CN113585359A - 载水减浮抗浮系统及地下室结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种载水减浮抗浮系统及地下室结构，载水减浮抗浮系统包括蓄水池、进水管和出水管。蓄水池开设有进水口、出水口及与外界空气连通的通气口；进水管用于连通汇水系统与蓄水池，蓄水池高于汇水系统设置，以使汇水系统中的水通过进水管克服自身重力流向至蓄水池中；出水管用于连通排水系统和蓄水池。蓄水池设于汇水系统的上方，将蓄水池设于一定高度位置处，以将地下水水头高度能够维持于蓄水池下方，且地下水水头高度大于蓄水池高度的地下水均通过排水系统排出，建筑的自重能够抵消蓄水池与汇水系统之间地下水的浮力，降低对排水系统的要求，减少排水成本。地下室结构能够实现将地下水水头高度始终控制于蓄水池的高度以下。

Description

载水减浮抗浮系统及地下室结构

技术领域

本发明涉及地下室排水领域，特别是涉及一种载水减浮抗浮系统及地下室结构。

背景技术

在我国东南沿海地区，由于地下水水位较高，建筑物通常需要进行抗浮设计，常用的抗浮方法有：抗拔桩法、排水减压法及增加自重法等。其中抗拔桩法应用最为广泛，但同时也存在造价较高，施工工期较长的缺点。为了节约投资，提高施工效率，近年来许多技术人员对排水减压法进行了创新性的研究。传统的排水减压法的地下结构周围设有止水帷幕，地下结构底板下方设置有若干集水坑，集水坑内设置有潜水泵和水位感应开关，当地下水水位超过抗浮控制水位时，可以触发潜水泵开启排水。由于集水坑设置于地下室底板下方，使得位于地下室中的地下水均通过汇水结构引入积水坑中排出，以将地下水水头控制在地下室底板的下方，没有发挥该建筑的自重的作用，且位于地下室部分的地下水均通过汇水结构汇入集水坑中，汇入流量较大，对排水件的要求较高，排水成本较大。

发明内容

由于集水坑设置于地下室底板下方，使得位于地下室中的地下水均通过汇水结构引入积水坑中排出，以将地下水水头控制在地下室底板的下方，没有发挥该建筑的自重的作用，且位于地下室部分的地下水均通过汇水结构汇入集水坑中，汇入流量较大，对排水件的要求较高，排水成本较大。基于此，有必要提供一种载水减浮抗浮系统及地下室结构，以便于发挥该建筑自重抵消部分地下水水头，并将地下水的水头高度控制在底层地下室内。

具体技术方案如下：

一方面，本申请涉及一种载水减浮抗浮系统，包括蓄水池、进水管和出水管，所述蓄水池开设有进水口、出水口及与外界空气连通的通气口；所述进水管用于连通汇水系统与所述蓄水池，所述蓄水池高于所述汇水系统设置，以使所述汇水系统中的水通过所述进水管克服自身重力流向至所述蓄水池中；所述出水管用于连通排水系统和所述蓄水池。

上述载水减浮抗浮系统在使用时，该蓄水池设于汇水系统的上方，将所述蓄水池设于一定高度位置处，以将地下水水头高度能够维持于蓄水池下方。所述蓄水池开设有与大气连通的通气口，通过水的流动性使得地下水水头高度大于蓄水池高度的地下水能够通过所述进水管汇入所述蓄水池中，并通过排水管排出，所述出水管与排水系统连通，使得地下水水头高度大于蓄水池高度的地下水均通过排水系统排出，以使地下水水头高度始终控制于蓄水池的高度以下，建筑的自重能够抵消蓄水池与汇水系统之间地下水的浮力，降低对排水系统的要求，减少排水成本。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述载水减浮抗浮系统还包括与大气连通的通气管，所述通气管的一端通过所述通气口与所述蓄水池连通，所述通气管的另一端与所述蓄水池设有间隔高度差，所述蓄水池位于所述通气管下方。所述通气管相对蓄水池设有间隔高度差，使得该地下水汇入蓄水池后具有缓冲段，避免流量过大导致地下水通过通气口溢出，当蓄水池汇入流量大于排出流量时，可将地下水水头控制于通气管内，具有一定的缓冲作用。

在其中一个实施例中，所述载水减浮抗浮系统还包括排水系统，所述排水系统包括集水井和用于将所述集水井中的水排出的排水件，所述出水管与所述集水井连通，所述排水件与所述集水井连通。通过所述出水管将水头高度高于所述蓄水池的地下水均排至集水井中，再通过排水件进行排出，整体结构简单合理，成本低。

在其中一个实施例中，所述载水减浮抗浮系统还包括汇水系统，所述汇水系统包括盲沟和疏水层，所述疏水层的厚度大于所述盲沟的厚度，所述盲沟设置于所述疏水层内，所述进水管与所述盲沟连通。地下水通过疏水层进入至盲沟中，通过盲沟内的导流通道流动，再通过进水管流动至蓄水池中，汇水效果良好。

在其中一个实施例中，所述载水减浮抗浮系统还包括连通管和水位监测系统，所述水位监测系统包括与大气连通的水位观测管，所述水位观测管的一端与进水管均通过所述连通管连通所述盲沟，所述水位观测管的另一端与所述盲沟设有间隔高度差，所述盲沟位于所述水位观测管的下方。所述水位观测管和所述进水管共同汇入所述连通管中从而连通所述盲沟，通过设置所述水位观测管实现了地下水水头高度的实时监测，结构简单，监测方便。

在其中一个实施例中，所述水位监测系统还包括多个控制阀，所述水位观测管和进水管均设有一个所述控制阀。通过设置多个控制阀能够实现水位观测管与盲沟相对应连接，从而观测对应盲沟处的地下水水头高度。

另一方面，本申请还提供了一种地下室结构，包括上述任一实施例中的载水减浮抗浮系统。

该地下室结构通过该载水减浮抗浮系统能够实现将地下水水头高度始终控制于蓄水池的高度以下，通过地下室建筑的自重计算出能够抵消的地下水水头高度，再将蓄水池设置于地下室中，使得地下室建筑的自重能够发挥抵消部分水头的作用，从而降低对排水系统的要求，减少排水成本。

在其中一个实施例中，所述地下室结构还包括顶板、侧壁、第一层底板和第二层底板，所述顶板、侧壁和第一层底板围合形成第一层地下室，所述第一层底板、侧壁和第二层底板围合形成第二层地下室，所述蓄水池设置于所述第二层地下室内。

在其中一个实施例中，所述地下室结构还包括隔水系统，所述隔水系统包括止水帷幕和上部隔水层，所述上部隔水层盖设于所述顶板，所述止水帷幕围设于所述侧壁的外壁，所述止水帷幕的一端用于穿设于不透水层，以限制水通过透水层渗透入止水帷幕内。通过在侧壁的外壁围设止水帷幕，阻挡绝大部分的地下水直接渗入地下室中，将止水帷幕的底端打入不透水层一定深度，保证该止水帷幕的隔水性能。该上层隔水层盖设于顶层能够阻挡地表中的水，防止地表的水通过顶层流入地下室中。

在其中一个实施例中，所述地下室结构还包括排水系统，所述排水系统包括排水件、多个明沟和多个集水井，多个所述集水井间隔地设置于所述第二层底板的外壁，相邻的所述集水井之间通过一条所述明沟连通。通过明沟将多个集水井连通，当某一处集水井水位上升水量较大时，可通过明沟流入相邻的集水井，避免某一处集水井水量过大导致从超过排水件负载的情况。

附图说明

构成本申请的一部分附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明书用于解释说明本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中使用的附图做简单的介绍，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获得其他的附图。

此外，附图并不是1:1的比例绘制，并且各个元件的相对尺寸在附图中仅示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。

图1为一实施例地下室结构的整体结构示意图；

图2为一实施例载水减浮抗浮系统的结构示意图；

图3为一实施例蓄水池的连接示意图；

图4为一实施地下室结构的俯视图。

附图标记说明：

10、载水减浮抗浮系统；110、蓄水池；112、进水口；114、出水口；116、通气口；120、进水管；130、出水管；200、通气管；300、排水系统；310、集水井；320、排水件；330、明沟；400、汇水系统；410、盲沟；412、主盲沟；414、次盲沟；420、疏水层；500、连通管；600、水位监测系统；610、水位观测管；620、控制阀；

20、地下室结构；710、顶板；720、侧壁；730、第一层底板；740、第二层底板；800、隔水系统；810、止水帷幕；820、上部隔水层；830、肥槽。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

参照图1，一实施例中的地下室结构20，包括载水减浮抗浮系统10。该载水减浮抗浮系统10包括蓄水池110、进水管120和出水管130。该地下室结构20通过该载水减浮抗浮系统10能够实现将地下水水头高度始终控制于蓄水池110的高度以下，通过地下室建筑的自重计算出能够抵消的地下水水头高度，再将蓄水池110设置于地下室中，使得地下室建筑的自重能够发挥抵消部分水头的作用，从而降低对排水系统300的要求，减少排水成本。

需要理解的是，该蓄水池110与汇水系统400之间的间隔高度由地下室建筑的自重决定，通过计算出地下室建筑自重能够抵消的最大浮力，从而得出能够抵消水头高度，该蓄水池110与汇水系统400之间的间隔高度大小需小于或等于抵消水头高度。

请参照图2和图3，蓄水池110开设有进水口112、出水口114及与外界空气连通的通气口116；进水管120用于连通汇水系统400与蓄水池110，蓄水池110高于汇水系统400设置，以使汇水系统400中的水通过进水管120克服自身重力流向至蓄水池110中；出水管130用于连通排水系统300和蓄水池110。当地下水的水头高度高于蓄水池110时，汇水系统400汇集的地下水通过进水管120克服重力的流向蓄水池110中，并通过排水管排出。当地下水的水头高度低于蓄水池110的高度时，地下水不会溢出至蓄水池110中，此时地下水对地下室建筑的浮力可通过地下室建筑的自重抵消，排水系统300不需要进行工作。

上述载水减浮抗浮系统10在使用时，该蓄水池110设于汇水系统400的上方，将蓄水池110设于一定高度位置处，以将地下水水头高度能够维持于蓄水池110下方。蓄水池110开设有与大气连通的通气口116，通过水的流动性使得地下水水头高度大于蓄水池110高度的地下水能够通过进水管120汇入蓄水池110中，并通过排水管排出，出水管130与排水系统300连通，使得地下水水头高度大于蓄水池110高度的地下水均通过排水系统300排出，以使地下水水头高度始终控制于蓄水池110的高度以下，建筑的自重能够抵消蓄水池110与汇水系统400之间地下水的浮力，降低对排水系统300的要求，减少排水成本。

请参照图1，地下室结构20还包括顶板710、侧壁720、第一层底板730和第二层底板740，顶板710、侧壁720和第一层底板730围合形成第一层地下室，第一层底板730、侧壁720和第二层底板740围合形成第二层地下室，蓄水池110设置于第二层地下室内。可选地，该地下室还可设置多层地下室，以实现地下空间的利用，当设置为大于两层的多层地下室时。该汇水系统400设置于最底层地下室的底部，该蓄水池110设置于地下室内，根据地下室建筑的自重计算出抵消水头高度，该蓄水池110与汇水系统400的间隔高度需小于或等于抵消水头高度。

请参照图2，载水减浮抗浮系统10还包括与大气连通的通气管200，通气管200的一端通过通气口116与蓄水池110连通，通气管200的另一端与蓄水池110设有间隔高度差，蓄水池110位于通气管200下方。通气管200相对蓄水池110设有间隔高度差，使得该地下水汇入蓄水池110后具有缓冲段，避免流量过大导致地下水通过通气口116溢出，当蓄水池110汇入流量大于排出流量时，可将地下水水头控制于通气管200内，具有一定的缓冲作用。可选地，该通气口116设置于该蓄水池110的顶部，该通气管200可视为向上增大该蓄水池110的侧壁720长度，从而提高蓄水池110的蓄水量且提高了地下水水头的控制高度范围。

请参照图2，载水减浮抗浮系统10还包括排水系统300，排水系统300包括集水井310和用于将集水井310中的水排出的排水件320，出水管130与集水井310连通，排水件320与集水井310连通。通过出水管130将水头高度高于蓄水池110的地下水均排至集水井310中，再通过排水件320进行排出，整体结构简单合理，成本低。

请参照图2，载水减浮抗浮系统10还包括汇水系统400，汇水系统400包括盲沟410和疏水层420，疏水层420的厚度大于盲沟410的厚度，盲沟410设置于疏水层420内，进水管120与盲沟410连通。地下水通过疏水层420进入至盲沟410中，通过盲沟410内的导流通道流动，再通过进水管120流动至蓄水池110中，汇水效果良好。具体地，该盲沟410包括主盲沟412和次盲沟414，该主盲沟412设置于该第二层底板740的中部位置，该次盲沟414设置于主盲沟412周围部分，通过设置次盲沟414增加排水通道的密度，提高排水效果。

请参照图2，载水减浮抗浮系统10还包括连通管500和水位监测系统600，水位监测系统600包括与大气连通的水位观测管610，水位观测管610的一端与进水管120均通过连通管500连通盲沟410，水位观测管610的另一端与盲沟410设有间隔高度差，盲沟410位于水位观测管610的下方。水位观测管610和进水管120共同汇入连通管500中从而连通盲沟410，通过设置水位观测管610实现了地下水水头高度的实时监测，结构简单，监测方便。具体地，该水位检测管设置于第二层地下室，可位于第二层地下室监测地下水水头的实时高度。该水位观测管610为透明材料制成，该水位观测管610的外壁上刻有刻度尺，便于地下水水头高度的读数。

请参照图2，水位监测系统600还包括多个控制阀620，水位观测管610和进水管120均设有一个控制阀620。通过设置多个控制阀620能够实现水位观测管610与盲沟410相对应连接，从而观测对应盲沟410处的地下水水头高度。具体地，该水位观测系统间隔设置于盲沟410内，通过控制阀620之间的配合，使得一段盲沟410对应连通一根水位观测管610，便于实现盲沟410分段监测，通过对比各个位置处的水位观测管610，能够监测出盲沟410的堵塞情况，便于盲沟410进行清理。

请参照图1，地下室结构20还包括隔水系统800，隔水系统800包括止水帷幕810和上部隔水层820，上部隔水层820盖设于顶板710，止水帷幕810围设于侧壁720的外壁，止水帷幕810的一端用于穿设于不透水层，以限制水通过透水层渗透入止水帷幕810内。通过在侧壁720的外壁围设止水帷幕810，阻挡绝大部分的地下水直接渗入地下室中，将止水帷幕810的底端打入不透水层一定深度，保证该止水帷幕810的隔水性能。该上层隔水层盖设于顶层能够阻挡地表中的水，防止地表的水通过顶层流入地下室中。具体地，该隔水系统800还包括肥槽，该肥槽设置于该止水帷幕810的连接缝隙处，提高个隔水系统800的密封性能和隔水性能。

请参照图1和图4，具体地，该排水系统300还包括多个明沟330，该集水井310的数量设置为多个，多个集水井310间隔地设置于第二层底板740的外壁，相邻的集水井310之间通过一条明沟330连通。通过明沟330将多个集水井310连通，当某一处集水井310水位上升水量较大时，可通过明沟330流入相邻的集水井310，避免某一处集水井310水量过大导致从超过排水件320负载的情况。

请参照图4，优选地，该第二层底板740为方形底板，该集水井310和明沟330的数量均设置有四个，四个该集水井310分别设置于该第二层底板740的四个端角处，通过明沟330实现相邻集水井310之间的连通，将该集水井310设置于第二层底板740保证的地下室室内排水的合理性。

优选地，该排水件320为排水泵，该排水泵设置于地表，该排水泵通过导通管与集水井310连接。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种载水减浮抗浮系统，其特征在于，包括：

蓄水池，所述蓄水池开设有进水口、出水口及与外界空气连通的通气口；

进水管，所述进水管用于连通汇水系统与所述蓄水池，所述蓄水池高于所述汇水系统设置，以使所述汇水系统中的水通过所述进水管克服自身重力流向至所述蓄水池中；以及

出水管，所述出水管用于连通排水系统和所述蓄水池。

2.根据权利要求1所述的载水减浮抗浮系统，其特征在于，还包括与大气连通的通气管，所述通气管的一端通过所述通气口与所述蓄水池连通，所述通气管的另一端与所述蓄水池设有间隔高度差，所述蓄水池位于所述通气管下方。

3.根据权利要求1所述的载水减浮抗浮系统，其特征在于，还包括排水系统，所述排水系统包括集水井和用于将所述集水井中的水排出的排水件，所述出水管与所述集水井连通，所述排水件与所述集水井连通。

4.根据权利要求1所述的载水减浮抗浮系统，其特征在于，还包括汇水系统，所述汇水系统包括盲沟和疏水层，所述疏水层的厚度大于所述盲沟的厚度，所述盲沟设置于所述疏水层内，所述进水管与所述盲沟连通。

5.根据权利要求4所述的载水减浮抗浮系统，其特征在于，还包括连通管和水位监测系统，所述水位监测系统包括与大气连通的水位观测管，所述水位观测管的一端与进水管均通过所述连通管连通所述盲沟，所述水位观测管的另一端与所述盲沟设有间隔高度差，所述盲沟位于所述水位观测管的下方。

6.根据权利要求5所述的载水减浮抗浮系统，其特征在于，所述水位监测系统还包括多个控制阀，所述水位观测管和进水管均设有一个所述控制阀。

7.一种地下室结构，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的载水减浮抗浮系统。

8.根据权利要求7所述的地下室结构，其特征在于，还包括顶板、侧壁、第一层底板和第二层底板，所述顶板、侧壁和第一层底板围合形成第一层地下室，所述第一层底板、侧壁和第二层底板围合形成第二层地下室，所述蓄水池设置于所述第二层地下室内。

9.根据权利要求8所述的地下室结构，其特征在于，还包括隔水系统，所述隔水系统包括止水帷幕和上部隔水层，所述上部隔水层盖设于所述顶板，所述止水帷幕围设于所述侧壁的外壁，所述止水帷幕的一端用于穿设于不透水层，以限制水通过透水层渗透入止水帷幕内。

10.根据权利要求8所述的地下室结构，其特征在于，还包括排水系统，所述排水系统包括排水件、多个明沟和多个集水井，多个所述集水井间隔地设置于所述第二层底板的外壁，相邻的所述集水井之间通过一条所述明沟连通。

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