CN113529769A - 富水富铁地区深基坑承压水抽灌一体化系统及施工工法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种富水富铁地区深基坑承压水抽灌一体化系统及施工工法，包括壳体，壳体内壁的上边缘处卡合设有个隔水底座，隔水底座顶端的一侧固定设有两个伸缩杆，两个伸缩杆的一端均固定设有支撑垫板，支撑垫板的一侧固定设有伺服电机。本发明采用密封降压井抽取基坑范围内的承压水，通过富水富铁地区深基坑承压水抽灌一体化系统，将开采出来的承压水回灌到基坑外的承压含水层中去，本发明不仅仅减少了对周边环境影响，也有效避免由于铁离子胶状物产生所导致的管道堵塞等运行故障的发生频率，减少后期运行的清洗维护费用，大大提高了工作效率，同时具有显著的经济效益和环保效应。

Description

富水富铁地区深基坑承压水抽灌一体化系统及施工工法

技术领域

本发明涉及深基坑承压水抽灌一体化的技术领域，特别涉及一种富水富铁地区深基坑承压水抽灌一体化系统。

背景技术

传统的富水富铁地区深基坑承压水抽灌一体化主要是应用于建筑行业中对于深基坑挖掘时，对其中的承压水进行抽取回灌的设备结构，深基坑是指开挖深度超过5米(含5米)，或深度虽未超过5米，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程；

现有技术中，在设计制造该富水富铁地区深基坑承压水抽灌一体化系统时，大多数设计者会注重设计装置基坑内部的连通通道，以便于在使用时可以保证其中的承压水的流向，但是长时间使用时，需要对承压水起到一定的高压抽灌的作用，使得在建筑施工时能第一时间利用其中的承压水。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种能够对承压水进行流向控制的富水富铁地区深基坑承压水抽灌一体化系统。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种富水富铁地区深基坑承压水抽灌一体化系统，包括壳体、隔水底座、伸缩杆、支撑垫板、伺服电机、丝杆，其中，所述隔水底座设置于壳体内壁的上边缘处，所述伸缩杆一端固定设置于隔水底座上，所述伸缩杆的另一端与支撑垫板固定连接，所述支撑垫板上开设有通孔，所述伺服电机固定安装在支撑垫板上，所述丝杆的一端穿过通孔的内壁与伺服电机的输出端固定连接，所述丝杆的另一端套设有转动环，且丝杆另一端的外壁与转动环的内壁转动连接。

优选的：所述转动环的一侧固定设有挤压盘，所述挤压盘的一侧外边缘处固定设有密封胶条。

优选的：所述隔水底座顶端一侧的中间位置固定设有连接环，且连接环的内壁穿过隔水底座的一侧与壳体的内部连通，且挤压盘的外壁与密封胶条的外壁分别与连接环的内壁接触。

优选的：所述连接环顶端的两侧均固定设有螺纹环，且螺纹环的两端分别与连接环顶端的两侧固定连接，且丝杆一端的外壁与螺纹环的内壁螺纹连接，所述壳体内壁的一侧开设有压缩腔，所述壳体内壁的另一侧开设有蓄能室，所述隔水底座顶端另一侧的中间位置开设有连接孔。

优选的：所述连接环顶端的两侧均固定设有螺纹环，且螺纹环的两端分别与连接环顶端的两侧固定连接，且丝杆一端的外壁与螺纹环的内壁螺纹连接，所述壳体内壁的一侧开设有压缩腔，所述壳体内壁的另一侧开设有蓄能室，所述隔水底座上开设有连接孔一和连接孔二。

优选的：所述连接孔一的内壁穿插设有排水管，且排水管的内壁穿过连接孔一的内壁与蓄能室的内部连通，所述排水管上设有出水阀。

优选的：所述连接孔二的内壁穿插设有进水管，且进水管的内壁穿过连接孔二的内壁与蓄能室的内部连通，所述进水管上设有进水阀。

优选的：所述壳体顶端的一侧开设有开关面板，所述开关面板的一侧开设有伺服电机开关，且伺服电机通过伺服电机开关与外接电源电性连接。

一种富水富铁地区深基坑承压水抽灌一体化系统的施工工法，包括以下步骤：

步骤1，在基坑范围内建造降压井，降压井伸入到承压含水层中。在降压井底部设置过滤器，过滤器位于承压含水层。所述过滤器与降压井底部同直径。

步骤2，在基坑范围外建造回灌井，且回灌井伸入到承压含水层中。同时在回灌井与降压井之间建造基坑地墙。

步骤3，将潜水泵放入到降压井内，且潜水泵位于井内动水位下。在降压井投放密封油，使得密封油在井内动水位上形成油密封层。

步骤4，将增压泵一端与潜水泵连接，另一端与进水管连接，而排水管深入到回灌井内的承压含水层中，同时在回灌井上设置空气释放管。

步骤5，启动潜水泵将降压井内的承压水送入到增压泵中，在增压泵的作用下对承压水进行增压，增压后的承压水通过进水管进入到蓄能室中，进行储能，储能后的承压水通过排水管排入回灌井内的承压含水层中。

本发明相比现有技术，具有以下有益效果：

1.本发明通过在装置上设置有密封挤压排水结构，且该结构主要是由伸缩杆、支撑垫板、伺服电机、丝杆、挤压盘以及密封胶条等组成的，通过开关面板启动伺服电机，使得丝杆随之转动，丝杆在螺纹环的内部中转动的同时会随之下降，且在伸缩杆与支撑垫板的支撑下，伺服电机会随其一起下降，且不停止转动，并且挤压盘在连接环中压降，压缩其中的空气，使得其中的压强增加，通过密封胶条的密封，使得蓄能室中的承压水排出，便于工作人员对承压水的流向控制，从而提高机构的实用性。

2.本发明通过在装置上设置有连通式水流移动结构，且该结构主要是由连接环、压缩腔、蓄能室以及连接孔等组成的，通过将压缩空气的压缩腔与蓄能室连通，并且配合其上端的压缩结构将压缩腔内部的气流压缩，使其中的压强增加，进而使得承压水全部集中在出水槽中，以便于承压水受压后第一时间从连接孔中的排水管处排出，并且通过其上端的出水阀进行泄压控制，使其更加有利于工作人员的控制，不仅仅减少了对周边环境影响，也有效避免由于铁离子胶状物产生所导致的管道堵塞等运行故障的发生频率，减少后期运行的清洗维护费用，大大提高了工作效率，同时具有显著的经济效益和环保效应。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明丝杆以及挤压盘转动增压的结构示意图；

图3为本发明压缩腔以及蓄能室高压排水的结构示意图；

图4为本发明的施工工法示意图。

图中：1、壳体；2、隔水底座；3、伸缩杆；4、支撑垫板；5、伺服电机；6、丝杆；7、挤压盘；8、密封胶条；9、连接环；10、螺纹环；11、压缩腔；12、蓄能室；13、连接孔；14、排水管；15、出水阀；16、进水管；17、进水阀；18、降压井；19、井内动水位；20、油密封层；21、过滤器；22、潜水泵；23、地墙；24、空气释放管；25、回灌井。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

一种富水富铁地区深基坑承压水抽灌一体化系统，如图1-3所示，包括壳体1，连接孔13的内壁穿插设有排水管14，且排水管14的内壁穿过连接孔13的内壁与蓄能室12的内部连通，排水管14外壁的一侧穿插设有出水阀15，壳体1顶端的一侧开设有开关面板，开关面板的一侧开设有伺服电机开关，且伺服电机5通过伺服电机开关与外接电源电性连接。

如图2所示，壳体1内壁的上边缘处卡合设有个隔水底座2，隔水底座2顶端的一侧固定设有两个伸缩杆3，两个伸缩杆3的一端均固定设有支撑垫板4，且支撑垫板4底部的两侧分别与两个伸缩杆3的一端固定连接，支撑垫板4一侧的中间位置开设有通孔，支撑垫板4的一侧固定设有伺服电机5，通孔的内壁穿插设有丝杆6，且丝杆6的一端穿过通孔的内壁与伺服电机5的输出端固定连接，丝杆6的另一端套设有转动环，且丝杆6另一端的外壁与转动环的内壁转动连接，转动环的一侧固定设有挤压盘7，挤压盘7的一侧外边缘处固定设有密封胶条8。

如图3所示，隔水底座2顶端一侧的中间位置固定设有连接环9，且连接环9的内壁穿过隔水底座2的一侧与壳体1的内部连通，且挤压盘7的外壁与密封胶条8的外壁分别与连接环9的内壁接触，连接环9顶端的两侧均固定设有螺纹环10，且螺纹环10的两端分别与连接环9顶端的两侧固定连接，且丝杆6一端的外壁与螺纹环10的内壁螺纹连接，壳体1内壁的一侧开设有压缩腔11，壳体1内壁的另一侧开设有蓄能室12，隔水底座2顶端另一侧的中间位置开设有开设有连接孔一13和连接孔二。所述连接孔一13的内壁穿插设有排水管14，且排水管14的内壁穿过连接孔一13的内壁与蓄能室12的内部连通，所述排水管14上设有出水阀15。所述连接孔二的内壁穿插设有进水管16，且进水管16的内壁穿过连接孔二的内壁与蓄能室12的内部连通，所述进水管16上设有进水阀17。

使用时，首先需要将机构上端的排水管14穿插安装在隔水底座2上端的连接孔13中，使得壳体1内部的承压水可以经过排水管14流向壳体1的外部，且在本设计方案中通过设置有由伸缩杆3、支撑垫板4、伺服电机5、丝杆6、挤压盘7以及密封胶条8等组成的密封挤压排水结构，使用时，通过开关面板启动伺服电机5，使得丝杆6随之转动，丝杆6在螺纹环10的内部中转动的同时会随之下降，且在伸缩杆3与支撑垫板4的支撑下，伺服电机5会随其一起下降，且不停止转动，并且挤压盘7在连接环9中压降，压缩其中的空气，使得其中的压强增加，通过密封胶条8的密封，使得蓄能室12中的承压水排出，便于工作人员对承压水的流向控制，从而提高机构的实用性，且在本设计方案中通过设置有由连接环9、压缩腔11、蓄能室12以及连接孔13等组成的连通式水流移动结构，通过将压缩空气的压缩腔11与蓄能室12连通，并且配合其上端的压缩结构将压缩腔11内部的气流压缩，使其中的压强增加，进而使得承压水全部集中在蓄能室12中，以便于承压水受压后第一时间从连接孔13中的排水管14处排出，并且通过其上端的出水阀15进行泄压控制，使其更加有利于工作人员的控制。

一种富水富铁地区深基坑承压水抽灌一体化系统的施工工法，通过具备密封特性的抽水回灌一体化系统对地下水丰富、含铁量较大的深基坑进行承压水抽水回灌的施工工法，本工法采用密封降压井抽取基坑范围内的地下水，通过一体化增压密封回灌系统，将开采出来的承压水回灌到基坑外的承压含水层中去，具体包括以下步骤：

步骤1，在基坑范围内建造降压井18，降压井18伸入到承压含水层中。在降压井18底部设置过滤器21，过滤器21位于承压含水层。所述过滤器21与降压井18底部同直径。

步骤2，在基坑范围外建造回灌井25，且回灌井25伸入到承压含水层中。同时在回灌井25与降压井18之间建造基坑地墙。

步骤3，将潜水泵22放入到降压井18内，且潜水泵22位于井内动水位19下。在降压井18投放密封油，使得密封油在井内动水位19上形成油密封层20。

步骤4，将增压泵一端与潜水泵22连接，另一端与进水管16连接，而排水管14深入到回灌井25内的承压含水层中，同时在回灌井25上设置空气释放管24。

步骤5，启动潜水泵22将降压井18内的承压水送入到增压泵中，在增压泵的作用下对承压水进行增压，增压后的承压水通过进水管16进入到蓄能室12中，进行储能，储能后的承压水通过排水管14排入回灌井25内的承压含水层中。

本发明在使用时，由于需要将承压水泵入到承压含水层中，因此需要增设增压泵，通过增压泵的增压，才能将承压水泵入到承压含水层中，随着承压水的泵入，需要的增压泵的增压压力会越来越大，回灌井25一直保存在高压的状态，由于承压含水层的不可控性，会导致回灌井25内的压力存于上下波动状态，这种波动影响到增压泵的增压，导致承压水不能泵入到承压含水层中。因此本发明采用富水富铁地区深基坑承压水抽灌一体化系统，将增压后的承压水打入蓄能室12中，由于蓄能室12与压缩腔11连通，当回灌井25的波动状态通过排水管进入到蓄能室12，在蓄能室12与压缩腔11的联合作用下，将回灌井25的波动对增压泵进行隔离，防止回灌井25的波动传递给增压泵，使得承压水很好的泵入到承压含水层中。

通过具备密封特性的抽水回灌一体化系统对地下水丰富、含铁量较大的深基坑进行承压水抽水回灌的施工工法，本工法采用密封降压井抽取基坑范围内的地下水，通过一体化增压密封回灌系统，将开采出来的承压水回灌到基坑外的承压含水层中去，不仅仅减少了对周边环境影响，也有效避免由于铁离子胶状物产生所导致的管道堵塞等运行故障的发生频率，减少后期运行的清洗维护费用，大大提高了工作效率，同时具有显著的经济效益和环保效应。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种富水富铁地区深基坑承压水抽灌一体化系统，其特征在于：包括壳体(1)、隔水底座(2)、伸缩杆(3)、支撑垫板(4)、伺服电机(5)、丝杆(6)，其中，所述隔水底座(2)设置于壳体(1)内壁的上边缘处，所述伸缩杆(3)一端固定设置于隔水底座(2)上，所述伸缩杆(3)的另一端与支撑垫板(4)固定连接，所述支撑垫板(4)上开设有通孔，所述伺服电机(5)固定安装在支撑垫板(4)上，所述丝杆(6)的一端穿过通孔的内壁与伺服电机(5)的输出端固定连接，所述丝杆(6)的另一端套设有转动环，且丝杆(6)另一端的外壁与转动环的内壁转动连接。

2.根据权利要求1所述富水富铁地区深基坑承压水抽灌一体化系统，其特征在于：所述转动环的一侧固定设有挤压盘(7)，所述挤压盘(7)的一侧外边缘处固定设有密封胶条(8)。

3.根据权利要求2所述富水富铁地区深基坑承压水抽灌一体化系统，其特征在于：所述隔水底座(2)顶端一侧的中间位置固定设有连接环(9)，且连接环(9)的内壁穿过隔水底座(2)的一侧与壳体(1)的内部连通，且挤压盘(7)的外壁与密封胶条(8)的外壁分别与连接环(9)的内壁接触。

4.根据权利要求3所述富水富铁地区深基坑承压水抽灌一体化系统，其特征在于：所述连接环(9)顶端的两侧均固定设有螺纹环(10)，且螺纹环(10)的两端分别与连接环(9)顶端的两侧固定连接，且丝杆(6)一端的外壁与螺纹环(10)的内壁螺纹连接，所述壳体(1)内壁的一侧开设有压缩腔(11)，所述壳体(1)内壁的另一侧开设有蓄能室(12)，所述隔水底座(2)上开设有连接孔一(13)和连接孔二。

5.根据权利要求4所述富水富铁地区深基坑承压水抽灌一体化系统，其特征在于：所述连接孔一(13)的内壁穿插设有排水管(14)，且排水管(14)的内壁穿过连接孔一(13)的内壁与蓄能室(12)的内部连通，所述排水管(14)上设有出水阀(15)。

6.根据权利要求5所述富水富铁地区深基坑承压水抽灌一体化系统，其特征在于：所述连接孔二的内壁穿插设有进水管(16)，且进水管(16)的内壁穿过连接孔二的内壁与蓄能室(12)的内部连通，所述进水管(16)上设有进水阀(17)。

7.根据权利要求6所述富水富铁地区深基坑承压水抽灌一体化系统，其特征在于：所述壳体(1)顶端的一侧开设有开关面板，所述开关面板的一侧开设有伺服电机开关，且伺服电机(5)通过伺服电机开关与外接电源电性连接。

8.一种基于权利要求6所述的富水富铁地区深基坑承压水抽灌一体化系统的施工工法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在基坑范围内建造降压井(18)，降压井(18)伸入到承压含水层中；在降压井(18)底部设置过滤器(21)，过滤器(21)位于承压含水层；

步骤2，在基坑范围外建造回灌井(25)，且回灌井(25)伸入到承压含水层中；同时在回灌井(25)与降压井(18)之间建造基坑地墙；

步骤3，将潜水泵(22)放入到降压井(18)内，且潜水泵(22)位于井内动水位(19)下；

步骤4，将增压泵一端与潜水泵(22)连接，另一端与进水管(16)连接，而排水管(14)深入到回灌井(25)内的承压含水层中，同时在回灌井(25)上设置空气释放管(24)；

步骤5，启动潜水泵(22)将降压井(18)内的承压水送入到增压泵中，在增压泵的作用下对承压水进行增压，增压后的承压水通过进水管(16)进入到蓄能室(12)中，进行储能，储能后的承压水通过排水管(14)排入回灌井(25)内的承压含水层中。

9.根据权利要求8所述富水富铁地区深基坑承压水抽灌一体化系统的施工工法，其特征在于：所述过滤器(21)与降压井(18)底部同直径。

10.根据权利要求9所述富水富铁地区深基坑承压水抽灌一体化系统的施工工法，其特征在于：在降压井(18)投放密封油，使得密封油在井内动水位(19)上形成油密封层(20)。

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