CN114875941B - 一种含砂富水地层高效降水系统及其降水方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种含砂富水地层高效降水系统，涉及基坑降水系统的技术领域，包括外套管、内套管和泵体，外套管用于竖直插入基坑中，内套管的长度小于外套管的长度，内套管用于插入外套管中，泵体设置在内套管中，泵体上设置有管道，管道延伸至外套管外，泵体用于将内套管中的水抽出至基坑外。本申请具有减少降水工作时泵体的损毁现象的效果。

Description

一种含砂富水地层高效降水系统及其降水方法

技术领域

本申请涉及基坑降水系统的技术领域，尤其是涉及一种含砂富水地层高效降水系统及其降水方法。

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，地下水会不断渗入基坑内，为保证基坑能够在干燥条件下施工，防止边坡失稳、基础流沙、坑底隆起等问题而做的降水工作。

相关的基坑降水系统包括套管和泵体，套管用于插入地下，施工人员将套管中的泥土清除形成基坑，套管用于对基坑的侧壁起到支撑作用，减少基坑垮塌的几率，套管上开设有孔洞，泥土中的地下水能够通过孔洞流入基坑中，泵体设置在套管中，泵体上连接有管道，管道向上延伸并伸出至套管外，施工人员通过泵体将套管中的地下水排出至基坑外，能够使地下水水位降低至基坑底部的下方，从而达到降水效果，方便施工人员挖设建筑结构。

上述中的相关技术方案存在以下缺陷：在含砂量较大的地层进行降水工作时，地下水中混合有较多砂石，使用泵体抽出地下水的过程中砂石会吸入泵体中，从而对泵体造成较大损毁，造成不便。

发明内容

为了减少降水工作时泵体的损毁现象，本申请提供一种含砂富水地层高效降水系统及其降水方法。

本申请提供的一种含砂富水地层高效降水系统采用如下的技术方案：

一种含砂富水地层高效降水系统，包括外套管、内套管和泵体，外套管用于竖直插入基坑中，内套管的长度小于外套管的长度，内套管用于插入外套管中，泵体设置在内套管中，泵体上设置有管道，管道延伸至外套管外，泵体用于将内套管中的水抽出至基坑外。

通过采用上述技术方案，通过在基坑中插入外套管，使外套管能够对基坑的侧壁起到支撑作用，通过在外套管中设置内套管，使内套管的长度小于外套管的长度，当泥土中的地下水渗入内套管中时，地下水堆积在外套管和内套管之间，进而使地下水中的砂石能够沉淀在内套管外侧，当堆积在外套管和内套管之间的地下水水位提升至与内套管平齐时，地下水能够流入内套管中并通过泵体排出，流入内套管中的地下水砂石较小，对泵体的损耗较小，具有提升泵体使用寿命的效果。

可选的，内套管包括底板和伸缩筒，底板连接在伸缩筒端部，底板为圆板形结构，底板直径与外套管内径相同，底板与伸缩筒同轴连接。

通过采用上述技术方案，通过在伸缩筒的端部设置底板，使底板滑动连接在外套管中，底板对伸缩筒起到导向作用，能够减少伸缩筒安装位置偏移的几率，使伸缩筒竖直设置在外套管中。

可选的，伸缩筒包括多个圆管，圆管互相连接并拼成圆形管结构，圆管之间互相抵接，相邻的两个圆管之间的空隙通过相离运动增加。

通过采用上述技术方案，通过使用多个圆管拼接形成伸缩筒，使多个圆管之间能够互相移动，进而使圆管之间的空隙改变，当外套管与内套管之间堆积的水位较高且流入外套管中的地下水较少时，使用人员能够移动位于上侧的圆管，从而使位于水面处的含砂量较少的地下水流入内套管中，起到加快地下水排出的效果。

可选的，圆管上设置有多个轴座，轴座上滑动连接有连杆，连杆的长度方向与圆管长度方向平行，一个连杆插入相邻的两个圆管上的两个轴座中，连杆端部连接有凸圆，凸圆用于卡在轴座上。

通过采用上述技术方案，通过在圆管上设置多个轴座，在轴座上滑动连接连杆，通过在连杆上两端设置凸圆，使凸圆能够卡在轴座上，进而使相邻的两个圆管互相滑动连接，使用人员通过移动位于上侧的圆管，能够使相邻两个圆管之间的距离改变，连杆起到导向作用，能够限定相邻圆管之间的相对移动方向，方便安装和使用。

可选的，内套管中设置有多个卡件，卡件员内套管圆周方向等距间隔排列，泵体上设置有安装座，安装座上远离泵体的一侧表面上设置有多个卡块，卡块用于插入卡件之间的空隙中。

通过采用上述技术方案，通过在内套管中设置卡件，使卡件能够支撑安装座，进而起到支撑泵体的效果，通过在安装座上设置卡块，使卡块能够插入卡件之间的空隙中，进而使安装座卡接在内套管中，能够减少泵体工作时移动和转动的几率。

可选的，内套管上设置有清砂机构，清砂机构包括盒体和绳索二，盒体为中空的圆形盒结构，盒体套设在内套管上，绳索二连接在盒体上，绳索二上远离盒体的一端位于外套管外。

通过采用上述技术方案，通过在内套管上设置清砂机构，使盒体能够沿外套管长度方向滑动，使用人员通过使盒体下落至基坑底部，使地下水中的砂石沉淀在盒体中，使用人员通过绳索二能够拉起盒体，进而方便使用人员清理堆积在基坑底部的砂石。

可选的，盒体外侧壁与外套管滑动连接，盒体外侧壁上开设有开口，盒体上转动连接有转动板，转动板用于封堵开口。

通过采用上述技术方案，通过在盒体外侧壁上转动连接转动板，使转动板在外套管内时通过抵接在外套管上保持竖直状态，进而使盒体能够盛装地下水中沉淀的砂石，当使用人员将盒体移动至外套管外时，转动板能够在砂石的重力作用下转动，进而使盒体内的砂石流出，方便使用人员清理盒体中的砂石。

本申请提供的一种含砂富水地层高效降水系统的降水方法采用如下的技术方案：

一种含砂富水地层高效降水系统的降水方法，包括如下步骤：

S1：在基坑中设置外套管，在外套管中插入内套管，使内套管的下底端插入基坑底部；

S2：在内套管上套设清砂机构，使清砂机构能够在外套管中竖直滑动，在内套管中设置泵体，使泵体位于基坑底部；

S3：等待地下水通过透水孔伸入外套管中，使地下水堆积在外套管和内套管之间，当地下水水位提升至与内套管同高时，启动泵体，使泵体抽出内套管中的地下水；

S4：竖直移动清砂机构，使沉淀在外套管和内套管之间的砂石能够移出至基坑外，将空的清砂机构滑入外套管中，使清砂机构能够沉入基坑底部并继续盛装砂石。

通过采用上述技术方案，通过在外套管中设置内套管，当泥土中的地下水渗入外套管中时，地下水堆积在外套管和内套管之间，在地下水堆积的过程中，地下水中混合的砂石沉淀在基坑底部，随着地下水液面的提升，地下水能够没过内套管并流入内套管中，使泵体将地下水抽出，地下水中的砂石隔绝在内套管外，从而起到保护泵体的效果，减少泵体所受磨损。

综上所述，本申请的有益技术效果为：

1.通过在基坑中插入外套管，使外套管能够对基坑的侧壁起到支撑作用，通过在外套管中设置内套管，使内套管的长度小于外套管的长度，当泥土中的地下水渗入内套管中时，地下水堆积在外套管和内套管之间，进而使地下水中的砂石能够沉淀在内套管外侧，当堆积在外套管和内套管之间的地下水水位提升至与内套管平齐时，地下水能够流入内套管中并通过泵体排出，流入内套管中的地下水砂石较小，对泵体的损耗较小，具有提升泵体使用寿命的效果；

2.通过使用多个圆管拼接形成伸缩筒，使多个圆管之间能够互相移动，进而使圆管之间的空隙改变，当外套管与内套管之间堆积的水位较高且流入外套管中的地下水较少时，使用人员能够移动位于上侧的圆管，从而使位于水面处的含砂量较少的地下水流入内套管中，起到加快地下水排出的效果；

3.通过在盒体外侧壁上转动连接转动板，使转动板在外套管内时通过抵接在外套管上保持竖直状态，进而使盒体能够盛装地下水中沉淀的砂石，当使用人员将盒体移动至外套管外时，转动板能够在砂石的重力作用下转动，进而使盒体内的砂石流出，方便使用人员清理盒体中的砂石。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图。

图2是本申请实施例的局部剖视示意图。

图3是本申请实施例的内套管和盒体的连接结构示意图。

图4是本申请实施例的内套管的局部剖视示意图。

图5是本申请实施例的底板的结构示意图。

附图标记：1、外套管；11、透水孔；2、内套管；21、底板；22、伸缩筒；220、圆管；221、轴座；222、连杆；223、凸圆；23、卡件；24、绳索一；3、泵体；31、安装座；311、卡块；4、清砂机构；41、盒体；411、转动板；42、绳索二。

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含砂富水地层高效降水系统。参照图1和图2，包括外套管1、内套管2和泵体3，外套管1为使用金属或混凝土制成的圆形管结构，外套管1用于竖直插入地下，施工人员通过将外套管1中的泥土清除，从而构建出基坑结构，外套管1起到支护作用，能够减少基坑侧壁垮塌的几率。外套管1上开设有多个透水孔11，泥土中的地下水能够通过透水孔11并流入外套管1中。内套管2为使用金属或混凝土制成的圆形管结构，内套管2竖直插入外套管1中，内套管2与外套管1同轴设置，内套管2的长度小于外套管1，内套管2的下底部插入基坑底部。当地下水流入外套管1中时，地下水堆积在外套管1和内套管2之间的空间中，随着地下水堆积，地下水水位提升，从而使地下水能够逐渐淹没并流入内套管2中。在地下水水位提升的过程中，地下水静置在外套管1和内套管2之间，此时混合在地下水中的砂石能够通过静置沉淀在基坑底部。泵体3设置在内套管2中，泵体3上连接有管道，管道竖直向上延伸并伸出至外套管1外。泵体3用于抽出堆积在内套管2中的地下水，通过使地下水中的砂石沉淀在内套管2外，从而使泵体3抽水过程中，地下水中杂质较小，减少砂石对泵体3和管道的磨损。

参照图3，内套管2包括底板21和伸缩筒22,伸缩筒22包括多个圆管220，多个圆管220互相拼接形成伸缩筒22,底板21固定连接在伸缩筒22的一侧端部。底板21为圆板形结构，底板21的直径与外套管1的内径相同。底板21与伸缩筒22垂直。当伸缩筒22竖直插入外套管1中时，底板21能够在外套管1中滑动，底板21起到导向作用，能够使伸缩筒22保持在相对外套管1同轴的位置。

参照图3和图4，圆管220内壁上安装有多个轴座221，每个轴座221上均滑动连接有连杆222，连杆222的长度方向与轴座221长度方向平行。相邻的两个圆管220上的轴座221位置一一对应，连杆222插入相邻的两个圆管220上的轴座221上。连杆222的端部连接有凸圆223，凸圆223用于卡在轴座221上。相邻的两个圆管220能够通过连杆222相离移动，从而使两个圆管220之间产生供地下水通过的空间。伸缩筒22上远离底板21的一端连接有绳索一24，绳索一24向上延伸并伸出至外套管1外，使用人员通过拉动绳索一24，能够使位于上侧的圆管220向上移动，当外套管1和内套管2之间堆积的地下水较高，而通过透水孔11流入外套管1中的地下水较少时，使用人员使两个圆管220之间产生空间，能够使静置的地下水流入内套管2中，使用人员拉动绳索一24的过程中，圆管220自上而下依次移动，从而使堆积在外套管1和内套管2之间的地下水能够由上而下逐渐流入内套管2中，使流入内套管2中的地下水中混合的砂石较小，对泵体3的损害较小。

参照图4和图5，泵体3上安装有安装座31，安装座31用于卡接在内套管2中。圆管220内壁上安装有多个卡件23，卡件23沿圆管220圆周间隔设置，安装座31上远离泵体3的一侧安装有多个卡块311，卡块311能够竖直插入卡件23之间的空隙中，进而使卡件23起到支撑和限位作用，能够使安装座31在圆管220中保持静止，减少安装座31在内套管2中晃动和转动的几率。

参照图3，内套管2上套设有清砂机构4，清砂机构4包括盒体41和绳索二42，盒体41为圆环形结构，盒体41上顶面开设有开口，盒体41内侧滑动连接在内套管2上，盒体41外侧滑动连接在外套管1上。盒体41用于设置在基坑的底部，从而使地下水中沉淀的砂石能够落在盒体41中。绳索二42设置有多个，绳索二42的一端固定在盒体41上，另一端向上延伸至基坑外。使用人员通过拉动绳索二42，能够使盒体41在基坑内竖直滑动，进而起到将基坑底部沉积的砂石捞出的效果。

参照图3，盒体41外侧壁上开设有开口，盒体41上转动连接有转动板411，转动板411为弧形板，转动板411通过转动封堵盒体41侧壁的开口。转动板411的转轴上能够设置扭簧，从而使转动板411保持竖直状态并封堵盒体41侧壁上的开口。当盒体41位于外套管1中时，外套管1抵住转动板411，能够使盒体41盛装砂石。当使用人员将盒体41上移至外套管1上端处时，转动板411能够自动向外侧转动，进而使盒体41中盛装的砂石倒出至外套管1外，方便使用人员清理基坑中的砂石。

本申请实施例的实施原理为：通过在外套管1中设置内套管2，使地下水渗入外套管1后堆积在内套管2外侧，进而使地下水能够在外套管1中静置，使地下水中的砂石沉淀在内套管2外侧，通过在内套管2内设置泵体3，使泵体3能够将内套管2中的地下水抽出，流入内套管2的地下水中含有较少固体杂质，能够减少泵体3的损耗，通过在内套管2上套设清砂机构4，使盒体41能够盛装地下水中沉淀的砂石，使用人员通过竖直移动盒体41，能够起到清理基坑中砂石的效果。

本申请实施例还公开一种含砂富水地层高效降水系统的降水方法,包括如下步骤:

S1：在基坑中设置外套管1，在外套管1中插入内套管2，使内套管2的下底端插入基坑底部；

S2：在内套管2上套设清砂机构4，使清砂机构4能够在外套管1中竖直滑动，在内套管2中设置泵体3，使泵体3位于基坑底部；

S3：等待地下水通过透水孔11伸入外套管1中，使地下水堆积在外套管1和内套管2之间，当地下水水位提升至与内套管2同高时，启动泵体3，使泵体3抽出内套管2中的地下水；

S4：竖直移动清砂机构4，使沉淀在外套管1和内套管2之间的砂石能够移出至基坑外，将空的清砂机构4滑入外套管1中，使清砂机构4能够沉入基坑底部并继续盛装砂石。

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 (5)

1.一种含砂富水地层高效降水系统，其特征在于：包括外套管（1）、内套管（2）和泵体（3），外套管（1）用于竖直插入基坑中，内套管（2）的长度小于外套管（1）的长度，内套管（2）用于插入外套管（1）中，泵体（3）设置在内套管（2）中，泵体（3）上设置有管道，管道延伸至外套管（1）外，泵体（3）用于将内套管（2）中的水抽出至基坑外，所述内套管(2)包括底板（21）和伸缩筒（22），底板（21）连接在伸缩筒（22）端部，底板（21）为圆板形结构，底板（21）直径与外套管（1）内径相同，底板（21）与伸缩筒（22）同轴连接，所述伸缩筒（22）包括多个圆管（220），圆管（220）互相连接并拼成圆形管结构，圆管（220）之间互相抵接，相邻的两个圆管（220）之间的空隙通过相离运动增加，所述圆管（220）上设置有多个轴座（221），轴座（221）上滑动连接有连杆（222），连杆（222）的长度方向与圆管（220）长度方向平行，一个连杆（222）插入相邻的两个圆管（220）上的两个轴座（221）中，连杆（222）端部连接有凸圆（223），凸圆（223）用于卡在轴座（221）上。

2.根据权利要求1所述的一种含砂富水地层高效降水系统，其特征在于：所述内套管（2）中设置有多个卡件（23），卡件（23）员内套管（2）圆周方向等距间隔排列，泵体（3）上设置有安装座（31），安装座（31）上远离泵体（3）的一侧表面上设置有多个卡块（311），卡块（311）用于插入卡件（23）之间的空隙中。

3.根据权利要求1所述的一种含砂富水地层高效降水系统，其特征在于：所述内套管（2）上设置有清砂机构（4），清砂机构（4）包括盒体（41）和绳索二（42），盒体（41）为中空的圆形盒结构，盒体（41）套设在内套管（2）上，绳索二（42）连接在盒体（41）上，绳索二（42）上远离盒体（41）的一端位于外套管（1）外。

4.根据权利要求3所述的一种含砂富水地层高效降水系统，其特征在于：所述盒体（41）外侧壁与外套管（1）滑动连接，盒体（41）外侧壁上开设有开口，盒体（41）上转动连接有转动板（411），转动板（411）用于封堵开口。

5.一种根据权利要求1所述的含砂富水地层高效降水系统的降水方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：在基坑中设置外套管（1），在外套管（1）中插入内套管（2），使内套管（2）的下底端插入基坑底部；

S2：在内套管（2）上套设清砂机构（4），使清砂机构（4）能够在外套管（1）中竖直滑动，在内套管（2）中设置泵体（3），使泵体（3）位于基坑底部；

S3：等待地下水通过透水孔（11）伸入外套管（1）中，使地下水堆积在外套管（1）和内套管（2）之间，当地下水水位提升至与内套管（2）同高时，启动泵体（3），使泵体（3）抽出内套管（2）中的地下水；

S4：竖直移动清砂机构（4），使沉淀在外套管（1）和内套管（2）之间的砂石能够移出至基坑外，将空的清砂机构（4）滑入外套管（1）中，使清砂机构（4）能够沉入基坑底部并继续盛装砂石。

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