CN113186962B - 适用软土地的井点降水方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用软土地的井点降水装置和方法，该装置包括护管、设置在护管内的波纹管、与波纹管配合的抽水组件，护管包括若干节管组件和设置在相邻的管组件之间的连接件；波纹管的端部具与管组件配合的凸沿，两个相邻的管组件通过连接件相连时，凸沿夹在两个相邻的管组件之间该方法包括S1.测放井位并在井位处埋设上部高出地面0.1m～0.3m的护口管；S2.安装钻机并钻进成孔；S3.拼接井管，并在井管内放入波纹管；S4.向相邻的井管连接的位置放入密封件；S5.利用相邻的井管之间的连接夹持密封件，密封相邻的两节波纹管的端部；S6.重复步骤S3～S5直至井管和波纹管到达目标位置。S7.下放排水管抽取地下水，本发明能够减少降水井管的漏水现象，提高降水效率。

Description

适用软土地的井点降水方法及装置

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体为适用软土地的井点降水装置。

背景技术

随着近年来高层建筑、地下空间的发展，深基坑工程规模不断加大，深度不断加深，周边建筑物等愈发临近，施工可用场地更加紧凑狭小，已经成为岩土工程中事故最为频繁的领域，软土、松软土的深基坑工程更是深基坑工程的重中之重。

华东地区软土、松软土分布范围广阔，软土、松软土深基坑工程众多，因而对于软土、松软土深基坑施工技术的研究具有较大的经济和实践意义。

软土、松软土的施工问题之一是地下水位高，土层含水率高，部分土层透水率差，降水工作贯穿始终。

现有技术中井点降水法种类繁多，能够应用在不同的工况中。现有技术中，中国专利申请号为CN201920403179.3的实用新型专利公开了一种深井点降水设备，为了解决波纹管长度短，在一次深井点降水的施工过程中经常需要采用数十根波纹管，而波纹管的接管过程繁琐，质量不好，为此提出了一种拼装简单的降水井管，其主要采用了T形凸块和T形滑槽的配合，让相邻的两部分通过两者的配合进行装配。相邻的两部分之间还通过防水胶、环形的凸起和凹槽配合密封，但是在实际工况中，防水胶非常容易开裂或者说失去防水效果，因此实际作用过程会出现漏水的现象，进而影响降水效率。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种适用软土地的井点降水装置，能够减少降水井管的漏水现象，提高降水效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：适用软土地的井点降水装置，包括护管、设置在护管内的波纹管、与波纹管配合的抽水组件，所述护管包括若干节管组件和设置在相邻的管组件之间的连接件；所述波纹管的端部具与管组件配合的凸沿，两个相邻的管组件通过连接件相连时，凸沿夹在两个相邻的管组件之间，所述管组件上设置有用于调节对凸沿的夹持力的密封件，所述密封件与连接件配合，当连接件连接相邻的管组件时，带动密封件调节夹持力度。

作为本发明的进一步改进，所述管组件的两端设置均有法兰盘，相邻的管组件之间通过法兰盘连接，所述连接件与法兰盘配合紧固两个法兰盘，其中一个法兰盘上设置有与管组件同轴环形的用于嵌入凸沿的台阶，另一个法兰盘上设置有与管组件同轴的环形的凹槽。

作为本发明的进一步改进，所述密封件包括环状的气囊，所述凹槽的位置与气囊对应，当相邻的管组件通过连接件紧固时，气囊位于相邻的两个波纹管的凸沿之间。

作为本发明的进一步改进，所述抽水组件包括气液分离箱、气泵、排水管，所述排水管的一端连接波纹管，另一端与气液分离箱的侧壁靠近上方的位置连接且连通，所述气泵与气液分离箱的侧壁靠近上方的位置连接且连通，所述气液分离箱内部为密封结构，当气泵抽取气液分离箱内的气体时，气液分离箱内的产生负压。

作为本发明的进一步改进，所述气液分离箱侧面靠近底部的位置设置有用于释放气液分离箱内的蓄水的排水孔，所述排水孔的端部设置有单向阀，该单向阀由气液分离箱内部向外连通。

适用软土地的井点降水方法，包括如下步骤

S1.测放井位并在井位处埋设上部高出地面0.1m～0.3m的护口管；

S2.安装钻机并钻进成孔；

S3.拼接井管，并在井管内放入波纹管；

S4.向相邻的井管连接的位置放入密封件；

S5.利用相邻的井管之间的连接夹持密封件，密封相邻的两节波纹管的端部；

S6.重复步骤S3～S5直至井管和波纹管到达目标位置；

S7.下放排水管抽取地下水。

作为本发明的进一步改进，步骤S4中，放入的密封件为环形的气囊，该气囊与井管的连接处相匹配；相邻的井管通过法兰盘连接。

本发明的有益效果：

1.具备对钻孔的保护和支撑效果，让地下水抽取作用更加稳定。

2.密封效果更好，减少地下水渗漏。

3.安装方便，管道下放方便。

附图说明

图1为本发明的护管结构示意图；

图2为本发明的凹槽部位放大示意图；

图3为本发明的方法流程示意图；

图4为本发明的气液分离箱结构示意图。

附图标号：1、管组件；2、波纹管；3、抽水组件；4、连接件；5、凸沿；6、密封件；7、法兰盘；8、台阶；9、凹槽；10、气液分离箱；11、气泵；12、排水管；13、排水孔；14、单向阀。

具体实施方式

下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。

参照图1-4所示，

实施例1

适用软土地的井点降水装置，包括护管、设置在护管内的波纹管2、与波纹管2配合的抽水组件3，所述护管包括若干节管组件1和设置在相邻的管组件1之间的连接件4；所述波纹管2的端部具与管组件1配合的凸沿5，两个相邻的管组件1通过连接件4相连时，凸沿5夹在两个相邻的管组件1之间，所述管组件1上设置有用于调节对凸沿5的夹持力的密封件6，所述密封件6与连接件4配合，当连接件4连接相邻的管组件1时，带动密封件6调节夹持力度。

基于上述方案，在钻孔之后将护管下方到孔中，然后利用护管作为支撑和对波纹管2进行保护。由于护管是通过多节管组件1构成的，因此根据所需的长度可以随时装配到所需长度的护管，在背景技术中提到的现有技术中国专利申请号为CN201920403179.3的实用新型专利，现有的波纹管2存在需要多级拼接，并且拼接后的密封效果不好，并且拼接过程繁琐。基于本方案，波纹管2的长度可以采用不同的规格，例如1号波纹管2对应一节管组件1的长度，2号波纹管2对应两节管组件1的长度，3号波纹管2对应三节管组件1的长度等，在拼接过程中，可以先选择3号波纹管2，3号波纹管2能够对应三节管组件1，在利用连接件4拼接好三节管组件1之后将两节3号波纹管2放入拼接好之后的管组件1，并且开始拼接第四节管组件1，此时第三和第四节管组件1之间安装时，能够挤压两个波纹管2的凸沿5，进而让两个波纹管2之间构成密封连接，而且还设置了密封件6，利用密封件6与连接件4的配合，在连接件4紧固两个管组件1的同时，与密封件6相互作用进而进一步夹紧波纹管2，同时让相邻的波纹管2之间强化密封效果，让相邻的管组件1之间强化密封效果。另外，需要说明的是，由于波纹管2本身具有一定的弹性，因此凸沿5的设置也不会影响波纹管2的装配。

该连接方式能够让原本繁琐的波纹管2连接变的简单，并且管组件1之间的连接也简单，能够利用简单的连接和配合的效果连接相邻的波纹管2并且实现密封效果，管组件1构成的护管还能够起到保护作用，在成本上波纹管2成本低廉，相比现有技术中的密封方式来说，具有更高的连接强度，并且不需要密封胶，不会出现脱胶的现象。

作为优选，所述管组件1的两端设置均有法兰盘7，相邻的管组件1之间通过法兰盘7连接，所述连接件4与法兰盘7配合紧固两个法兰盘7，其中一个法兰盘7上设置有与管组件1同轴环形的用于嵌入凸沿5的台阶8，另一个法兰盘7上设置有与管组件1同轴的环形的凹槽9。

两个法兰盘7之间的配合能够实现较为密封的连接，并且安装方式简单，只需要配合螺栓进行紧固即可，连接件4即可采用螺栓，将法兰盘7进行紧固。不仅如此，该法兰盘7配合波纹管2的凸沿5能够起到夹合作用，进而同时提高两个波纹管2之间的密封配合。而且法兰盘7在钻孔的作用能够加强固定效果，钻孔的孔壁突然出现松动或者部分掉落时，能够将法兰盘7埋住，进而提高管道的固定。

另外，密封件6的选择可以采用具有弹性的缓冲件，例如硅胶片或者橡胶片。

但是，本方案作为改进，密封件6可以采用气囊，所述凹槽9的位置与气囊对应，当相邻的管组件1通过连接件4紧固时，气囊位于相邻的两个波纹管2的凸沿5之间。该气囊也可称为气垫，在挤压作用下能够让内部的气体均匀分布在各个角落，并且在挤压密封效果达到时，能够将多余的气体向水平方向挤压，因此能够避免爆裂，具有非常好的适应效果和密封适配效果。在气囊挤压作用下，凸沿5部分会弯曲，嵌入到凹槽9中，此时能够让凸沿5产生适应性变化，进而提高密封效果。

实施例2

基于实施例1的方案，另外的设置如下，所述抽水组件3包括气液分离箱10、气泵11、排水管12，所述排水管12的一端连接波纹管2，另一端与气液分离箱10的侧壁靠近上方的位置连接且连通，所述气泵11与气液分离箱10的侧壁靠近上方的位置连接且连通，所述气液分离箱10内部为密封结构，当气泵11抽取气液分离箱10内的气体时，气液分离箱10内的产生负压。

由于地下水的抽取是通过对波纹管2中的地下水进行抽取，由于地下水的分布并不是集中的，是慢慢汇聚的，因此抽取的地下水一般来说会携带空气，此时能够气液分离箱10对气液进行分离，单独排放，否则会出现排水时携带空气导致排水效果差，喷射效果不稳定，时远时近喷洒范围大，难以集中到排水渠中。

利用气泵11抽气，让气液分离箱10内产生负压，进而利用负压抽取波纹管2中汇聚的地下水，分离出来的气体能够通过气泵11进行输出，该气体的输出还能够被充分利用，用作发电回能，当然也能够经过处理后排放，避免地下存在污染气体，因此分离后还能够减少污染问题，提高安全性。分离后的液体能够集中在气液分离箱10的底部，沉淀后进行排放。

另外，所述气液分离箱10侧面靠近底部的位置设置有用于释放气液分离箱10内的蓄水的排水孔13，所述排水孔13的端部设置有单向阀14，该单向阀14由气液分离箱10内部向外连通。

利用排水孔13能够释放气液分离箱10中的蓄水，并且利用单向阀14能够构建密封空间，并且不影响排水孔13排放蓄水。

需要说明的是，本方案的设置中，在液体达到一定的水压时，能够利用水压自然作用下打开单向阀14，并进行排放，在排放到一定程度后由于水压不足，此时单向阀14重新关闭，进而实现自动排放效果。不同于传统的单向阀14需要进行人工控制。

具体的可以采用水压传感器和电磁单向阀14的控制，或者采用机械式的弹片，能够在常态下进行闭合，在水压达到一定程度后冲开弹片进行泄水。

上述的排水孔13位于气液分离箱10的侧面，并且靠近底部的位置，因此底部可以用来沉淀，有因为排水是间歇性的，因此能够具有一定的时间进行沉淀，能够让排放的水更加干净。

实施例3

基于实施例1，2所提到的装置，还提供以下方法

适用软土地的井点降水方法，包括如下步骤

S1.测放井位并在井位处埋设上部高出地面0.1m～0.3m的护口管；

S2.安装钻机并钻进成孔；

S3.拼接井管，并在井管内放入波纹管2；

S4.向相邻的井管连接的位置放入密封件6；

S5.利用相邻的井管之间的连接夹持密封件6，密封相邻的两节波纹管2的端部；

S6.重复步骤S3～S5直至井管和波纹管2到达目标位置；

S7.抽取地下水。

首先设置护口管，能够防止施工时管外返浆，避免钻孔时排除的水重新返回孔中，护管口的高度设定在0.1～0.3m，便于施工人员施工和观察。不会出现过高，施工人员难以施工，也不会出现钻孔时排浆量大出现满溢返浆的情况。然后进行钻孔成孔，成孔后开始拼接井管和波纹管2，利用密封件6配合井管安装和密封波纹管2，进而完成所需长度的井管拼接。而且井管的拼接能够与下放同步进行，进而加快效率，也减少下方难度。

另外，步骤S4中，放入的密封件6为环形的气囊，该气囊与井管的连接处相匹配；相邻的井管通过法兰盘7连接。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.适用软土地的井点降水装置，其特征在于，包括护管、设置在护管内的波纹管、与波纹管配合的抽水组件，所述护管包括若干节管组件和设置在相邻的管组件之间的连接件；所述波纹管的端部具与管组件配合的凸沿，两个相邻的管组件通过连接件相连时，凸沿夹在两个相邻的管组件之间，所述管组件上设置有用于调节对凸沿的夹持力的密封件，所述密封件与连接件配合，当连接件连接相邻的管组件时，带动密封件调节夹持力度。

2.根据权利要求1所述的适用软土地的井点降水装置，其特征在于，所述管组件的两端设置均有法兰盘，相邻的管组件之间通过法兰盘连接，所述连接件与法兰盘配合紧固两个法兰盘，其中一个法兰盘上设置有与管组件同轴环形的用于嵌入凸沿的台阶，另一个法兰盘上设置有与管组件同轴的环形的凹槽。

3.根据权利要求2所述的适用软土地的井点降水装置，其特征在于，所述密封件包括环状的气囊，所述凹槽的位置与气囊对应，当相邻的管组件通过连接件紧固时，气囊位于相邻的两个波纹管的凸沿之间。

4.根据权利要求1所述的适用软土地的井点降水装置，其特征在于，所述抽水组件包括气液分离箱、气泵、排水管，所述排水管的一端连接波纹管，另一端与气液分离箱的侧壁靠近上方的位置连接且连通，所述气泵与气液分离箱的侧壁靠近上方的位置连接且连通，所述气液分离箱内部为密封结构，当气泵抽取气液分离箱内的气体时，气液分离箱内的产生负压。

5.根据权利要求4所述的适用软土地的井点降水装置，其特征在于，所述气液分离箱侧面靠近底部的位置设置有用于释放气液分离箱内的蓄水的排水孔，所述排水孔的端部设置有单向阀，该单向阀由气液分离箱内部向外连通。

6.适用软土地的井点降水方法，其特征在于，该方法基于如权利要求1~5任一项所述的适用软土地的井点降水装置，包括如下步骤

S1.测放井位并在井位处埋设上部高出地面0.1m~0.3m的护口管；

S2.安装钻机并钻进成孔；

S3.拼接井管，并在井管内放入波纹管；

S4.向相邻的井管连接的位置放入密封件；

S5.利用相邻的井管之间的连接夹持密封件，密封相邻的两节波纹管的端部；

S6.重复步骤S3~S5直至井管和波纹管到达目标位置；

S7.抽取地下水。

7.根据权利要求6所述的适用软土地的井点降水方法，其特征在于，步骤S4中，放入的密封件为环形的气囊，该气囊与井管的连接处相匹配；相邻的井管通过法兰盘连接。

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