排，将积水抽至集中排水沟进行排放；

7)整体施工完成后，调离抽水设备，拔掉锁孔杆8，采用吊装设置(挖掘机、装载机等)通过钢丝绳穿过钢桶吊环4将装置整体吊出，内外钢桶之间的卵石留入坑内即可，整体反滤装置移至下个部位进行安放，再进行其他抽排水施工。

Claims (8)

1.一种不良地质便携式反滤装置，其特征在于，包括外部钢桶(1)和内部钢桶(2)，所述外部钢桶(1)的上部由四块方形的第一上板面(9)相围而成，下部由四块三角形的第一下板面(10)相围而成，外部钢桶(1)每面的第一上板面(9)与第一下板面(10)之间活动连接；所述内部钢桶(2)的上部由四块方形的第二上板面(11)相围而成，下部由四块三角形的第二下板面(12)相围而成，内部钢桶(2)每面的第二上板面(11)与第二下板面(12)之间固定连接；

所述第一上板面(9)、第一下板面(10)、第二上板面(11)和第二下板面(12)都具有若干均匀分布的水孔(13)；外部钢桶(1)与内部钢桶(2)之间通过连接片(3)固定相连，在外部钢桶(1)上部各面的上下两处都固定有上部插孔(6)，在外部钢桶(1)下部各面上都固定有下部插孔(7)，每一面的两个上部插孔(6)和下部插孔(7)能够插入一条锁孔杆(8)，进而固定所述外部钢桶(1)下部板面。

2.如权利要求1所述的一种不良地质便携式反滤装置，其特征在于，在所述外部钢桶(1)或者内部钢桶(2)上固定有钢桶吊环(4)。

3.如权利要求1所述的一种不良地质便携式反滤装置，其特征在于，所述外部钢桶(1)和内部钢桶(2)均采用10mm厚钢板制作而成。

4.如权利要求3所述的一种不良地质便携式反滤装置，其特征在于，外部钢桶(1)的第一上板面(9)之间采用焊接方式相连，外部钢桶(1)的第一上板面(9)与第一下板面(10)之间采用合页(5)进行连接；内部钢桶(2)的第二上板面(11)之间采用焊接方式相连，第二上板面(11)和第二下板面(12)采用焊接方式相连，第二下板面(12)之间采用焊接方式相连。

5.如权利要求4所述的一种不良地质便携式反滤装置，其特征在于，外部钢桶(1)每个面上的第一上板面(9)和第一下板面(10)之间用四块合页(5)相连。

6.如权利要求2所述的一种不良地质便携式反滤装置，其特征在于，所述钢桶吊环(4)在反滤装置每面都有一个，反滤装置每面具有两块连接片(3)，且每面的连接片(3)布置在钢桶吊环(4)两侧。

7.一种如权利要求1所述反滤装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：根据地质条件，进行排水和开挖；

步骤2：将外部钢桶(1)下部的第一下板面(10)向内收缩，合拢后，采用锁孔杆(8)由上往下穿过上部插孔(6)和下部插孔(7)，将外部钢桶(1)的上部、下部固定成一个整体；

步骤3：将反滤装置放入坑内，外侧采用砂卵石进行回填，内部钢桶(2)和外部钢桶(1)之间采用卵石进行填筑，起到过滤作用；

步骤4：根据滤水、积水情况设置水泵进行抽排，将积水抽至集中排水沟进行排放；

步骤5：抽水完成后，拔掉锁孔杆(8)，采用吊装设备将反滤装置整体吊出，内部钢桶(2)和外部钢桶(1)之间的卵石留入坑内。

8.一种如权利要求1所述反滤装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将外部钢桶(1)下部的第一下板面(10)向内收缩，合拢后，采用锁孔杆(8)由上往下穿过上部插孔(6)和下部插孔(7)，将外部钢桶(1)的上部、下部固定成一个整体；

步骤2：在无法开挖的土层四周采用杆件临时支撑，在反滤装置顶部铺设竹胶板，再增设适当的配重，让反滤装置自行下落至地层内；

步骤3：沉入过程中，人工辅助清理周围阻碍，挖掘机或者装载机在顶部施加荷载，让反滤装置按要求沉入到技术要求的部位；

步骤4：内部钢桶(2)和外部钢桶(1)之间采用卵石进行填筑，起到过滤作用或卵石在反滤装置沉入前进行填筑；

步骤5：根据滤水、积水情况设置水泵进行抽排，将积水抽至集中排水沟进行排放；

步骤6：抽水完成后，拔掉锁孔杆(8)，采用吊装设备将反滤装置整体吊出，内部钢桶(2)和外部钢桶(1)之间的卵石留入坑内。