CN110616712A - 深基坑内泵送冲土水力机械配置方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种深基坑内泵送冲土水力机械配置方法，包括以下步骤：提供用于将清水泵送至现场的清水主泵和清水次泵；提供高压水枪，通过高压水枪使清水冲土并产生泥浆；在基坑处对应基坑冲土区挖设供容置泥浆的蓄水坑；提供用于将泥浆泵出的泥浆主泵和泥浆次泵；利用高压水枪在基坑冲土区进行冲土测试，并测量冲土产生的泥浆的容重，得到实测泥浆容重；根据饱和土容重、实测泥浆容重及水容重，计算得到泥浆中水土体积比；根据水土体积比和工期要求的日出土量，计算得到日泵送泥浆量；根据日泵送泥浆量和清水主泵、清水次泵、泥浆主泵和泥浆次泵的功率，对清水主泵、清水次泵、泥浆主泵和泥浆次泵设置的数量进行对应的调整。

Description

深基坑内泵送冲土水力机械配置方法

技术领域

本发明涉及基坑施工技术领域，特指一种深基坑内泵送冲土水力机械配置方法。

背景技术

传统超大面积深基坑开挖通常在基坑周边围护与止水结构施工完毕且基坑内土体降水完成后，采用土方机械以“分层分块，对称开挖”的“盆式或岛式”开挖方法，施工工期较长。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种深基坑内泵送冲土水力机械配置方法，可以解决现有技术工期较长的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种深基坑内泵送冲土水力机械配置方法，基坑附近形成有河流，所述水力机械系统包括：

在基坑附近设置清水池和泥浆池；

提供清水主泵，将所述清水主泵设于清水池，并利用管道将所述清水主泵连接至水源，从而将水源处的清水泵送至所述清水池；

提供清水次泵，将所述清水次泵设于基坑处，从而将清水池内的清水泵送至基坑处；

提供高压水枪，将所述高压水枪置于基坑冲土区并与所述清水次泵连接，通过所述清水次泵将所述清水池里的清水泵送至所述高压水枪，继而通过所述高压水枪使清水冲土并产生泥浆；

在基坑处对应基坑冲土区挖设供容置泥浆的蓄水坑；

提供泥浆次泵，将所述泥浆次泵设于对应的蓄水坑内，从而将所述蓄水坑内的泥浆泵送至所述泥浆池；

提供泥浆主泵，将所述泥浆主泵设于泥浆池，从而将所述泥浆池内泥浆泵出；

利用所述高压水枪在基坑冲土区进行冲土测试，并测量冲土产生的泥浆的容重，得到实测泥浆容重；

根据日出土量和所述实测泥浆容重，对所述清水主泵、清水次泵、泥浆主泵和泥浆次泵设置的数量进行对应的调整。

本发明的有益效果是，采用清水泵将河流的清水泵送至基坑冲土区，并通过高压水枪进行冲土，且产生的泥浆通过蓄水坑和沟渠收集，继而利用泥浆泵及泥浆输送管道泵送至基坑外，利用水不断对土方进行冲击，施工效率高，能够缩短工期。此外，通过冲土测试产生泥浆样本，对现场的泥浆样本的容重进行测量，由于现场实测的泥浆容重大小即表示了泥浆的水土比例大小，结合日出土量要求，即可通过计算得到各处泵的数量并进行调整，确保清水供给充足且泥浆能及时泵出。

本发明深基坑内泵送冲土水力机械配置方法的进一步改进在于，所述的根据日出土量和所述实测泥浆容重，对所述清水主泵、清水次泵、泥浆主泵和泥浆次泵设置的数量进行对应的调整具体包括以下步骤：

根据饱和土容重、实测泥浆容重及水容重，计算得到泥浆中水土体积比；

根据工期和总出土量，确定日出土量；

根据所述水土体积比和日出土量，计算得到日泵送泥浆量；

根据所述日泵送泥浆量和所述清水主泵、清水次泵、泥浆主泵和泥浆次泵的功率，对所述清水主泵、清水次泵、泥浆主泵和泥浆次泵设置的数量进行对应的调整。

本发明深基坑内泵送冲土水力机械配置方法的进一步改进在于，所述的根据饱和土容重、实测泥浆容重及水容重，计算得到泥浆中水土体积比具体包括以下步骤：

从地勘报告中获得现场饱和土容重G_土；

利用公式V_水/V_土＝(G_土-G_泥浆)/(G_泥浆-G_水)计算得到泥浆中水土体积比V_水/V_土，式中，G_泥浆为实测泥浆容重，G_水为采用理论值的水容重。

本发明深基坑内泵送冲土水力机械配置方法的进一步改进在于，所述的根据工期和总出土量，确定日出土量；根据所述水土体积比和日出土量，计算得到日泵送泥浆量具体包括以下步骤：

利用公式V_泥浆＝S+S×(V_水/V_土)计算得到日泵送泥浆量V_泥浆。

本发明深基坑内泵送冲土水力机械配置方法的进一步改进在于，所述的根据所述日泵送泥浆量和所述清水主泵、清水次泵、泥浆主泵和泥浆次泵的功率，对所述清水主泵、清水次泵、泥浆主泵和泥浆次泵设置的数量进行对应的调整具体包括以下步骤：

利用公式N＝V_泥浆/24÷W分别计算得到所述清水主泵、清水次泵、泥浆主泵和泥浆次泵的数量N，式中，W为对应的清水主泵、清水次泵、泥浆主泵和泥浆次泵的功率。

本发明深基坑内泵送冲土水力机械配置方法的进一步改进在于，还包括以下步骤：

挖设蓄水坑时，将所述蓄水坑挖设于基坑的边缘位置；且于所述蓄水坑与所述基坑冲土区之间挖设沟渠，使冲土产生的泥浆经由所述沟渠汇流至所述蓄水坑内。

本发明深基坑内泵送冲土水力机械配置方法的进一步改进在于，测量冲土产生的泥浆的容重，得到实测泥浆容重具体包括以下步骤：

测量施工现场多个位置的泥浆容重，且所述多个位置包括所述基坑冲土区处、所述沟渠内及所述蓄水坑内，选取多个泥浆容重的平均值作为实测泥浆容重。

本发明深基坑内泵送冲土水力机械配置方法的进一步改进在于，设置清水池和泥浆池时，将所述清水池和所述泥浆池形成于一中转池内，于所述中转池内设置一隔离以隔开所述清水池和所述泥浆池，且在所述隔离上设置可开合的闸门，通过开启所述闸门使所述泥浆池和清水池连通，以使清水池内的清水流入泥浆池内从而提升泥浆池水位。

本发明深基坑内泵送冲土水力机械配置方法的进一步改进在于，于所述泥浆池内设置搅拌装置。

本发明深基坑内泵送冲土水力机械配置方法的进一步改进在于，每个清水次泵对应与三个高压水枪连接，且每三个高压水枪与一个蓄水坑相对应。

附图说明

图1为本发明深基坑内泵送冲土水力机械配置方法靠近基坑部分的结构示意图。

图2为本发明深基坑内泵送冲土水力机械配置方法靠近河流部分的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参阅图1，本发明提供了一种深基坑内泵送冲土水力机械配置方法，其效率高、能够缩短工期。下面结合附图对本发明深基坑内泵送冲土水力机械配置方法进行说明。

如图1和图2所示，基坑91附近形成有河流92，本发明深基坑内泵送冲土水力机械配置方法包括以下步骤：

在基坑附近设置清水池12和泥浆池23。较佳地，于泥浆池内设置搅拌装置，防止泥土沉淀。

如图2所示，提供清水主泵11，将所述清水主泵11设于清水池12，且将清水主泵11通过管道连接于河流92，通过清水主泵11将河流92内的清水泵送至清水池12内。

提供清水次泵13，将所述清水次泵13设于基坑处，将所述清水次泵13通过管道连接于清水池12，从而将清水池12内的清水泵送至基坑处。

提供高压水枪14，将所述高压水枪14置于基坑冲土区并与所述清水次泵13连接，通过所述清水次泵13将所述河流里的清水泵送至所述高压水枪14，继而通过所述高压水枪14使清水冲土并产生泥浆。优选地，一个清水次泵13对应设置三个高压水枪14。较佳地，提供适配于高压水枪14的支架并将高压水枪14固定在支架上，使得高压水枪14能够不断自动晃动喷出水柱冲击待开挖土方，在没有人操作与值守的情况下加快冲土速度。

在基坑处对应基坑冲土区挖设供容置泥浆的蓄水坑，且使蓄水坑21形成于基坑91边缘。于蓄水坑21与基坑冲土区之间挖设有沟渠211，使冲土产生的泥浆经由沟渠211汇流至蓄水坑内。每个蓄水坑21与三个高压水枪14相对应，且与蓄水坑连接的沟渠211的端部靠近对应的三个高压水枪14设置。优选地，每个蓄水坑21对应的沟渠211的数量为两个或多个，沟渠深度为0.2m至0.3m，在每个沟渠211靠近蓄水坑21处设置用于过滤泥浆中的大颗粒杂质的过滤器212。

提供泥浆次泵22，将所述泥浆次泵22设于对应的蓄水坑21内，将泥浆次泵22通过管道连接于泥浆池23，从而通过泥浆次泵22将所述蓄水坑21内的泥浆泵送至泥浆池23。优选地，蓄水坑21中放置一个周边设有漂浮垃圾围挡的浮台，泥浆次泵22置于该浮台中部。

如图2所示，提供泥浆主泵24，将所述泥浆主泵24设于泥浆池，并将泥浆主泵连接于一泥浆输送管道93，该泥浆输送管道93连接至施工现场外的泥浆过滤池，从而通过所述泥浆主泵24将泥浆池23内的泥浆泵送至施工现场外的泥浆过滤池，并经处理后排放。

利用高压水枪14在基坑冲土区进行冲土测试，并测量冲土产生的泥浆的容重，得到实测泥浆容重。具体地，测量施工现场多个位置的泥浆容重，且所述多个位置包括所述基坑冲土区处、所述沟渠内及所述蓄水坑内，选取多个泥浆容重G₁,G₂…,G_N的平均值作为实测泥浆容重G_泥浆＝(G₁+G₂+…+G_N)/G_N。

根据饱和土容重、实测泥浆容重及水容重，计算得到泥浆中水土体积比。具体地，

因为M_泥浆＝M_土+M_水，而M_泥浆＝V_泥浆*G_泥浆，M_土＝V_土*G_{饱和土容重}，M_水＝V_水*G_水；

所以V_泥浆*G_泥浆＝V_土*G_土+V_水*G_水；

又因为V_泥浆＝V_土+V_水；

所以(V_土+V_水)*G_泥浆＝V_土*G_土+V_水*G_水；

V_水*(G_泥浆-G_水)＝V_土(G_土-G_水)；

由上可得水土体积比V_水/V_土＝(G_土-G_泥浆)/(G_泥浆-G_水)；

上式中，G_土为现场饱和土容重，通常从地勘报告中获得。

所述的根据工期和总出土量，确定日出土量。具体地，利用公式S＝Q/T计算得到日出土量S，式中，Q为总出土量，T为工期。

根据所述水土体积比V_水/V_土和日出土量S，计算得到日泵送泥浆量。

具体地，

利用公式V_泥浆＝S+S×(V_水/V_土)计算得到日泵送泥浆量V_泥浆。

根据所述日泵送泥浆量和所述清水主泵、清水次泵、泥浆主泵和泥浆次泵的功率，对所述清水主泵、清水次泵、泥浆主泵和泥浆次泵设置的数量进行对应的调整。具体地，利用公式N＝V_泥浆/24÷W分别计算得到所述清水主泵、清水次泵、泥浆主泵和泥浆次泵的数量N，式中，W为对应的清水主泵、清水次泵、泥浆主泵和泥浆次泵的功率。需要注意的是，选取合适功率的泥浆次泵和清水次泵，使所有泥浆次泵的总功率小于所有泥浆主泵的总功率，以免泥浆溢出，所有清水次泵的总功率小于所有清水主泵的总功率。

较佳地，根据清水主泵和泥浆主泵的功率与数量要求设置泵房40，并在泵房内设置为清水主泵和泥浆主泵供电的配电柜，将泵房40设于河流92与中转池之间，确保清水主泵和泥浆主泵正常运转，并方便维修。

利用本发明深基坑内泵送冲土水力机械配置方法完成机械的配置后即可开始施工。施工时，清水主泵11将河流92内的清水泵送至清水池12内，清水次泵13将清水池12内的清水泵送至高压水枪14，继而通过高压水枪14使清水冲土并产生泥浆。泥浆通过沟渠211汇流至蓄水坑21内并通过泥浆次泵22泵送至泥浆池23内，泥浆主泵24将泥浆池23内的泥浆泵出。

设置清水池12和泥浆池23的作用如下：一方面用于临时储存泥浆与清水；另一方面能够保证泥浆主泵的平稳运转，当现场泥浆次泵由于各种原因停止运行，泥浆池中没有足够泥浆供泥浆主泵抽取时，为避免泥浆主泵空转，烧坏电机，可打开闸门，将清水池中的水放入泥浆池中，保证泥浆主泵不空转；此外，停止泵送泥浆作业后，可打开闸门由清水池向泥浆池中放入清水，对所有泥浆主泵与次泵及管道进行冲洗，避免泥砂沉积在管路中。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种深基坑内泵送冲土水力机械配置方法，其特征在于，包括以下步骤：

在基坑附近设置清水池和泥浆池；

提供清水主泵，将所述清水主泵设于清水池，并利用管道将所述清水主泵连接至水源，从而将水源处的清水泵送至所述清水池；

提供清水次泵，将所述清水次泵设于基坑处，从而将清水池内的清水泵送至基坑处；

提供高压水枪，将所述高压水枪置于基坑冲土区并与所述清水次泵连接，通过所述清水次泵将所述清水池里的清水泵送至所述高压水枪，继而通过所述高压水枪使清水冲土并产生泥浆；

在基坑处对应基坑冲土区挖设供容置泥浆的蓄水坑；

提供泥浆次泵，将所述泥浆次泵设于对应的蓄水坑内，从而将所述蓄水坑内的泥浆泵送至所述泥浆池；

提供泥浆主泵，将所述泥浆主泵设于泥浆池，从而将所述泥浆池内泥浆泵出；

利用所述高压水枪在基坑冲土区进行冲土测试，并测量冲土产生的泥浆的容重，得到实测泥浆容重；

根据日出土量和所述实测泥浆容重，对所述清水主泵、清水次泵、泥浆主泵和泥浆次泵设置的数量进行对应的调整。

2.如权利要求1所述的深基坑内泵送冲土水力机械配置方法，其特征在于，所述的根据日出土量和所述实测泥浆容重，对所述清水主泵、清水次泵、泥浆主泵和泥浆次泵设置的数量进行对应的调整具体包括以下步骤：

根据饱和土容重、实测泥浆容重及水容重，计算得到泥浆中水土体积比；

根据工期和总出土量，确定日出土量；

根据所述水土体积比和日出土量，计算得到日泵送泥浆量；

根据所述日泵送泥浆量和所述清水主泵、清水次泵、泥浆主泵和泥浆次泵的功率，对所述清水主泵、清水次泵、泥浆主泵和泥浆次泵设置的数量进行对应的调整。

3.如权利要求2所述的深基坑内泵送冲土水力机械配置方法，其特征在于，所述的根据饱和土容重、实测泥浆容重及水容重，计算得到泥浆中水土体积比具体包括以下步骤：

利用公式V_水/V_土＝(G_土-G_泥浆)/(G_泥浆-G_水)计算得到泥浆中水土体积比V_水/V_土，式中，G_泥浆为实测泥浆容重，G_土和G_水为采用理论值的水容重。

4.如权利要求3所述的深基坑内泵送冲土水力机械配置方法，其特征在于，根据所述水土体积比和日出土量，计算得到日泵送泥浆量具体包括以下步骤：

利用公式V_泥浆＝S+S×(V_水/V_土)计算得到日泵送泥浆量V_泥浆，式中，S为日出土量。

5.如权利要求4所述的深基坑内泵送冲土水力机械配置方法，其特征在于，所述的根据所述日泵送泥浆量和所述清水主泵、清水次泵、泥浆主泵和泥浆次泵的功率，对所述清水主泵、清水次泵、泥浆主泵和泥浆次泵设置的数量进行对应的调整具体包括以下步骤：

利用公式N＝V_泥浆/24÷W分别计算得到所述清水主泵、清水次泵、泥浆主泵和泥浆次泵的数量N，式中，W为对应的清水主泵、清水次泵、泥浆主泵和泥浆次泵的功率。

6.如权利要求1所述的深基坑内泵送冲土水力机械配置方法，其特征在于，还包括以下步骤：

挖设蓄水坑时，将所述蓄水坑挖设于基坑的边缘位置；且于所述蓄水坑与所述基坑冲土区之间挖设沟渠，使冲土产生的泥浆经由所述沟渠汇流至所述蓄水坑内。

7.如权利要求6所述的深基坑内泵送冲土水力机械配置方法，其特征在于，测量冲土产生的泥浆的容重，得到实测泥浆容重具体包括以下步骤：

测量施工现场多个位置的泥浆容重，且所述多个位置包括所述基坑冲土区处、所述沟渠内及所述蓄水坑内，选取多个泥浆容重的平均值作为实测泥浆容重。

8.如权利要求1所述的深基坑内泵送冲土水力机械配置方法，其特征在于，

设置清水池和泥浆池时，将所述清水池和所述泥浆池形成于一中转池内，于所述中转池内设置一隔离以隔开所述清水池和所述泥浆池，且在所述隔离上设置可开合的闸门，通过开启所述闸门使所述泥浆池和清水池连通，以使清水池内的清水流入泥浆池内从而提升泥浆池水位。

9.如权利要求1或8所述的深基坑内泵送冲土水力机械配置方法，其特征在于，于所述泥浆池内设置搅拌装置。

10.如权利要求1所述的深基坑内泵送冲土水力机械配置方法，其特征在于，每个清水次泵对应与三个高压水枪连接，且每三个高压水枪与一个蓄水坑相对应。