CN114108668B - 一种深基坑自动降水系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于基坑降水技术领域，公开了一种深基坑自动降水系统，为了解决采用人工测定不能及时检测含砂率而导致泥沙损坏水泵以及影响地下水位判定的问题。本发明包括置于降水井中的过滤管，所述过滤管内置入有抽水管，所述抽水管连通有用于降水的抽水泵，其特征在于，所述抽水泵的出水口连接有选择阀，所述选择阀的两个出口分别连接有出水管和回水管，所述过滤管包括由内之外依次设置的内管、中管和外管，所述外管与中管之间设置有滤布，所述外管和中管上开设于若干过水孔，所述中管与内管之间安装有环形的浮体，所述内管上开设有滑动槽，所述滑动槽内配设有能够在滑动槽内上下滑动的滑板。

Description

一种深基坑自动降水系统

技术领域

本发明属于基坑降水技术领域，具体涉及一种深基坑自动降水系统。

背景技术

基坑降水是指在开挖基坑时，地下水位高于开挖底面，地下水会不断渗入坑内，为保证基坑能在干燥条件下施工，防止边坡失稳、基坑流砂、坑底隆起、坑底管涌和地基承载力下降而做的降水工作。

基坑降水主要方式有：明沟加集水井降水、轻型井点降水、喷射井点降水、电渗井点降水和深井井点降水等。其中对于深基坑而言，一般采用深井井点降水。井点降水是在基坑开挖前，在基坑梓州施工一定数量的降水井，在降水井内设置井管和滤管，利用抽水设备把井内的地下水抽出，井点降水的主要流程为：井点测量定位-开挖井口-安装护筒钻机就位-成孔-放入井管和滤管-回填虑管与孔壁之间的间隙并形成过滤层-洗井-井管内下放水泵。

目前对于深基坑降水而言，都是通过水泵抽取的方式进行抽取，而地下水位不能过渡的抽取，过渡抽取地下水和泥沙还会诱发土体沉降的风险，而水泵在抽吸的过程中也不会将降水井中的泥沙一起抽出，因此，现有技术中，在对降水井进行抽排水的时候，都会定期对降水井中的含砂率进行测定。在现场施工的过程中，对于含砂率的测定都是经过水泵抽吸出来的水进行测定（即在地面进行含砂率的测定），因此，经常存在着不能定期进行检测的问题，并且伴随着沙子不断的涌入，沉积在井管内的沉沙不断累积而升高，不仅影响水位的判定，同时过多的泥沙会损坏水泵。

发明内容

本发明为了解决采用人工测定不能及时检测含砂率而导致泥沙损坏水泵以及影响地下水位判定的问题，而提供一种深基坑自动降水系统，能够自动对降水井内的泥沙进行清理，不再需要人工对含砂率进行测定，从而使得抽水泵能够直接依据降水井内的水位进行抽取，并且也消除了因泥沙的堆积而影响地下水位的判断以及泥沙损坏水泵。

为解决技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种深基坑自动降水系统，包括置于降水井中的过滤管，所述过滤管内置入有抽水管，所述抽水管连通有用于降水的抽水泵，其特征在于，所述抽水泵的出水口连接有选择阀，所述选择阀的两个出口分别连接有出水管和回水管，所述过滤管包括由内之外依次设置的内管、中管和外管，所述外管与中管之间设置有滤布，所述外管和中管上开设于若干过水孔，所述中管与内管之间安装有环形的浮体，所述内管上开设有滑动槽，所述滑动槽内配设有能够在滑动槽内上下滑动的滑板，所述内管的外圆周壁上还设置有多个与滑动槽相互连通的条形槽，所述滑板经连接杆与浮体相互连接，所述滑板的上段开设有若干过水孔，所述内管上还设置有过水腔，所述过水腔相比于滑动槽更加靠近内管的轴线，所述内管的底部开设有与过水腔相互连通的进水孔；所述抽水管置于内管内，所述回水管的穿过浮体并延伸至过滤管的底部。

在一些实施例中，所述内管的底部为封闭端，所述中管与内管之间的底部为敞口。

在一些实施例中，所述中管的底部距离外管和内管的底部具有间距，所述外管和中管之间的滤布的下端与中管的底部相互齐平。

在一些实施例中，所述浮体上开设有用于回水管通过的贯通孔。

在一些实施例中，所述回水管的下端为封闭端，伸入到浮体下方的回水管的圆周壁上开设有多个出水孔。

在一些实施例中，所述滑动槽的上段设置有行程开关，所述行程开关电连接有控制器，所述控制器与选择阀电连接，当浮体上浮的时候带动滑板上升并触碰到形成行程开关时，行程开关发出信号并传递给控制器，控制器控制选择阀使得抽水泵的出水口与回水管连通，从而对浮体下方进行反吹。

在一些实施例中，所述外管上的过水孔的布置高度高于中管上的过水孔的布置高度。

在一些实施例中，所述外管由不锈钢制作而成，所述中管和内管由工程塑料制作而成。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的深基坑自动降水系统在使用过程中，地下水经过填充在过滤管与降水井之间的滤料层（例如砾石）先进行过滤，然后通过外管外围的滤布再次进行过滤，过滤之后的水进入到中管与内管之间的空腔内，由于泥沙的密度比水大，因此泥沙会在中管与内管之间的空腔内进行沉降，而泥沙上面的上清液通过滑板上的过水孔进入到内管的过水腔中，并通过进水孔进入到内管的内部，从而通过抽水管进行抽出进行降水作业。当地下水位升高时，浮体也会跟随地下水位的升高而升高并带动滑板上下运动，使得滑板上的过水孔始终位于液面的上半部分，从而确保进入到内管内部的水为经过过滤和沉积后水，因此在使用过程中，大幅度降低了含砂率检测的次数，甚至不需要进行含砂率的检测。从而确保减少或者防止了由于人工检测含砂率不及时而导致过渡抽取地下水而诱发地层沉降的问题。

当地下水位升高至一定程度时，浮体带动滑板向上运动触碰到行程开关，行程开关发出信号并传递给控制器，控制器控制选择阀使得抽水泵的出水口与回水管连通（或者控制器定时控制抽水泵的出水口与回水管相互连通），从而利用回水管对中管与内管之间空腔的下方进行冲洗（即由于重力的作用泥沙沉淀在中管与内管的下部），从而使得下方沉积的泥沙在冲洗的过程中沿着中管与外管底部之间的间隙并穿过外管进入土体中。一方面能够对中管和内管之间沉积的泥沙进行反向冲洗，将中管与内管之间的泥沙进行冲走；更为重要的是另，能够将泥沙方向喷冲至降水井内壁的土体中，在整个降水过程中，从抽水管排出的泥沙几乎可以忽略不计，解决了现有技术中由于地层下的泥沙大量抽走而带来的地层沉降的危险。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图；

图2为本发明的浮体的俯视图结构示意图；

图3为本发明的内管的剖视图结构示意图；

图中标记：1、抽水管，2、内管，3、中管，4、外管，5、滤布，6、过水孔，7、浮体，71、贯通孔，72、连接杆，8、回水管，9、滑动槽，10、滑板，11、过水腔，12、进水孔，13、条形槽。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

结合附图，本发明的深基坑自动降水系统，包括置于降水井中的过滤管，所述过滤管内置入有抽水管1，所述抽水管1连通有用于降水的抽水泵（附图中没有画出），其中抽水泵可以设置在过滤管内，也可以置入地面之上，本领域的技术人员都能明白和理解，在此不再赘述。所述抽水泵的出水口连接有选择阀，所述选择阀的两个出口分别连接有出水管和回水管8，出水管用于对从过滤管内抽取的水进行收集，以便于施工使用。一般深基坑周围为设置收集池，通过收集池对从过滤管内抽取的水进行收集。所述过滤管包括由内之外依次设置的内管2、中管3和外管4，所述外管4与中管3之间设置有滤布5，从而能够对滤布进行保护，解决了现有技术直接将滤布包覆在过滤管的外围，在放入过滤管时滤布褶皱或者挤压破坏的问题，所述外管4和中管3上开设于若干过水孔6，所述中管3与内管3之间安装有环形的浮体7，所述内管2上开设有滑动槽9，所述滑动槽9内配设有能够在滑动槽内上下滑动的滑板10，所述内管2的外圆周壁上还设置有多个与滑动槽相互连通的条形槽13，所述滑板10经连接杆72与浮体7相互连接，所述滑板10的上段开设有若干过水孔6，所述内管2上还设置有过水腔11，其中滑动槽9与过水腔11相互连通，所述过水腔11相比于滑动槽9更加靠近内管2的轴线，即是说过水腔位于内管的内侧，而滑动槽位于内管的外侧，所述内管2的底部开设有与过水腔11相互连通的进水孔12，通过进水孔12进入到内管的内部；所述抽水管1置于内管2内，所述回水管8的穿过浮体7并延伸至过滤管的底部。

其中，滑动槽、条形槽、过水腔均沿着内管的长度方向设置，对于滑动槽的具体形状和数量不作具体限制。优选的，滑动槽的数量为3个或者4个，并且均匀分布在内管上。

优选的，回水管可以设置多根，多根回水管汇聚后再与选择阀进行连接，从而利用多根回水管对内管与外管之间的环形空腔内各个部分进行冲洗，提高泥沙反冲的效果。

本发明的深基坑自动降水系统在使用过程中，地下水经过填充在过滤管与降水井之间的滤料层（例如砾石）先进行过滤，然后通过外管外围的滤布再次进行过滤，过滤之后的水进入到中管与内管之间的空腔内，由于泥沙的密度比水大，因此泥沙会在中管与内管之间的空腔内进行沉降，而泥沙上面的上清液通过滑板上的过水孔进入到内管的过水腔中，并通过进水孔进入到内管的内部，从而通过抽水管进行抽出进行降水作业。当地下水位升高时，浮体也会跟随地下水位的升高而升高并带动滑板上下运动，使得滑板上的过水孔始终位于液面的上半部分，从而确保进入到内管内部的水为经过过滤和沉积后水，因此在使用过程中，大幅度降低了含砂率检测的次数，甚至不需要进行含砂率的检测。从而确保减少或者防止了由于人工检测含砂率不及时而导致过渡抽取地下水而诱发地层沉降的问题。

当地下水位升高至一定程度时，浮体带动滑板向上运动触碰到行程开关，行程开关发出信号并传递给控制器，控制器控制选择阀使得抽水泵的出水口与回水管连通（或者控制器定时控制抽水泵的出水口与回水管相互连通），从而利用回水管对中管与内管之间空腔的下方进行冲洗（即由于重力的作用泥沙沉淀在中管与内管的下部），从而使得下方沉积的泥沙在冲洗的过程中沿着中管与外管底部之间的间隙并穿过外管进入土体中。一方面能够对中管和内管之间沉积的泥沙进行反向冲洗，将中管与内管之间的泥沙进行冲走；更为重要的是另，能够将泥沙方向喷冲至降水井内壁的土体中，在整个降水过程中，从抽水管排出的泥沙几乎可以忽略不计，解决了现有技术中由于地层下的泥沙大量抽走而带来的地层沉降的危险。

在一些实施例中，所述内管2的底部为封闭端，所述中管与内管之间的底部为敞口。

在一些实施例中，所述中管3的底部距离外管4和内管5的底部具有间距，所述外管4和中管3之间的滤布5的下端与中管的底部相互齐平。从而使得通过回水管8在进行反冲的时候，泥沙能够通过中管下方的空腔排出。

在一些实施例中，所述浮体7上开设有用于回水管通过的贯通孔71，其中贯通孔71的尺寸大于回水管的外径，从而使得回水管不会对浮体7的运动在成影响。

在一些实施例中，所述回水管8的下端为封闭端，伸入到浮体7下方的回水管的圆周壁上开设有多个出水孔，从而利用出水孔形成多条冲击水流，对沉积的泥沙进行反冲，提高泥沙冲洗的效果。

在一些实施例中，所述滑动槽9的上段设置有行程开关，所述行程开关电连接有控制器，所述控制器与选择阀电连接，当浮体上浮的时候带动滑板上升并触碰到形成行程开关时，行程开关发出信号并传递给控制器，控制器控制选择阀使得抽水泵的出水口与回水管连通，从而对浮体下方进行反吹。

在一些实施例中，控制器也定时发出信号对选择阀进行控制，从而将水流回抽至回水管内对内管与中管之间形成的空腔内的泥沙进行冲洗。

在一些实施例中，所述外管4上的过水孔6的布置高度高于中管上的过水孔的布置高度，从而使得当地下水位快速上升到一定程度时（超过中管上最上方的过水孔），外管与中管之间具有一定的液面高度差，利用这个液面高度差带来的压差形成压力，提高水流进入到中管与内管之间的速度，直至达到平衡。

在一些实施例中，所述外管4由不锈钢制作而成，所述中管3和内管2由工程塑料制作而成。其中，外管4起到保护的作用，中管和内管的结构可以利用塑料一体成型，从而降低制造的成本。

Claims (6)

1.一种深基坑自动降水系统，其特征在于，包括置于降水井中的过滤管，所述过滤管内置入有抽水管，所述抽水管连通有用于降水的抽水泵，其特征在于，所述抽水泵的出水口连接有选择阀，所述选择阀的两个出口分别连接有出水管和回水管，所述过滤管包括由内之外依次设置的内管、中管和外管，所述外管与中管之间设置有滤布，所述外管和中管上开设于若干过水孔，所述中管与内管之间安装有环形的浮体，所述内管上开设有滑动槽，所述滑动槽内配设有能够在滑动槽内上下滑动的滑板，所述内管的外圆周壁上还设置有多个与滑动槽相互连通的条形槽，所述滑板经连接杆与浮体相互连接，所述滑板的上段开设有若干过水孔，所述内管上还设置有过水腔，所述过水腔相比于滑动槽更加靠近内管的轴线，所述内管的底部开设有与过水腔相互连通的进水孔；所述抽水管置于内管内，所述回水管的穿过浮体并延伸至过滤管的底部；所述滑动槽的上段设置有行程开关，所述行程开关电连接有控制器，所述控制器与选择阀电连接，当浮体上浮的时候带动滑板上升并触碰到形成行程开关时，行程开关发出信号并传递给控制器，控制器控制选择阀使得抽水泵的出水口与回水管连通，从而对浮体下方进行反吹。

2.根据权利要求1所述的深基坑自动降水系统，其特征在于，所述内管的底部为封闭端，所述中管与内管之间的底部为敞口。

3.根据权利要求2所述的深基坑自动降水系统，其特征在于，所述中管的底部距离外管和内管的底部具有间距，所述外管和中管之间的滤布的下端与中管的底部相互齐平。

4.根据权利要求1所述的深基坑自动降水系统，其特征在于，所述浮体上开设有用于回水管通过的贯通孔。

5.根据权利要求4所述的深基坑自动降水系统，其特征在于，所述回水管的下端为封闭端，伸入到浮体下方的回水管的圆周壁上开设有多个出水孔。

6.根据权利要求1所述的深基坑自动降水系统，其特征在于，所述外管上的过水孔的布置高度高于中管上的过水孔的布置高度。

Images