CN110453707B - 一种高压降水井自密封防水结构及其施工方法 - Google Patents

一种高压降水井自密封防水结构及其施工方法 Download PDF

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Abstract

一种高压降水井自密封防水结构及其施工方法，包括筏板、管井和密封管；密封管竖向贯穿筏板，且密封管下端插入管井中；管井的顶部、位于管井对侧的管壁上开有卡槽；密封管的外侧面下部设有卡件，且卡件对应卡在卡槽中；密封管底部封堵有底部密封板，在底部密封板的板面上间隔开设有第一出水孔；密封管顶部封堵有顶部密封板，在顶部密封板板面上开设有注浆孔和第二出水孔；密封管内、位于顶部密封板与底部密封板之间的空间中满填有高弹高强密封材料；在高弹高强密封材料的外侧包裹有弹性气胀袋；顶部密封板的上部、位于密封管与顶部密封板之间的槽中设有顶部密封层。本发明解决了传统的降水井注浆时间长、材料耗用数量大和施工成本高的技术问题。

Description

一种高压降水井自密封防水结构及其施工方法
技术领域
本发明属于建筑工程施工领域，特别是一种高压降水井自密封防水结构及其施工方法。
背景技术
在地下工程过程中，常常需要设置降水井来降水以确保工程的安全施工；在主体结构的筏板，施工完毕后，防止筏板上浮，要按设计要求把地下水位降至设计标高以下；因此降水井在筏板施工完成后，需继续抽水(或者自排水)，还需保留，因而出现了降水井封堵的问题。传统的降水井的封堵常常采用向管井中注入密封材料；由于整个管井的空间太大，这种做法就会存在注浆时间长、材料耗用数量大和施工成本高的缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种高压降水井自密封防水结构及其施工方法，要解决传统的降水井注浆时间长、材料耗用数量大和施工成本高的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
一种高压降水井自密封防水结构，包括有筏板、管井和密封管；所述管井设置在筏板的下方，并且管井的顶部与筏板的底面连接；所述密封管竖向贯穿筏板，并且密封管的下端插入管井中；所述管井的顶部、位于管井对侧的管壁上开设有竖向的卡槽；所述密封管的外侧面下部、位于密封管对侧的管壁上设有卡件，且卡件对应卡在卡槽中；所述密封管的内腔中、靠近下端口位置处封堵有底部密封板，在底部密封板的板面上间隔开设有一组第一出水孔；所述密封管的内腔中、靠近上端口位置处封堵有顶部密封板，在顶部密封板的板面上开设有注浆孔和第二出水孔；所述密封管内、位于顶部密封板与底部密封板之间的空间中满填有高弹高强密封材料；在高弹高强密封材料的外侧包裹有弹性气胀袋；所述顶部密封板的上部、位于密封管与顶部密封板之间的槽中设有顶部密封层。
优选的，所述卡槽的深度为200mm～500mm；所述卡件为短杆，且水平连接在密封管的外侧面上；所述卡件插设在卡槽中，并且搭设在卡槽的底部。
优选的，所述密封管的上部、位于筏板内的部位上、沿竖向间隔设置有一组水平的止水板；在每块止水板的底面根部设置有防渗漏的高分子密封膨胀止水环。
优选的，所述止水板沿着密封管的外表面环向设置；其中，位于最下层的止水板与筏板底面之间的间距为不大于100mm；竖向相邻的两块止水板之间的间距为100mm～150mm。
优选的，所述高弹高强密封材料具体为聚合物水凝胶堵漏材料或者为吸水树脂堵漏材料。
优选的，所述弹性气胀袋为可降解材料制成。
一种高压降水井自密封防水结构的施工方法，包括步骤如下。
步骤一，在管井的顶部、位于管井对侧的管壁上开设竖向的卡槽。
步骤二，在密封管的内腔中设置底部密封板和顶部密封板，并且在密封管的外侧面连接卡件；其中，底部密封板的板面上间隔开设有一组第一出水孔；顶部密封板的板面上分别开设有注浆孔和第二出水孔。
步骤三，将密封管插接在管井中，使卡件卡接在卡槽中。
步骤四，施工筏板；
步骤五，管井和密封管的密封性检查。
步骤六，在管井和密封管无渗漏基础上，根据设计要求安装导浆管系统和抽水管系统。
其中导浆管系统包括有依次螺纹连接的竖向的第一导浆管、第一球阀和第二导浆管；所述第一导浆管的下端螺纹连接在顶部密封板的注浆孔处，且与密封管连通；所述第一导浆管的顶部外侧、沿着第一导浆管的上边缘设有环形卡边；所述第一球阀的下部设有与环形卡边对应的环形槽；所述第一导浆管与第一球阀卡接；所述弹性气胀袋设置在第一导浆管与密封管中，并且与第一球阀联通；其中，弹性气胀袋的开口边缘压接在第一导浆管与第一球阀的接缝中。
抽水管系统包括有竖向的第一排水管、第二球阀和第二排水管；所述第一排水管的下端螺纹连接在顶部密封板的第二出水孔处，且与密封管连通；所述第二球阀连接在第一排水管的顶部；所述第二排水管的一端与第二球阀连接。
步骤七，在第二导浆管的端部连接注浆机器，同时在第二排水管的端部连接抽水泵或者连接排水管道系统。
步骤八，进行高弹高强密封材料的注浆施工，同时将抽水管系统上的第二球阀关闭。
步骤九，待高弹高强密封材料固结成型，依次拆除注浆机器及导浆管系统，并且依次拆除抽水泵或排水管道系统和抽水管系统。
步骤十，对顶部密封板顶面进行清理，并且施工顶部密封层，顶部密封层的厚度不小于5公分。
步骤十一，检查管井无渗漏后，至此施工完毕。
优选的，所述第一导浆管的下部设置有外螺纹；所述注浆孔四周的侧壁上设置有与第一导浆管下部外螺纹相适应的内螺纹；所述第一排水管的下部设置有外螺纹；所述第二出水孔四周的侧壁上设置有与第一排水管下部外螺纹相适应的内螺纹。
优选的，步骤八中的高所述高弹高强密封材料为聚合物水凝胶堵漏材料或者为吸水树脂堵漏材料。
优选的，步骤八中的高弹高强密封材料的注浆施工方法为气压机器施工法或者为手工机器液体压力机注浆法或者为电动压力机器施工法。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果。
1、本发明仅在密封管中进行注高弹高强密封材料，对管井进行封堵，因密封管体积小，有效解决了原有降水井注浆时间长，材料耗用数量大、施工成本高的技术问题；另外，本发明注浆施工时，将高弹高强密封材料注进能够自溶解的弹性气胀袋中，防止高弹高强密封材料从底部密封板上的第一出水孔落入管井中浪费材料；在高弹高强密封材料凝固后，弹性气胀袋分解完成，由于高弹高强密封材料自身的膨胀性能将密封管填充严实，在压力作用下有效的对密封管进行了密封。
2、本发明在管井的顶部、位于管井对侧的管壁上开设有竖向的卡槽，同时在密封管的外侧面下部、位于密封管对侧的管壁上设有卡件，利用卡件对应卡在卡槽中将管井与密封管进行连接，连接方式加单，操作方便。
3、本发明中的止水环采用遇水膨胀橡胶对拉螺栓止水环或者为腻子型膨胀环；当遇水膨胀橡胶对拉螺栓止水环遇水后能吸水膨胀，膨胀率为≥300％，靠自身膨胀挤密混凝土与对拉螺栓的缝隙，很好的起到了止水作用。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明的高压降水井自密封防水结构注浆时的导浆管系统和抽水管系统布置图。
图2是本发明中管井与密封管连接结构的平面示意图。
图3是本发明的高压降水井自密封防水结构的结构示意图。
图4是本发明中第一球阀与第一导浆管连接结构示意图。
图5是本发明中第一球阀的下部设有环形槽的结构示意图。
图6是本发明中第一球阀与第一导浆管连接节点结构示意图。
图7是本发明中底部密封板的结构示意图。
附图标记：1－筏板、2－管井、3－密封管、4－顶部密封板、5－底部密封板、6－止水板、7－高分子密封膨胀止水环、8－注浆孔、9－卡槽、10－卡件、11－第一导浆管、12－第一球阀、13－第二导浆管、14－第一排水管、15－第二排水管、16－第二球阀、17－第一出水孔、18－弹性气胀袋、19－第二出水孔、20－环形槽、21－高弹高强密封材料、22－顶部密封层、23－环形卡边。
具体实施方式
如图1-7所示，这种高压降水井自密封防水结构，包括有筏板1、管井2和密封管3；所述管井2设置在筏板1的下方，并且管井2的顶部与筏板1的底面连接；所述密封管3竖向贯穿筏板1，并且密封管3的下端插入管井2中；所述管井2的顶部、位于管井2对侧的管壁上开设有竖向的卡槽9；所述密封管3的外侧面下部、位于密封管3对侧的管壁上设有卡件10，且卡件10对应卡在卡槽9中；所述密封管3的内腔中、靠近下端口位置处封堵有底部密封板5，在底部密封板5的板面上间隔开设有一组第一出水孔17；所述密封管3的内腔中、靠近上端口位置处封堵有顶部密封板4，在顶部密封板4的板面上开设有注浆孔8和第二出水孔19；所述密封管3内、位于顶部密封板4与底部密封板5之间的空间中满填有高弹高强密封材料21；在高弹高强密封材料21的外侧包裹有弹性气胀袋18；所述顶部密封板4的上部、位于密封管3与顶部密封板4之间的槽中设有顶部密封层22。
本实施例中，所述卡槽9的深度为200mm～500mm；所述卡件10为短杆，且水平连接在密封管3的外侧面上；所述卡件10插设在卡槽9中，并且搭设在卡槽9的底部。
本实施例中，所述密封管3的上部、位于筏板1内的部位上、沿竖向间隔设置有一组水平的止水板6；在每块止水板6的底面根部设置有防渗漏的高分子密封膨胀止水环7。
本实施例中，所述止水板6沿着密封管3的外表面环向设置；其中，位于最下层的止水板6与筏板1底面之间的间距为不大于100mm；竖向相邻的两块止水板6之间的间距为100mm～150mm。
本实施例中，所述高弹高强密封材料21具体为聚合物水凝胶堵漏材料或者为吸水树脂堵漏材料。
本实施例中，所述弹性气胀袋18为可降解材料制成。
本实施例中，所述筏板1的厚度为不小于300mm；位于最下层的止水板6与筏板1底面之间的间距为不大于100mm。
本实施例中，所述顶部密封层22为聚合砂浆浇筑形成。
本实施例中，所述弹性气胀袋18为可降解材料制成，可以采用卫生套。
本实施例中，所述卡件10由钢筋支撑是用圆钢支撑，且焊接连接在密封管3的下部；卡槽9是开在管井2的管壁上，安装的时候卡件10刚好卡在卡槽9中固定。
本实施例中，高分子密封膨胀止水环7为遇水膨胀橡胶对拉螺栓止水环或者为腻子型膨胀环；其中，遇水膨胀橡胶对拉螺栓止水环是由高分子无机吸水膨胀材料和橡胶精炼而成的，遇水后能吸水膨胀，膨胀率为≥300％，靠自身膨胀挤密混凝土与对拉螺栓的缝隙，可以完全起到止水作用。
这种高压降水井自密封防水结构的施工方法，包括步骤如下。
步骤一，在管井2的顶部、位于管井2对侧的管壁上开设竖向的卡槽9。
步骤二，在密封管3的内腔中设置底部密封板5和顶部密封板4，并且在密封管3的外侧面连接卡件10；其中，底部密封板5的板面上间隔开设有一组第一出水孔17；顶部密封板4的板面上分别开设有注浆孔8和第二出水孔19。
步骤三，将密封管3插接在管井2中，使卡件10卡接在卡槽9中。
步骤四，施工筏板1。
步骤五，管井2和密封管3的密封性检查。
步骤六，在管井2和密封管3无渗漏基础上，根据设计要求安装导浆管系统或排水管道系统和抽水管系统。
其中导浆管系统包括有依次螺纹连接的竖向的第一导浆管11、第一球阀12和第二导浆管13；所述第一导浆管11的下端螺纹连接在顶部密封板4的注浆孔8处，且与密封管3连通；所述第一导浆管11的顶部外侧、沿着第一导浆管11的上边缘设有环形卡边23；所述第一球阀12的下部设有与环形卡边23对应的环形槽20；所述第一导浆管11与第一球阀12卡接；所述弹性气胀袋18设置在第一导浆管11与密封管3中，并且与第一球阀12联通；其中，弹性气胀袋18的开口边缘压接在第一导浆管11与第一球阀12的接缝中。
抽水管系统包括有竖向的第一排水管14、第二球阀16和第二排水管15；所述第一排水管14的下端螺纹连接在顶部密封板4的第二出水孔19处，且与密封管3连通；所述第二球阀16连接在第一排水管14的顶部；所述第二排水管15的一端与第二球阀16连接。
步骤七，在第二导浆管13的端部连接注浆机器，同时在第二排水管15的端部连接连接抽水泵或者连接排水管道系统；其中，排水管道系统包括有塑料管、直接、弯头和三通组成，排水管道系统直接连接到基坑总排水管中。
步骤八，基坑降水结束后，进行高弹高强密封材料21的注浆施工，同时将抽水管系统上的第二球阀16关闭。
步骤九，待高弹高强密封材料21固结成型，依次拆除注浆机器及导浆管系统，并且依次拆除抽水泵或排水管道系统和抽水管系统。
步骤十，对顶部密封板4顶面进行清理，并且施工顶部密封层22，顶部密封层22的厚度不小于5公分。
步骤十一，检查管井2无渗漏后，至此施工完毕。
本实施例中，所述第一导浆管11的下部设置有外螺纹；所述注浆孔8四周的侧壁上设置有与第一导浆管11下部外螺纹相适应的内螺纹；所述第一排水管14的下部设置有外螺纹；所述第二出水孔19四周的侧壁上设置有与第一排水管14下部外螺纹相适应的内螺纹。
本实施例中，步骤八中的高所述高弹高强密封材料21为聚合物水凝胶堵漏材料或者为吸水树脂堵漏材料，聚合物水凝胶堵漏材料由丙烯酰胺单体、天然橡胶乳、室温引发剂、胺类交联剂和稳定剂组分配制而成，其以水为分散介质，注入裂缝或渗漏点后固化膨胀，形成一种白色柔软的凝胶体，起到防渗堵漏密封的作用。
本实施例中，步骤八中的高弹高强密封材料21的注浆施工方法为气压机器施工法或者为手工机器液体压力机注浆法或者为电动压力机器施工法。
本实施例中，为了便于注浆机器的连接；所述第二导浆管13的顶部还依次连接有弯管和水平的连接管，利用连接管与注浆机器相连。
本实施例中，为了便于抽水泵的连接；所述第二排水管15的顶部还依次连接有弯管和水平的连接管，利用连接管与抽水泵或者排水管道系统相连。

Claims (8)

1.一种高压降水井自密封防水结构，包括有筏板(1)、管井(2)和密封管(3)；所述管井(2)设置在筏板(1)的下方，并且管井(2)的顶部与筏板(1)的底面连接；所述密封管(3)竖向贯穿筏板(1)，并且密封管(3)的下端插入管井(2)中；其特征在于：所述管井(2)的顶部、位于管井(2)对侧的管壁上开设有竖向的卡槽(9)；所述密封管(3)的外侧面下部、位于密封管(3)对侧的管壁上设有卡件(10)，且卡件(10)对应卡在卡槽(9)中；所述密封管(3)的内腔中、靠近下端口位置处封堵有底部密封板(5)，在底部密封板(5)的板面上间隔开设有一组第一出水孔(17)；所述密封管(3)的内腔中、靠近上端口位置处封堵有顶部密封板(4)，在顶部密封板(4)的板面上开设有注浆孔(8)和第二出水孔(19)；所述密封管(3)内、位于顶部密封板(4)与底部密封板(5)之间的空间中满填有高弹高强密封材料(21)；在高弹高强密封材料(21)的外侧包裹有弹性气胀袋(18)；所述顶部密封板(4)的上部、位于密封管(3)与顶部密封板(4)之间的槽中设有顶部密封层(22)；所述高弹高强密封材料(21)具体为聚合物水凝胶堵漏材料或者为吸水树脂堵漏材料；所述弹性气胀袋(18)为可降解材料制成。
2.根据权利要求1所述的高压降水井自密封防水结构，其特征在于：所述卡槽(9)的深度为200mm～500mm；所述卡件(10)为短杆，且水平连接在密封管(3)的外侧面上；所述卡件(10)插设在卡槽(9)中，并且搭设在卡槽(9)的底部。
3.根据权利要求1所述的高压降水井自密封防水结构，其特征在于：所述密封管(3)的上部、位于筏板(1)内的部位上、沿竖向间隔设置有一组水平的止水板(6)；在每块止水板(6)的底面根部设置有防渗漏的高分子密封膨胀止水环(7)。
4.根据权利要求3所述的高压降水井自密封防水结构，其特征在于：所述止水板(6)沿着密封管(3)的外表面环向设置；其中，位于最下层的止水板(6)与筏板(1)底面之间的间距为不大于100mm；竖向相邻的两块止水板(6)之间的间距为100mm～150mm。
5.一种权利要求1-4中任意一项所述的高压降水井自密封防水结构的施工方法，其特征在于，包括步骤如下：
步骤一，在管井(2)的顶部、位于管井(2)对侧的管壁上开设竖向的卡槽(9)；
步骤二，在密封管(3)的内腔中设置底部密封板(5)和顶部密封板(4)，并且在密封管(3)的外侧面连接卡件(10)；其中，底部密封板(5)的板面上间隔开设有一组第一出水孔(17)；顶部密封板(4)的板面上分别开设有注浆孔(8)和第二出水孔(19)；
步骤三，将密封管(3)插接在管井(2)中，使卡件(10)卡接在卡槽(9)中；
步骤四，施工筏板(1)；
步骤五，管井(2)和密封管(3)的密封性检查；
步骤六，在管井(2)和密封管(3)无渗漏基础上，根据设计要求安装导浆管系统和抽水管系统；其中导浆管系统包括有依次螺纹连接的竖向的第一导浆管(11)、第一球阀(12)和第二导浆管(13)；所述第一导浆管(11)的下端螺纹连接在顶部密封板(4)的注浆孔(8)处，且与密封管(3)连通；所述第一导浆管(11)的顶部外侧、沿着第一导浆管(11)的上边缘设有环形卡边(23)；所述第一球阀(12)的下部设有与环形卡边(23)对应的环形槽(20)；所述第一导浆管(11)与第一球阀(12)卡接；所述弹性气胀袋(18)设置在第一导浆管(11)与密封管(3)中，并且与第一球阀(12)联通；其中，弹性气胀袋(18)的开口边缘压接在第一导浆管(11)与第一球阀(12)的接缝中；抽水管系统包括有竖向的第一排水管(14)、第二球阀(16)和第二排水管(15)；所述第一排水管(14)的下端螺纹连接在顶部密封板(4)的第二出水孔(19)处，且与密封管(3)连通；所述第二球阀(16)连接在第一排水管(14)的顶部；所述第二排水管(15)的一端与第二球阀(16)连接；
步骤七，在第二导浆管(13)的端部连接注浆机器，同时在第二排水管(15)的端部连接抽水泵或者连接排水管道系统；
步骤八，进行高弹高强密封材料(21)的注浆施工，同时将抽水管系统上的第二球阀(16)关闭；
步骤九，待高弹高强密封材料(21)固结成型，依次拆除注浆机器及导浆管系统，并且依次拆除抽水泵或排水管道系统和抽水管系统；
步骤十，对顶部密封板(4)顶面进行清理，并且施工顶部密封层(22)，顶部密封层(22)的厚度不小于5公分；
步骤十一，检查管井(2)无渗漏后，至此施工完毕。
6.根据权利要求5所述的高压降水井自密封防水结构的施工方法，其特征在于：所述第一导浆管(11)的下部设置有外螺纹；所述注浆孔(8)四周的侧壁上设置有与第一导浆管(11)下部外螺纹相适应的内螺纹；所述第一排水管(14)的下部设置有外螺纹；所述第二出水孔(19)四周的侧壁上设置有与第一排水管(14)下部外螺纹相适应的内螺纹。
7.根据权利要求6所述的高压降水井自密封防水结构的施工方法，其特征在于：步骤八中的高所述高弹高强密封材料(21)为聚合物水凝胶堵漏材料或者为吸水树脂堵漏材料。
8.根据权利要求6所述的高压降水井自密封防水结构的施工方法，其特征在于：步骤八中的高弹高强密封材料(21)的注浆施工方法为气压机器施工法或者为手工机器液体压力机注浆法或者为电动压力机器施工法。
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