CN113431066A - 一种深基坑超级压吸联合真空降水系统及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种深基坑超级压吸联合真空降水系统，涉及真空降水系统的技术领域，包括滤管，滤管上开设有多个滤孔，滤管内设置有抽水机构，抽水机构包括抽水管和潜水泵，滤管上一端设置有连接机构，另一端同轴连接有密封管，密封管上法兰连接有密封盖，抽水管贯穿密封盖，连接机构包括底架、多个连接件和安装座，底架连接在滤管端部，连接件沿底架圆周等距间隔设置，安装座用于与潜水泵连接，连接件用于与安装座卡接。本申请具有减少潜水泵振动造成抽水管断裂的几率的效果。

Description

一种深基坑超级压吸联合真空降水系统及其施工方法

技术领域

本申请涉及真空降水系统的技术领域，尤其是涉及一种深基坑超级压吸联合真空降水系统及其施工方法。

背景技术

在基坑开挖前，需要测量基坑预设地点的地下水水位。当土层中地下水水位高于待挖基坑所预设的基坑底部高度时，在开挖过程中，易造成地下水泄漏或土层松动等事故，需要将地下水水位降低。基坑降水系统用于降低待挖设基坑的土层中地下水水位高度，应用较广泛。

相关的基坑降水系统包括滤管，滤管为圆形金属管材，滤管上开设有多个滤孔，施工人员在待挖设基坑处开设深井，将滤管竖直插入深井中，能够使滤管外的泥土中的地下水流至深井中并通过滤孔进入滤管中，滤管内设置有潜水泵，潜水泵一端连通有抽水管，抽水管竖直设置在滤管内，抽水管上端伸出至滤管外，潜水泵能够浸没至地下水中并抽水，使地下水通过抽水管排出至滤管外，进而起到降低水位的效果。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：抽水管起到连接潜水泵的作用，潜水泵工作过程中有产生振动的几率，抽水管上受到应力，易产生断裂或裂缝，进而使潜水泵与抽水管脱离连接落至深井中，影响施工。

发明内容

为了减少潜水泵振动造成抽水管断裂的几率，本申请提供一种深基坑超级压吸联合真空降水系统及其施工方法。

本申请提供的一种深基坑超级压吸联合真空降水系统采用如下的技术方案：

一种深基坑超级压吸联合真空降水系统，包括滤管，滤管上开设有多个滤孔，滤管内设置有抽水机构，抽水机构包括抽水管和潜水泵，滤管上一端设置有连接机构，另一端同轴连接有密封管，密封管上法兰连接有密封盖，抽水管贯穿密封盖，连接机构包括底架、多个连接件和安装座，底架连接在滤管端部，连接件沿底架圆周等距间隔设置，安装座用于与潜水泵连接，连接件用于与安装座卡接。

通过采用上述技术方案，通过在滤管上设置密封管，在密封管上设置密封件，使抽水管能够通过密封件连接在滤管内，通过在滤管内设置潜水泵，使潜水泵能够将滤管内的地下水抽出至滤管外，通过在滤管上远离密封盖的一侧上设置连接机构，使安装座能够与连接件卡接，施工人员能够先将底架固定在滤管上，再将滤管插入地下，当施工人员下放潜水泵时，能够使安装座卡接在连接机构上，进而使连接机构起到支撑潜水泵的效果，减少潜水泵振动造成抽水管断裂的几率。

可选的，连接件包括套筒一、套筒二和弹簧，套筒一一端设置在底架上，另一端与套筒二滑动连接，套筒一的长度方向指向底架圆心，弹簧设置在套筒一中，弹簧抵接在套筒二上，弹簧用于使套筒二在自然状态下伸出至套筒一外，套筒二上远离套筒一的一端设置有卡件，卡件用于与安装座抵接。

通过采用上述技术方案，通过在底架上设置套筒一，在套筒一上滑动连接套筒二，使弹簧能够顶动套筒二，从而使套筒二能够伸出至套筒一外，通过在套筒二上设置卡件，使卡件能够通过套筒二水平移动，当潜水泵下降时，安装座能够抵接在卡件上，进而使连接件能够与安装座通过卡件卡接。

可选的，卡件包括两个水平部和竖直部，水平部分别设置在竖直部两端部，水平部用于卡接在安装座上下表面上，位于安装座下侧的水平部长度较大，位于安装座上侧的水平部长度较小。

通过采用上述技术方案，通过使水平部设置在竖直部上，使安装座能够卡接在两个水平部之间的空间中，通过使安装座下侧的水平部长度较大，当潜水泵带动安装座竖直下降时，安装座能够抵接在位于上侧的水平部，进而使套筒二挤压弹簧并收入至套筒一中，当安装座移动至两个水平部之间时，弹簧能够顶动套筒二，进而使竖直部抵接在底架上，使两个水平部起到卡住安装座的效果。

可选的，卡件上设置有卡销，卡销设置在卡件和套筒一下方，卡销两端均设置有插杆，一个插杆用于贯穿位于下侧的水平部，另一个插杆用于贯穿套筒一和套筒二。

通过采用上述技术方案，通过在卡件上设置卡销，使卡销起到连接套筒一和套筒二的效果，施工人员能够将套筒二向靠近套筒一的方向滑动，再将插杆插入套筒一和套筒二中，进而使弹簧处于收缩状态，此时施工人员能够将底架安装在滤管上，当施工人员设置潜水泵时，安装座能够抵接在位于水平部上的插杆上，进而使卡销下移，从而使位于套筒一上的插杆下移，使套筒一和套筒二脱离连接，弹簧能够顶动套筒二，从而使卡件抵接在安装座上。

可选的，抽水管上远离潜水泵的一端设置有真空抽水泵。

通过采用上述技术方案，通过在抽水管上设置真空抽水泵，使真空抽水泵起到抽出抽水管内的地下水的效果，当滤管和抽水管长度过大时，潜水泵抽入抽水管内的地下水难以抽出至抽水管端部，通过在抽水管上远离潜水泵的一端上设置真空抽水泵，使位于抽水管内的地下水能够通过真空抽水泵抽出，进而减少抽水管中堆积地下水的几率，提升排水效率。

可选的，滤管上设置有送气机构，送气机构包括空气压缩机和送气管，送气管贯穿密封盖，送气管上位于滤管外的一端与空气压缩机连通，空气压缩机用于通过送气管向滤管中通入压缩气体。

通过采用上述技术方案，通过在滤管上设置送气机构，使空气压缩机能够通过送气管向滤管中的地下水通入压缩空气，进而使地下水和空气形成密度较小的水气混合物，提升排水效率。

一种的深基坑超级压吸联合真空降水系统的施工方法，包括如下步骤：

S1:使用钻机在地面上钻设深井；

S2:将底架同轴连接在滤管一端上后将滤管竖直插入深井中，连接有底架的滤管一端位于下方，滤管插入深井后，滤管的上端与其他滤管焊接，从而提升滤管的长度；

S3:滤管上端与密封管通过焊接连接，滤管完全插入深井中，密封管上端从深井中伸出；

S4:将填砂沿深井的井壁四周均匀缓慢填入；

S5:将潜水泵与抽水管连接，使潜水泵下放至滤管底部，使连接机构与潜水泵连接；

S6:将抽水管和送气管均焊接在密封盖上，将密封盖密封连接在密封管上；

S7:在抽水管上远离潜水泵的一端上设置真空抽水泵，在真空抽水泵的出水端挖设水槽，使真空抽水泵抽出的地下水能够通过水槽导流并收集和利用。

通过采用上述技术方案，通过在滤管上设置密封管，在密封管上设置密封盖，从而使抽水管能够通过密封盖连接在滤管上，通过在滤管内设置潜水泵，使潜水泵能够将滤管内的地下水通过抽水管排出，通过在滤管上连接底架，使潜水泵能够通过安装座卡接在连接件上，进而使连接机构起到支撑潜水泵的效果，能够减少潜水泵振动造成抽水管断裂的几率。

可选的，在步骤S2中，为减少滤管上的滤孔发生淤堵现象，在滤管外包裹一层滤网。

通过采用上述技术方案，通过在滤管上包裹滤网，使滤网起到保护滤管的作用，滤网起到过滤地下水的作用，能够减少石块卡在滤孔上的几率。

综上所述，本申请的有益技术效果为：

1.通过在滤管上设置密封管，在密封管上设置密封件，使抽水管能够通过密封件连接在滤管内，通过在滤管内设置潜水泵，使潜水泵能够将滤管内的地下水抽出至滤管外，通过在滤管上远离密封盖的一侧上设置连接机构，使安装座能够与连接件卡接，施工人员能够先将底架固定在滤管上，再将滤管插入地下，当施工人员下放潜水泵时，能够使安装座卡接在连接机构上，进而使连接机构起到支撑潜水泵的效果，减少潜水泵振动造成抽水管断裂的几率；

2.通过在卡件上设置卡销，使卡销起到连接套筒一和套筒二的效果，施工人员能够将套筒二向靠近套筒一的方向滑动，再将插杆插入套筒一和套筒二中，进而使弹簧处于收缩状态，此时施工人员能够将底架安装在滤管上，当施工人员设置潜水泵时，安装座能够抵接在位于水平部上的插杆上，进而使卡销下移，从而使位于套筒一上的插杆下移，使套筒一和套筒二脱离连接，弹簧能够顶动套筒二，从而使卡件抵接在安装座上；

3.通过在滤管上设置密封管，在密封管上设置密封盖，从而使抽水管能够通过密封盖连接在滤管上，通过在滤管内设置潜水泵，使潜水泵能够将滤管内的地下水通过抽水管排出，通过在滤管上连接底架，使潜水泵能够通过安装座卡接在连接件上，进而使连接机构起到支撑潜水泵的效果，能够减少潜水泵振动造成抽水管断裂的几率。

附图说明

图1是本申请实施例的安装结构示意图。

图2是本申请实施例的抽水机构的结构示意图。

图3是本申请实施例的连接机构的结构示意图。

图4是本申请实施例的卡件的结构示意图。

图5是本申请实施例的连接件的局部剖视示意图。

附图标记：1、滤管；2、密封管；3、密封盖；4、抽水机构；41、真空抽水泵；42、抽水管；43、潜水泵；5、送气机构；51、空气压缩机；52、送气管；6、连接机构；60、安装板；61、底架；62、连接件；621、套筒一；622、套筒二；623、弹簧；624、卡件；625、水平部；626、竖直部；627、卡销；628、插杆；63、安装座。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种深基坑超级压吸联合真空降水系统。参照图1，包括滤管1和密封管2，滤管1和密封管2用于竖直插入地下。施工人员准备开挖基坑时，首先检查地下水位，当地下水位高于预设的基坑底部时，随着基坑逐渐开挖，地下水易渗入基坑中，造成安全隐患。施工人员通过将滤管1和密封管2插入地下，使地下水能够通过滤管1和密封管2抽出并排出，从而起到使地下水水位降低，减少施工风险。

参照图1，施工人员首先在地面上竖直开设深井，再将滤管1竖直插入深井中。滤管1为圆管形结构，滤管1上均匀开设有多个滤孔，当滤管1插入地下后，地下水能够通过滤管1上的滤孔从泥土中渗入滤管1中。滤管1的长度小于深井的深度，滤管1完全插入深井中，滤管1下底部与深井底部抵接。滤管1上端与密封管2同轴连接，密封管2的直径与滤管1直径相同，滤管1与密封管2通过焊接的方式连接。密封管2上远离滤管1的一端伸出至深井外。施工人员将滤管1和密封管2插入深井后，通过在深井内壁与滤管1之间填砂，从而使砂砾能够填充深井，进而使滤管1和密封管2能够在深井中保持竖直。

参照图1和图2，密封管2上远离滤管1的一端上设置有法兰盘，密封管2上远离滤管1的一端上可拆卸连接有密封盖3，密封盖3为圆板形结构，密封盖3与密封管2法兰连接。密封盖3用于封堵密封管2，进而使滤管1和密封管2内部空间封闭。密封盖3上靠近密封管2的一侧上可设置橡胶圈，从而减少密封盖3和密封管2之间的空隙，减少气体和液体从密封管2和密封盖3之间泄漏。

参照图1和图2，滤管1内设置有抽水机构4，抽水机构4包括真空抽水泵41和抽水管42，抽水管42贯穿密封盖3且固定连接在密封盖3上。抽水管42可选用金属管，抽水管42通过焊接的方式固定在密封盖3上。抽水管42竖直设置，抽水管42下端位于滤管1下底部，真空抽水泵41设置在抽水管42上位于滤管1外的一端上。真空抽水泵41与抽水管42连通，真空抽水泵41用于通过抽水管42将滤管1内的地下水抽出。

参照图1和图2，滤管1内设置有送气机构5，送气机构5包括空气压缩机51和送气管52，送气管52竖直设置且贯穿密封盖3，送气管52可选用金属管，送气管52通过焊接的方式固定在密封盖3上。送气管52一端位于滤管1中，另一端与空气压缩机51连通，空气压缩机51用于将压缩空气通过送气管52通入滤管1中，送气管52插入至地下水液面下，从而使滤管1中的地下水与气体混合，进而使气水混合物的密度降低，方便抽水机构4将密度较低的气水混合物抽出。

参照图2和图3，抽水管42上远离真空抽水泵41的一端上设置有潜水泵43，潜水泵43设置在滤管1内，潜水泵43设置在滤管1下底部。潜水泵43用于浸泡在滤管1内的地下水中并将地下水抽至抽水管42中。当潜水泵43工作时，由于滤管1和抽水管42较长，潜水泵43难以将地下水抽出至抽水管42上位于滤管1外的一端，通过在抽水管42上远离潜水泵43的一端设置真空抽水泵41，使真空抽水泵41能够将抽水管42内抽真空，进而使抽水管42内位于地下水水面上方形成真空，进而使地下水在抽水管42内的流动能够克服重力，减少地下水在抽水管42内堆积的几率。

参照图3，滤管1上远离密封管2的一端上设置有连接机构6，连接机构6用于与潜水泵43可拆卸连接。在安装潜水泵43时，使用人员能够将潜水泵43安装在抽水管42上，通过抽水管42使潜水泵43下潜至滤管1下方，连接机构6能够与潜水泵43卡接，从而起到支撑和限位的作用，能够减少潜水泵43工作时振动的几率，连接机构6能够减少抽水管42上所受应力，进而减少抽水管42断裂，潜水泵43落入滤管1中的几率。

参照图4和图5，连接机构6包括底架61、多个连接件62和安装座63，底架61为中心处开设有通孔的圆盘形结构，底架61的外径与滤管1的直径相同，连接件62沿底架61圆周等距间隔设置，底架61通过焊接连接在滤管1上，施工人员能够先将连接机构6连接在滤管1上，再将滤管1插入地下。安装座63为圆盘形结构，潜水泵43通过螺栓连接在安装座63上，安装座63设置在潜水泵43上远离抽水管42的一侧，安装座63用于与连接件62可拆卸连接。底架61上设置有多个用于安装连接件62的安装板60，安装板60与底架61的直径所呈直线垂直。

参照图4和图5，连接件62包括套筒一621、套筒二622、弹簧623和卡件624，套筒一621一端通过焊接固定在安装板60上靠近底架61圆心的一侧，另一端与套筒二622滑动连接。套筒一621的长度方向指向底架61圆心，套筒一621套设在套筒二622上。弹簧623设置在套筒一621内，弹簧623一端抵接在安装板60上，另一端抵接在套筒二622上。套筒二622能够在套筒一621上滑动。卡件624连接在套筒二622上远离套筒一621的一端上。卡件624能够抵接在安装座63上，从而使卡件624支撑和限制安装座63位移，进而起到支撑潜水泵43的效果。

参照图4和图5，卡件624包括两个水平部625和竖直部626，竖直部626竖直设置，两个水平部625分别设置在竖直部626的两端，水平部625沿竖直方向间隔设置。位于上端的水平部625长度小于位于下端的水平部625，当安装座63竖直下落时，安装座63能够抵接在位于下侧的水平部625上，当套筒二622带动卡件624水平移动时，竖直部626能够抵接在安装座63上，此时两个水平部625分别卡在安装座63上下两侧，进而起到固定潜水泵43的效果。

参照图4和图5，卡件624上设置有卡销627，卡销627起到卡接在套筒一621和套筒二622上的效果。卡销627为长杆型结构，卡销627设置在卡件624和套筒一621下方，卡销627长度方向上的两端均设置有插杆628，一个插杆628贯穿位于下侧的水平部625并伸出，另一个插杆628能够同时插入套筒一621和套筒二622上。套筒一621和套筒二622上均开设有通孔，使用人员能够通过将套筒二622滑入套筒一621中，使弹簧623收缩，此时套筒一621上的通孔与套筒二622上的通孔重合，能够使插杆628插入。当施工人员将卡接有卡销627的连接件62设置在滤管1下底部后，能够将安装座63安装在潜水泵43上并放入滤管1中，随着潜水泵43下降，安装座63能够下落并抵接在位于下侧的水平部625上，此时安装座63顶动位于卡件624上的插杆628，使卡销627下移，进而使位于套筒一621上的插杆628下移，从而使弹簧623伸长，卡件624能够卡在安装座63上。

本申请实施例的实施原理为：通过在滤管1上设置密封管2，使密封盖3能够连接在密封管2上，进而使埋设在地下的滤管1能够起到过滤作用，使泥土中的地下水能够流至滤管1中，通过滤管1中设置抽水机构4，使潜水泵43能够将滤管1下底部的地下水吸出并通过抽水管42排出，通过在滤管1上设置连接机构6，使潜水泵43能够通过安装座63卡接在滤管1底部，从而使连接机构6起到支撑潜水泵43的效果，减少抽水管42断裂的几率。

本申请实施例还公开一种深基坑超级压吸联合真空降水系统的施工方法,包括如下步骤:

S1:使用钻机在地面上钻设深井，钻井过程中清理深井中的泥块，直到深井中涌出不带有泥块的泥浆，泥浆的含沙量需小于百分之十二后才能继续下钻；

S21:为减少滤管1上的滤孔发生淤堵现象，在滤管1外包裹一层滤网；

S22：将底架61同轴连接在滤管1一端上后将滤管1竖直插入深井中，连接有底架61的滤管1一端位于下方，滤管1插入深井后，滤管1的上端与其他滤管1焊接，从而提升滤管1的长度；

S3:滤管1上端与密封管2通过焊接连接，滤管1完全插入深井中，密封管2上端从深井中伸出；

S4:将填砂沿深井的井壁四周均匀缓慢填入，随着填砂工作的进行测量砂砾顶面的高度；

S5:将潜水泵43与抽水管42连接，使潜水泵43下放至滤管1底部，使连接机构6与潜水泵43连接；

S6:将抽水管42和送气管52均焊接在密封盖3上，将密封盖3密封连接在密封管2上；

S7:在抽水管42上远离潜水泵43的一端上设置真空抽水泵41，在真空抽水泵41的出水端挖设水槽，使真空抽水泵41抽出的地下水能够通过水槽导流并收集和利用。

本申请实施例的实施原理为：通过在滤管1上设置连接机构6，将滤管1上设置有连接机构6的一端朝下设置，使滤管1安装完毕后，潜水泵43能够下放至滤管1底部并与连接机构6连接，通过在滤管1底部设置连接机构6，使连接机构6起到支撑潜水泵43的效果，进而减少潜水泵43工作时振动造成抽水管42断裂的几率。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种深基坑超级压吸联合真空降水系统，其特征在于：包括滤管（1），滤管（1）上开设有多个滤孔，滤管（1）内设置有抽水机构（4），抽水机构（4）包括抽水管（42）和潜水泵（43），滤管（1）上一端设置有连接机构（6），另一端同轴连接有密封管（2），密封管（2）上法兰连接有密封盖（3），抽水管（42）贯穿密封盖（3），连接机构（6）包括底架（61）、多个连接件（62）和安装座（63），底架（61）连接在滤管（1）端部，连接件（62）沿底架（61）圆周等距间隔设置，安装座（63）用于与潜水泵（43）连接，连接件（62）用于与安装座（63）卡接。

2.根据权利要求1所述的一种深基坑超级压吸联合真空降水系统，其特征在于：所述连接件（62）包括套筒一（621）、套筒二（622）和弹簧（623），套筒一（621）一端设置在底架（61）上，另一端与套筒二（622）滑动连接，套筒一（621）的长度方向指向底架（61）圆心，弹簧（623）设置在套筒一（621）中，弹簧（623）抵接在套筒二（622）上，弹簧（623）用于使套筒二（622）在自然状态下伸出至套筒一（621）外，套筒二（622）上远离套筒一（621）的一端设置有卡件（624），卡件（624）用于与安装座（63）抵接。

3.根据权利要求2所述的一种深基坑超级压吸联合真空降水系统，其特征在于：所述卡件（624）包括两个水平部（625）和竖直部（626），水平部（625）分别设置在竖直部（626）两端部，水平部（625）用于卡接在安装座（63）上下表面上，位于安装座（63）下侧的水平部（625）长度较大，位于安装座（63）上侧的水平部（625）长度较小。

4.根据权利要求3所述的一种深基坑超级压吸联合真空降水系统，其特征在于：所述卡件（624）上设置有卡销（627），卡销（627）设置在卡件（624）和套筒一（621）下方，卡销（627）两端均设置有插杆（628），一个插杆（628）用于贯穿位于下侧的水平部（625），另一个插杆（628）用于贯穿套筒一（621）和套筒二（622）。

5.根据权利要求4所述的一种深基坑超级压吸联合真空降水系统，其特征在于：所述抽水管（42）上远离潜水泵（43）的一端设置有真空抽水泵（41）。

6.根据权利要求5所述的一种深基坑超级压吸联合真空降水系统，其特征在于：所述滤管（1）上设置有送气机构（5），送气机构（5）包括空气压缩机（51）和送气管（52），送气管（52）贯穿密封盖（3），送气管（52）上位于滤管（1）外的一端与空气压缩机（51）连通，空气压缩机（51）用于通过送气管（52）向滤管（1）中通入压缩气体。

7.一种根据权利要求6所述的深基坑超级压吸联合真空降水系统的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1:使用钻机在地面上钻设深井；

S2:将底架（61）同轴连接在滤管（1）一端上后将滤管（1）竖直插入深井中，连接有底架（61）的滤管（1）一端位于下方，滤管（1）插入深井后，滤管（1）的上端与其他滤管（1）焊接，从而提升滤管（1）的长度；

S3:滤管（1）上端与密封管（2）通过焊接连接，滤管（1）完全插入深井中，密封管（2）上端从深井中伸出；

S4:将填砂沿深井的井壁四周均匀缓慢填入；

S5:将潜水泵（43）与抽水管（42）连接，使潜水泵（43）下放至滤管（1）底部，使连接机构（6）与潜水泵（43）连接；

S6:将抽水管（42）和送气管（52）均焊接在密封盖（3）上，将密封盖（3）密封连接在密封管（2）上；

S7:在抽水管（42）上远离潜水泵（43）的一端上设置真空抽水泵（41），在真空抽水泵（41）的出水端挖设水槽，使真空抽水泵（41）抽出的地下水能够通过水槽导流并收集和利用。

8.根据权利要求7所述的一种深基坑超级压吸联合真空降水系统的施工方法，其特征在于：在步骤S2中，为减少滤管（1）上的滤孔发生淤堵现象，在滤管（1）外包裹一层滤网。

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