CN111424694A - 一种用于基础结构集水井的封井装置和封井方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于基础结构集水井的封井装置,抽水装置出水口与硬质连接管相连,且硬质连接管的出口向上伸入至底板混凝土层底面至顶面之间位置,硬质连接管顶端相连有止水阀,止水阀出口端通过软质连接管伸出至底板混凝土层顶面外,基坑顶端设有支撑板完全遮蔽基坑顶部开口,支撑板与硬质连接管固定相连,支撑板还与底板混凝土层的底部钢筋层固定相连,底板混凝土层顶面设有支撑支架,支撑支架通过连接绳与支撑板相连,支撑板和支撑支架之间设有若干层浇筑混凝土层,本发明还提出一种封井方法。相对现有技术,本发明技术方案具有施工简易、通用性强、无时限性等优点,可解决现有技术时限性的技术问题以及保证施工质量。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域,特别涉及一种用于基础结构集水井的封井装置和封井方法。
背景技术
白石窑枢纽船闸工程包括新建二线船闸和重建一线船闸,其中二线船闸主体工程自上闸首至下闸首共297m,但是二线船闸主体基础处理及底板施工时处于汛期,因此需要在2-1#导航墙底板位置设置相应的集水井,使得基础排水能够全部集中至集水井后,再通过抽水泵抽离基坑。
由于施工过程中正值汛期,造成集水井水流量过大,为确保施工质量以及施工工期正常,需要在2-1#导航墙底板施工时将集水井位置进行隔离出来,然后在底板施工完成后再将集水井位置进行封堵。
现有技术中,降水措施通常在结构外围设置降水点,再使用抽水泵在降水点将水抽至结构基础以下,这样即可直接进行结构施工,但是基础结构内集水井的封井施工通常需要选择在枯水期间,并且水流量较少时,才能将集水井内积水抽干,再投入级配砂石以及干水泥,最终使用混凝土浇筑封堵。然而白石窑枢纽船闸工程的二线船闸工程位于熔岩地区,地质情况较为复杂,根据最初设计方案,基坑开挖四级边坡为岩石,而现场实际开挖四级边坡地质为砂石土,这样使得开挖无法达到设计坡比,坡脚线至结构边线距离不足以设置降水点。
与此同时,结构内部集水井常用封井方法具有时限性,需要在枯水时期进行,也就是在渗水量较少时候才能起到较好封堵效果,但白石窑二线船闸工程在施工过程正处于汛期,渗水量较高,集水井内部积水在抽干后,很快地被重新积满,投入级配砂石以及干水泥则会被直接冲散,无法起到吸干残余水效果,但是若直接浇筑混凝土封井,则无法保证质量且不能满足船闸施工要求,因此对现有技术集水井的封井技术进行改进和优化具有重要意义。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种施工简易、通用性强、无时限性的用于基础结构集水井的封井装置,以及提出一种使用封井装置的封井方法,旨在解决现有技术时限性的技术问题以及保证施工质量。
为实现上述目的,本发明提出的一种用于基础结构集水井的封井装置,包括设置于基坑内部的抽水装置,抽水装置出水口与硬质连接管相连,且硬质连接管的出口向上伸入至底板混凝土层底面至顶面之间位置,硬质连接管顶端相连有止水阀,止水阀出口端通过软质连接管伸出至底板混凝土层顶面外,基坑顶端设有支撑板完全遮蔽基坑顶部开口,支撑板与硬质连接管固定相连,支撑板还与底板混凝土层的底部钢筋层固定相连,底板混凝土层顶面设有支撑支架,支撑支架通过连接绳与支撑板相连,支撑板和支撑支架之间设有若干层浇筑混凝土层。
优选地,所述支撑板和所述支撑支架之间由下而上设有依次浇筑的第一浇筑混凝土层和第二浇筑混凝土层,第二浇筑混凝土层在第一浇筑混凝土层达到设计强度后再进行浇筑,所述止水阀设置于第二浇筑混凝土层内。
优选地,所述抽水装置为抽水泵,所述硬质连接管为抽水钢管,所述软质连接管为抽水软管。
优选地,所述抽水装置通过法兰与所述硬质连接管相连,所述硬质连接管通过焊接与所述支撑板相连,支撑板与硬质连接管以及底板混凝土层之间间隙使用土工布密封。
本发明还提出一种使用所述封井装置的封井方法,包括以下步骤:
步骤S1:预先将所述抽水装置连接所述硬质连接管后,抽水装置放置于所述集水井底部的基坑内部,在硬质连接管顶部开口连接止水阀,止水阀的顶部开口连接软质连接管,对集水井内部水体进行降水,并使水面低于所述底板混凝土层底面;
步骤S2:在基坑与所述底板混凝土层之间的临界面设置所述支撑板,并使支撑板与硬质连接管焊接相连,支撑板还与底板混凝土层底部的钢筋焊接相连,而钢板与硬质连接管以及底板混凝土层之间间隙使用土工布密封;
步骤S3:在底板混凝土层顶部位置设置支撑架,再使用若干根连接绳将支撑板和支撑架相连;
步骤S4:通过抽水装置对基坑内水体持续降水,并在支撑板顶面浇筑第一浇筑混凝土层并使止水阀外露于第一浇筑混凝土层上方,待第一浇筑混凝土层洒水养护并达到结构强度后,关闭抽水装置并将止水阀完全关闭以及拆除软质连接管;
步骤S5:在集水井上部设置与底板混凝土层相连的钢筋层后,在第一浇筑混凝土层顶面浇筑第二浇筑混凝土层,并使第二浇筑混凝土层顶面与底板混凝土层平齐,拆除支撑架以及连接的钢丝绳,将第二浇筑混凝土层洒水养护至达到结构强度。
本发明技术方案相对现有技术具有以下优点:
本发明技术方案通过在底板混凝土层与集水井的基坑之间临界面设置作为支撑板的钢板,钢板并与底板混凝土层的钢筋焊接相连而形成后期浇筑的第一浇筑混凝土层和第二浇筑混凝土层的可靠安装和定位面,通过前后两次浇筑而最终形成浇筑混凝土层,而后期浇筑的两层混凝土层与底板混凝土层强度相连以保证浇筑混凝土层达到封井的结构强度要求。
另外在浇筑两层浇筑混凝土层之前,通过抽水装置、硬质连接管、止水阀以及软质连接管搭建抽水系统,使得集水井内部抽水能够持续且可靠地将水体抽下至底板混凝土层的底部高层之下,待第一浇筑混凝土层并达到结构强度后,通过拆除软质连接管以及完全关闭抽水装置和止水阀,再浇筑第二浇筑混凝土层并达到底板混凝土层顶面相同高程,这样即可使得封井过程不会受到环境以及时限性影响,特别适合在汛期进行施工应用,有效解决渗水而水压过大造成施工困难问题,使得封井后的结构强度比现有技术更好。
与此同时,本发明技术方案所采用的材料通常在施工计划中均有采购,制作整套装置成本较低且容易获取,安装过程只需要焊接即可方便地安装施工过程非常便捷,还通过土工布进行缝隙密封,有效防止混凝土浇筑过程发生泄漏。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明的用于基础结构集水井的封井装置的结构示意图。
附图标号说明:
标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
1 | 底板混凝土层 | 7 | 软质连接管 |
2 | 基坑 | 8 | 支撑支架 |
3 | 抽水装置 | 9 | 第一浇筑混凝土层 |
4 | 法兰 | 10 | 第二浇筑混凝土层 |
5 | 硬质连接管 | 11 | 连接绳 |
6 | 止水阀 | 12 | 支撑板 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。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。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种用于基础结构集水井的封井装置。
请参见图1,在本发明实施例中,用于基础结构集水井的封井装置包括设置于基坑2内部的抽水装置3,其中本实施例的抽水装置3可选择为抽水泵,而抽水装置3的出水口相连有硬质连接管5,硬质连接管5的出口端向上伸入至底板混凝土层1底面和顶面之间位置,硬质连接管5顶端相连有止水阀6,而止水阀6出口端通过软质连接管7伸出至底板混凝土层1顶面外,为了实现在基坑2上方浇筑混凝土,本实施例在基坑2顶端设有支撑板12完全遮蔽基坑2顶部开口,并且将支撑板12与硬质连接管5焊接固定相连,支撑板12还与底板混凝土层1的底部钢筋层固定相连,另外底板混凝土层1顶面设有支撑支架8,优选地,本实施例的支撑支架8可选用钢管焊接相连形成支架结构,支撑支架8通过若干根连接绳11与支撑板12相连,以保证支撑板12的安装可靠性,支撑板12和支撑支架8之间上下设有若干层浇筑混凝土层。其中,本实施例支撑板12和支撑支架8之间由下而上设有第一浇筑混凝土层9和第二浇筑混凝土层10,其中第二浇筑混凝土层10在第一浇筑混凝土层9达到设计强度后再进行浇筑,止水阀6设置于第二浇筑混凝土层10内。
另外,本实施例的硬质连接管5为抽水钢管,软质连接管7为抽水软管。抽水装置3通过法兰4与硬质连接管5相连,硬质连接管5通过焊接与支撑板12的钢板相连,支撑板12与硬质连接管5以及底板混凝土层1之间间隙使用土工布密封。
本发明还提出一种使用用于基础结构集水井的封井装置的封井方法,首先将抽水装置3与硬质连接管5通过法兰4相连,然后将抽水装置3安装于基坑2内部,然后在硬质连接管5的出口端位置安装相连有止水阀6,然后在止水阀6的出口端位置相连软质连接管7,并确保软质连接管7的出口端伸出至底板混凝土层1顶面外部。通过启动抽水装置3并将集水井内部的渗水抽至底板混凝土层1底部高程以下,这样即可将集水井内部的杂物清理干净。
然后准备两块钢板以作为支撑板12,并将两块钢板依次放入至集水井内部,通过焊接将支撑板12与硬质连接管5焊接相连,另外两块钢板之间连接位置也可通过焊接相连,而两块钢板外侧位置也可与底板混凝土层1底部的钢筋焊接相连,通过上述连接结构以保证两块钢板相连后形成可靠的底板支撑体系。此外还可以在支撑板12与硬质连接管5相连位置之间放置土工布以将硬质连接管5和支撑板12相连位置的间隙密封,以及在支撑板12与底板混凝土层1之间间隙使用土工布密封,防止浇筑混凝土过程时发生渗漏。
另外在底板混凝土层1顶面设置支撑架8,然后使用若干根钢丝绳将支撑板12与支撑架8相连,以保证支撑板12的稳固性以及在支撑板12顶面浇筑混凝土时的受力要求。
在支撑板12顶面浇筑混凝土层时,首先由下而上浇筑第一浇筑混凝土层9,而第一浇筑混凝土层9的混凝土采用与底板混凝土层1相同标号的抗渗微膨胀混凝土,而第一浇筑混凝土层9的厚度约为底板混凝土层1的一半厚度,且使得止水阀6外露于第一浇筑混凝土层10顶面上方,然后将第一浇筑混凝土层10的混凝土及时洒水养护,待第一浇筑混凝土层10的强度达到底板混凝土层1设计强度的80%及以上后,通过完全关闭抽水装置3并将止水阀6完全拧紧,最后拆除软质连接管7。
将底板混凝土层1位于集水井上部位置的钢筋层安装完毕后,在第一浇筑混凝土层9上部浇筑第二浇筑混凝土层10,并使得第二浇筑混凝土层10浇筑后的顶面与底板混凝土层1顶面平齐,而第二浇筑混凝土层10的混凝土采用与底板混凝土层1设计同标号的抗渗微膨胀混凝土,待第二浇筑混凝土层10浇筑的浇筑完成后,将用于加固的支撑架8以及外露于第二浇筑混凝土层10的钢丝绳拆除,通过洒水养护至强度达到设计要求完成封井工序。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种用于基础结构集水井的封井装置,其特征在于,包括设置于基坑内部的抽水装置,抽水装置出水口与硬质连接管相连,且硬质连接管的出口向上伸入至底板混凝土层底面至顶面之间位置,硬质连接管顶端相连有止水阀,止水阀出口端通过软质连接管伸出至底板混凝土层顶面外,基坑顶端设有支撑板完全遮蔽基坑顶部开口,支撑板与硬质连接管固定相连,支撑板还与底板混凝土层的底部钢筋层固定相连,底板混凝土层顶面设有支撑支架,支撑支架通过连接绳与支撑板相连,支撑板和支撑支架之间设有若干层浇筑混凝土层。
2.如权利要求1所述的用于基础结构集水井的封井装置,其特征在于,所述支撑板和所述支撑支架之间由下而上设有依次浇筑的第一浇筑混凝土层和第二浇筑混凝土层,第二浇筑混凝土层在第一浇筑混凝土层达到设计强度后再进行浇筑,所述止水阀设置于第二浇筑混凝土层内。
3.如权利要求2所述的用于基础结构集水井的封井装置,其特征在于,所述抽水装置为抽水泵,所述硬质连接管为抽水钢管,所述软质连接管为抽水软管。
4.如权利要求3所述的用于基础结构集水井的封井装置,其特征在于,所述抽水装置通过法兰与所述硬质连接管相连,所述硬质连接管通过焊接与所述支撑板相连,支撑板与硬质连接管以及底板混凝土层之间间隙使用土工布密封。
5.一种使用如权利要求4所述封井装置的封井方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:预先将所述抽水装置连接所述硬质连接管后,抽水装置放置于所述集水井底部的基坑内部,在硬质连接管顶部开口连接止水阀,止水阀的顶部开口连接软质连接管,对集水井内部水体进行降水,并使水面低于所述底板混凝土层底面;
步骤S2:在基坑与所述底板混凝土层之间的临界面设置所述支撑板,并使支撑板与硬质连接管焊接相连,支撑板还与底板混凝土层底部的钢筋焊接相连,而钢板与硬质连接管以及底板混凝土层之间间隙使用土工布密封;
步骤S3:在底板混凝土层顶部位置设置支撑架,再使用若干根连接绳将支撑板和支撑架相连;
步骤S4:通过抽水装置对基坑内水体持续降水,并在支撑板顶面浇筑第一浇筑混凝土层并使止水阀外露于第一浇筑混凝土层上方,待第一浇筑混凝土层洒水养护并达到结构强度后,关闭抽水装置并将止水阀完全关闭以及拆除软质连接管;
步骤S5:在集水井上部设置与底板混凝土层相连的钢筋层后,在第一浇筑混凝土层顶面浇筑第二浇筑混凝土层,并使第二浇筑混凝土层顶面与底板混凝土层平齐,拆除支撑架以及连接的钢丝绳,将第二浇筑混凝土层洒水养护至达到结构强度。
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