CN112982458B - 一种水利工程施工的水位抽降装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水利工程施工设备技术领域，且公开了一种水利工程施工的水位抽降装置，包括泵房、总管和滤管和第一抽水管，所述泵房与总管连通并利用负压驱动总管内水流动。该一种水利工程施工的水位抽降装置，每个井的内的吸水速度根据其回水速度自适应，在保证各个井内的水快速下降的同时，亦不会吸空，合理分配泵的吸力，最大程度的利用水泵吸力，提高能源效率，降低水泵的功率要求，其次，降水和维持水位表现不同的吸水速度，保证了抽水效率，通过吸水速度和回收速度的平衡，维持水位恒定，水泵始终保持恒定的工作效率，从根本上规避了设备的频繁的启停，并且水位保持恒定也大幅降低的抽水总量，减少设备成本。

Description

一种水利工程施工的水位抽降装置

技术领域

本发明涉及水利工程施工设备技术领域，具体为一种水利工程施工的水位抽降装置。

背景技术

水利工程施工多在沿江、沿海及滩涂等地域，此类地域多为上砂下岩或滩涂淤泥等流质土层。在此类地域进行深基坑施工时，通常采用井点降水法降低地下水位，即在基坑四周埋设一定数量的滤水井，并利用抽水设备从中抽水，使地下水位始终维持在坑底标高一下，直至回填完成或地下结构有足够的抗浮能力。

在维持地下水位时，总体上抽水量和来水量维持平衡的状态，但是，不同地段不同时刻的地层的渗透性、透水量是不同的，实际工作中难以对不同渗透性、透水量的各地层分别选择相应的流量的水泵，因此，任一时段，均不能保证每个井的抽水量和来水量完全相同，即存在一些井被很快被抽干，一些井水位降不下去，一方面，降低抽水效率，另一方面，空转降低能源效率，存在浪费。

其次，设备通常通过上、下水位感应仪器来对阀和水泵进行控制，维持水位在一个区域内变化，保证水位维持在标准以下同时水泵亦无需频繁启停，但是需要水位比坑底标高保持更大的高高位差，即需要的抽水量更多，成本更高，其次，水泵需要频繁的启停，更易损坏，还有，井下环境也容易使感应器损坏，降低设备的可靠性。

发明内容

针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种水利工程施工的水位抽降装置的技术方案，具有吸水速度根据井的情况自适应优点，水位稳定等优点，解决了背景技术提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种水利工程施工的水位抽降装置，包括泵房、总管和滤管和第一抽水管，所述泵房与总管连通并利用负压驱动总管内水流动，所述总管与第一抽水管连通，所述第一抽水管设于滤管内，所述滤管内还设有第二抽水管，所述第二抽水管与总管连通，所述第二抽水管的底部设有随着水位降低逐渐减少流通面积的第一控制件，所述第一控制件在水位低于设置值后被触发，所述第一抽水管的下端设有流通面积可调的第二控制件，所述第二控制件连接有驱动件，所述驱动件随着水位降低控制第二控制件的流通面积逐渐减小，所述驱动件在第一控制件完全关闭后被触发。

优选的，所述第一控制件包括连接套、浮体和伸缩套，所述连接套与第二抽水管的底部固定连接，所述浮体的密度小于水，所述第二抽水管的底部固定连接有控制杆，所述控制杆的底部设有球形或半球形凸起，所述浮体与第二抽水管的底部之间设有直径逐渐减小的控制套，所述控制套通过伸缩管与第二抽水管的底部连接，所述浮体和第二抽水管之间设有套管。

优选的，所述控制套与第二抽水管之间的伸缩管由弹性材料制成。

优选的，在水位高于标准值时，所述控制杆从控制套中伸出，在水位处于标准水位时，控制杆开始缩入控制套中。

优选的，所述第二控制件为设于第一抽水管底部的通孔，所述驱动件为套设于第一抽水管外侧壁的封堵套，所述驱动件通过连接盘与浮体连接，所述连接盘和驱动件的密度小于水的密度，所述浮体的上部设有限制连接盘向上移动的限位环，在其下降到第二抽水管完全封闭后驱动件开始封堵第二控制件。

优选的，所述驱动件包括套设于第一抽水管外侧壁的移动套，所述移动套的上下端与第一抽水管之间均设有胶套，所述移动套的内壁每个与第二控制件对应的位置均有带有弹性的封堵帆，所述封堵帆上设有阻水孔，所述阻水孔与第二控制件错开，所述移动套对应于封堵帆的中部设有进水孔。

本发明具备以下有益效果：

1、该一种水利工程施工的水位抽降装置，每个井的内的吸水速度根据其回水速度自适应，在保证各个井内的水快速下降的同时，亦不会吸空，合理分配泵的吸力，最大程度的利用水泵吸力，提高能源效率，降低水泵的功率要求，其次，降水和维持水位表现不同的吸水速度，保证了抽水效率。

2、该一种水利工程施工的水位抽降装置，通过吸水速度和回收速度的平衡，维持水位恒定，水泵始终保持恒定的工作效率，从根本上规避了设备的频繁的启停，减少对传感设备的依赖，提高设备的可靠性，其次水位保持恒定也大幅降低的抽水总量，减少设备成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中第一控制件的结构示意图；

图3为本发明中水位高于标准值时第一控制件的结构示意图；

图4为本发明中连接盘的俯视图；

图5为本发明中驱动件的示意图。

图中：1、泵房；2、总管；3、滤管；4、第一抽水管；5、第一控制件；51、连接套；52、浮体；53、伸缩套；54、控制杆；55、控制套；56、套管；6、第二抽水管；7、驱动件；71、移动套；72、封堵帆；73、进水孔；74、阻水孔；8、第二控制件。

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做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。

请参阅图1，一种水利工程施工的水位抽降装置，包括泵房1、总管2和滤管3和第一抽水管4，泵房1与总管2连通并利用负压驱动总管2内水流动，总管2与第一抽水管4连通，第一抽水管4设于滤管3内，滤管3的外壁填充有滤料，滤管3的外壁设有滤孔，使地下水经过过滤后进入滤管3内，滤管3的上端用泥浆密封，滤管3内还设有第二抽水管6，第二抽水管6与总管2连通，第二抽水管6与总管2之间设有控制阀，第二抽水管6的底部设有随着水位降低逐渐减少流通面积的第一控制件5，第一控制件5在水位低于设置值后被触发，其设置为设定的最高水位线，第一抽水管4的下端设有流通面积可调的第二控制件8，第二控制件8连接有驱动件7，驱动件7随着水位降低控制第二控制件8的流通面积逐渐减小，驱动件7在第一控制件5完全关闭后被触发，一方面，通过第一控制件5和驱动件7实现两级控制，控制滤管3和第一抽水管4的吸水能力，进而使吸水能力可以较大范围的调整，另一方面，在水位降至标准以下后，流通能力降低，相同的负压驱动下，吸水能力逐渐下降，直至吸水速度下降到与回水速度保持一致，此时水位保持恒定。

请参阅图2，其中，第一控制件5包括连接套51、浮体52和伸缩套53，连接套51与第二抽水管6的底部固定连接，浮体52的密度小于水，在水中可上浮，伸缩套53为波纹管或具有弹性的橡胶管，第二抽水管6的底部固定连接有控制杆54，控制杆54的底部设有球形或半球形凸起，浮体52与第二抽水管6的底部之间设有直径逐渐减小的控制套55，控制套55通过伸缩管与第二抽水管6的底部连接，随着水位的降低，浮体52向下移动，继而带动控制套55向下移动，控制杆54底部凸起与控制套55之间间隙减少，流通面积降低，吸能能力逐渐下降，浮体52和第二抽水管6之间设有套管56。

其中，控制套55与第二抽水管6之间的伸缩管由弹性材料制成，在控制杆54与控制套55间隙较小时，在负压作用下，弹性的管壁吸附在控制套55上，保证其完全密封。

请参阅图3，其中，在水位高于标准值时，控制杆54从控制套55中伸出，在水位处于标准水位时，控制杆54开始缩入控制套55中，即在水高于标准水位时，第二抽水管6完全流通，吸水能力处于最大状态，而水位开始低于标准位时，吸水能力骤降，以放大平衡和吸水的差值，提高工作效率。

请参阅图4，其中，第二控制件8为设于第一抽水管4底部的通孔，驱动件7为套设于第一抽水管4外侧壁的封堵套，驱动件7通过连接盘与浮体52连接，连接盘和驱动件7的密度小于水的密度，浮体52的上部设有限制连接盘向上移动的限位环，在其下降到第二抽水管6完全封闭后驱动件7开始封堵第二控制件8，驱动连接盘和驱动件7同步向下移动。

请参阅图5，其中，驱动件7包括套设于第一抽水管4外侧壁的移动套71，移动套71的上下端与第一抽水管4之间均设有胶套，限制水流大量流入，驱动件7宽松的套设在第一抽水管4的侧壁，受泥沙的影响较小，移动套71的内壁每个与第二控制件8对应的位置均有带有弹性的封堵帆72，封堵帆72上设有阻水孔74，阻水孔74与第二控制件8错开，移动套71对应于封堵帆72的中部设有进水孔73，在套入后，第二控制件8通过进水孔73和封堵帆72使水流进入，而在水流的作用下使封堵帆72贴在第二控制件8上，第二控制件8的吸力吸紧封堵帆72，实现封堵。

本发明的工作原理及工作流程：

连接并设置好装置，先开启大部分的总管2和第一抽水管4、第二抽水管6间的阀门，即先开启80％到90％的阀门，启动泵房1内水泵，此时第二抽水管6和第一抽水管4均处于最大的流通状态，快速的抽取水，当水位即将低于标准值时，浮体52开始随着水位下降而下降，在水位低于标准值时，控制杆54缩入控制套55内，第二抽水管6的流通面积骤降，吸水能力下降，此时吸水速度仍大于回水速度，水位继续降低，并随着水位降低，第二抽水管6的吸水能力逐渐降低，在第二抽水管6完全失去吸水能力后，驱动件7开始向下移动，控制第二控制件8的流通面积，通过第二控制件8减少吸水速度，直至达到平衡状态，水位不在发生变化，泵的功率满足能使平衡状态时，大多数水井刚开始使用驱动件7和第二控制件8控制吸水速度，在达到平衡后，在打开剩下的阀门，直至再次平衡。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种水利工程施工的水位抽降装置，包括泵房（1）、总管（2）和滤管（3）和第一抽水管（4），所述泵房（1）与总管（2）连通并利用负压驱动总管（2）内水流动，所述总管（2）与第一抽水管（4）连通，所述第一抽水管（4）设于滤管（3）内，其特征在于：所述滤管（3）内还设有第二抽水管（6），所述第二抽水管（6）与总管（2）连通，所述第二抽水管（6）的底部设有随着水位降低逐渐减少流通面积的第一控制件（5），所述第一控制件（5）在水位低于设置值后被触发，所述第一抽水管（4）的下端设有流通面积可调的第二控制件（8），所述第二控制件（8）连接有驱动件（7），所述驱动件（7）随着水位降低控制第二控制件（8）的流通面积逐渐减小，所述驱动件（7）在第一控制件（5）完全关闭后被触发；

所述第一控制件（5）包括连接套（51）、浮体（52）和伸缩套（53），所述连接套（51）与第二抽水管（6）的底部固定连接，所述浮体（52）的密度小于水，所述第二抽水管（6）的底部固定连接有控制杆（54），所述控制杆（54）的底部设有球形或半球形凸起，所述浮体（52）与第二抽水管（6）的底部之间设有直径逐渐减小的控制套（55），所述控制套（55）通过伸缩管与第二抽水管（6）的底部连接，所述浮体（52）和第二抽水管（6）之间设有套管（56）；所述第二控制件（8）为设于第一抽水管（4）底部的通孔，所述驱动件（7）为套设于第一抽水管（4）外侧壁的封堵套，所述驱动件（7）通过连接盘与浮体（52）连接，所述连接盘和驱动件（7）的密度小于水的密度，所述浮体（52）的上部设有限制连接盘向上移动的限位环，在其下降到第二抽水管（6）完全封闭后驱动件（7）开始封堵第二控制件（8），所述驱动件（7）包括套设于第一抽水管（4）外侧壁的移动套（71），所述移动套（71）的上下端与第一抽水管（4）之间均设有胶套，所述移动套（71）的内壁每个与第二控制件（8）对应的位置均有带有弹性的封堵帆（72），所述封堵帆（72）上设有阻水孔（74），所述阻水孔（74）与第二控制件（8）错开，所述移动套（71）对应于封堵帆（72）的中部设有进水孔（73）。

2.根据权利要求1所述的一种水利工程施工的水位抽降装置，其特征在于：所述控制套（55）与第二抽水管（6）之间的伸缩管由弹性材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种水利工程施工的水位抽降装置，其特征在于：在水位高于标准值时，所述控制杆（54）从控制套（55）中伸出，在水位处于标准水位时，控制杆（54）开始缩入控制套（55）中。

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