CN201908323U - 一种地下构筑物底板的泄水泄压装置 - Google Patents
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Abstract
一种地下构筑物底板的泄水泄压装置，涉及地下建筑施工技术领域，所解决的是加快泄水速度，减缓基底顶举水压力的技术问题。该装置包括泄水主管和过滤器，所述泄水主管分成上下两段，其上段为导流管段，其下段为泄水管段；所述导流管段的管壁不透水，所述泄水管段的管壁透水；所述过滤器呈环柱状，同轴套设于泄水管段的外周，其内圈柱面及外圈柱面均透水并均设有一层滤网，在内、外两层滤网之间填充有滤砂，其顶部由一不透水的环状封装顶板盖封，且该封装顶板的内圈与泄水管段的外管壁接合，其底部及泄水管段的下端管口由一不透水的封装底板盖封；所述导流管段的中部套设有—环形止水板。本实用新型提供的装置，在承压水环境下能可靠防止管涌。
Description
技术领域
本实用新型涉及地下建筑施工技术，特别是涉及一种地下构筑物底板的泄水泄压装置的技术。
背景技术
在地下构筑物的底板施工过程中布设泄水泄压装置（俗称泄水孔）是地下工程结构施工过程常用且重要的结构安全措施。泄水泄压装置的主要作用是，在地下构筑物底板受到较为明显的浮力或承压水顶举力的情况下，在基坑内构筑物的底板、侧壁和内衬浇筑后尚处在安全强度很低的的工况阶段，可借助泄水泄压装置来消除或大幅度减缓地下水浮力或承压水的承压力对构筑物底板的顶举作用，防止底板或地下整体结构的变形、开裂，保障底板结构和构筑物整体结构的安全稳定。
现有的泄水泄压装置的泄水主管是一竖直且上下两端开口的直管，设置时将泄水主管的下部埋设于垫层面下，在其下端管口的正下方铺设钢筋网格、铁丝网、土工纱布构成过滤结构层，然后在该过滤结构层的上方及泄水主管的下部管腔内回填滤砂至预先设定的高度，然后在滤砂层的顶面铺设土工纱布、铁丝网和钢筋网格构成另一过滤结构层。该种泄水装置在埋设时须先在泄水管底部以下的坑内预填入设定厚度的滤砂，泄水装置入坑到位后在泄水装置周围围填设定高度滤砂，滤砂顶面最高不超过地下构筑物底板的垫层的底面标高。这种泄水泄压装置的结构为垂直向的过滤渗流结构，在地下水浮力较小的地层中可以达到有效的泄水效果，但在地层含水量丰富或有充足补给来源的含水层中，尤其是在承压含水层中，因地下水的浮力或承压力较大使得泄水主管容易成为管涌的通道，一旦发生管涌，构筑物底板下的地基结构会发生破坏，底板局部会承受明显不均匀的顶举压力，从而对刚浇筑的未达到养护强度的构筑物的结构产生变形甚或破坏作用，危及构筑物安全乃至基坑安全。例如近年来在上海地区部分地下基坑工程中，由于（微）承压含水层中泄水孔设置不当，曾多次引发严重渗漏和流砂经泄水孔向坑内喷涌的情况。
另外，由于垂直向的过滤渗流结构有效渗流面积较小，因此现有泄水泄压装置的泄水速度也较慢，而且由于整根泄水主管中均填满了滤砂，因此也无法借助水泵来加快泄水速度。
实用新型内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种泄水速度快，在承压水环境下能可靠防止管涌、高效减缓基底顶举水压力的地下构筑物底板的泄水泄压装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种地下构筑物底板的泄水泄压装置，包括泄水主管和过滤器，所述泄水主管是一竖直且上下两端开口的直管，其特征在于：所述泄水主管分成上下两段，其上段为导流管段，其下段为泄水管段；
所述导流管段的管壁不透水，所述泄水管段的管壁透水；
所述过滤器呈环柱状，同轴套设于泄水管段的外周并固定，其内圈柱面及外圈柱面均透水并均设有一层滤网，在内、外两层滤网之间填充有滤砂，其顶部由一不透水的环状封装顶板盖封，且该封装顶板的内圈与泄水管段的外管壁接合，其底部及泄水管段的下端管口由一不透水的封装底板盖封；
所述导流管段的中部套设有—板面水平且不透水的环形止水板，该止水板的内圈与导流管段的外管壁接合。
进一步的，所述泄水管段的管壁上开设有多个贯通其管壁的滤孔。
进一步的，所述泄水管段的外管壁上附有一层垫网，所述过滤器的外层滤网上附有一层垫网。
进一步的，所述过滤器的内圈滤网层与其外圈滤网层之间的径向间距在8～15 cm之间。
进一步的，所述过滤器的外周填设有一层滤砂，且过滤器的外周面没入其外周的滤砂层内。
本实用新型提供的地下构筑物底板的泄水泄压装置，通过同心圆状布设的内圈滤网层、外圈滤网层，及填充在内、外圈滤网层之间的滤砂组成一双层过滤结构的水平向过滤渗流过滤器，且该过滤器的顶部及底部均封闭，地下水可通过该过滤器水平向过滤渗入泄水管段泄水，由于采用了水平过滤渗流方式，使得地下水有效渗流面积相比采用竖向渗流的传统泄水装置增大了8倍左右，能在地下构筑物底板承受较大的地下水顶举压力时快速泄水减压，大大降低地下水顶举压力对底板或构筑物整体结构的破坏性威胁，因此在承压水环境下能可靠防止管涌、高效减缓基底顶举水压力，且双层过滤结构和稳定的内置滤砂层具有二重过滤特性，能可靠确保和正常发挥的渗流过滤作用。另外，在泄水管段内还可以安放水泵，通过水泵加快泄水速度，有利于缩短渗压趋于平衡的时间，减缓水压力对基底结构安全或地下构筑物整体稳定性的威胁，有效防止地下钢筋混凝土结构物在未达到设计强度的建造过程中发生结构变形、开裂等质量问题，甚或对整个地下工程和基坑安全造成严重威胁。
附图说明
图1是本实用新型实施例的地下构筑物底板的泄水泄压装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明对本实用新型的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本实用新型，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型的保护范围。
如图1所示，本实用新型实施例所提供的一种地下构筑物底板的泄水泄压装置，包括泄水主管和过滤器3，所述泄水主管是一竖直且上下两端开口的直管，其特征在于：所述泄水主管分成上下两段，其上段为导流管段1，其下段为泄水管段2；
所述导流管段1的管壁不透水，所述泄水管段2的管壁透水；
所述过滤器3呈环柱状，同轴套设于泄水管段2的外周并固定，其内圈柱面及外圈柱面均透水并均设有一层滤网，在内、外两层滤网之间填充有滤砂，其顶部由一不透水的环状封装顶板盖封5，且该封装顶板5的内圈与泄水管段2的外管壁接合，其底部及泄水管段2的下端管口由一不透水的封装底板4盖封；
所述导流管段1的中部套设有—板面水平且不透水的环形止水板6，该止水板6的内圈与导流管段1的外管壁接合。
本实用新型实施例中，所述泄水管段为钢质圆孔滤管，其管壁上开设有多个贯通其管壁的滤孔，实际应用时泄水管段也可以是钢质桥式滤管，还可以是由其它不透水材料制成的圆孔滤管。
本实用新型实施例中，所述导流管段和泄水管段是两根独立的直管，所述泄水主管由导流管段与泄水管段对向接合而成，实际应用中泄水主管也可以是一整根直管，该直管分成上下两段，其上段构成导流管段，其下部管壁上开设滤孔构成泄水管段。
本实用新型实施例中，所述过滤器的内圈滤网层与其外圈滤网层之间的径向间距在8～15cm之间。
本实用新型实施例中，所述过滤器的外周填设有一层滤砂，且过滤器的外周面没入其外周的滤砂层内。
本实用新型实施例中，所述止水板为圆环形平板或内圆外方的环形平板。
本实用新型实施例中，所述过滤器内圈柱面及外圈柱面的滤网宜选用耐腐蚀、韧性好的尼龙丝滤网，也可酌情选用铁丝、钢丝、铜丝或不锈钢材质的滤网。
本实用新型实施例中，所述泄水管段的外管壁上附有一层透水的垫网，所述过滤器的外层滤网上附有一层透水的垫网，所述垫网的结构可选择梯形立体网、螺旋丝连接立体网或钢筋垫筋等，垫网的材质可根据不同的设计使用寿命选择铁丝、钢丝、铜丝、不绣钢丝等金属丝，垫网的金属丝材料直径因不同材质而异，其直径范围通常在0.5～1.2mm之间，垫网的目数可据材质和丝材直径而定，通常在8～12目之间，垫网的厚度通常在6～10mm之间。
本实用新型实施例实际应用时，如果泄水管段选用桥式滤管，可不设置垫网。
本实用新型实施例的具体使用方法如下：
1）在已铺设素砼垫层且未绑扎底板钢筋的基坑坑底，按预先计算的泄水泄压装置埋设数量及各泄水泄压装置之间的埋设间距标定各泄水泄压装置的埋设平面点位；
其中，泄水泄压装置埋设数量及各泄水泄压装置之间的埋设间距计算方法为现有技术，该计算方法先根据地下构筑物重量、构筑物底板面积及其下方的地下含水层的渗透系数，以能使地下构筑物重量与泄入构筑物内的地下水的重量之和与承压水对构筑物底板顶举力达到压力平衡为基准，计算出所需的每小时单位底板面积泄水量，再根据计算出的每小时单位底板面积泄水量计算出泄水泄压装置的埋设数量及各泄水泄压装置之间的埋设间距，地下含水层的渗透系数越小，则构筑物底板单位面积所承受的承压水顶举力也越大，则所需的每小时单位底板面积泄水量也越大，泄水泄压装置的埋设间距就越小，埋设数量也越多；
2）在每个埋设平面点位按预先设定的标高、孔径及深度挖设或钻设一桶形埋设坑，并在坑底铺垫滤料；
其中，埋设坑的标高、孔径及深度的设定方法为现有技术，该设定方法根据构筑物底板与对其具有浮托力或承压水顶举力的含水地层之间的位置关系进行设定，以泄水泄压装置的过滤器能埋入对地下构筑物底板具有浮托力或承压水顶举力的含水地层中为基准；
3）在每个埋设坑中垂直居中安放一个本实用新型实施例所提供的泄水泄压装置，并用滤料将各泄水泄压装置的过滤器外周填实，直至滤料盖过过滤器顶部及埋设坑坑顶，然后在埋设坑的坑顶范围内修复因挖设埋设坑而受损的素砼垫层；
其中，每个泄水泄压装置的泄水主管均竖直；
其中，各泄水泄压装置的止水板均焊置于泄水主管的外壁，且止水板的标高位于构筑物底板设计厚度的中下部位；
4）将各泄水泄压装置的泄水主管顶口用盖板封盖，以防杂物进入；
5）绑扎底板钢筋，浇筑基坑底板混凝土，并在基坑的降水设施关闸停运后，除去各泄水泄压装置的泄水主管顶口的盖板，使各泄水泄压装置进入工作状态。
本实用新型实施例在渗透系数较大的粉细砂地层或砾砂地层中使用时，能有效消除作用于基础底板的地下水浮力和承压水顶举压力的影响，并避免发生管涌现象。
Claims (5)
1.一种地下构筑物底板的泄水泄压装置，包括泄水主管和过滤器，所述泄水主管是一竖直且上下两端开口的直管，其特征在于：所述泄水主管分成上下两段，其上段为导流管段，其下段为泄水管段；
所述导流管段的管壁不透水，所述泄水管段的管壁透水；
所述过滤器呈环柱状，同轴套设于泄水管段的外周并固定，其内圈柱面及外圈柱面均透水并均设有一层滤网，在内、外两层滤网之间填充有滤砂，其顶部由一不透水的环状封装顶板盖封，且该封装顶板的内圈与泄水管段的外管壁接合，其底部及泄水管段的下端管口由一不透水的封装底板盖封；
所述导流管段的中部套设有—板面水平且不透水的环形止水板，该止水板的内圈与导流管段的外管壁接合。
2.根据权利要求1所述的地下构筑物底板的泄水泄压装置，其特征在于：所述泄水管段的管壁上开设有多个贯通其管壁的滤孔。
3.根据权利要求1所述的地下构筑物底板的泄水泄压装置，其特征在于：所述泄水管段的外管壁上附有一层垫网，所述过滤器的外层滤网上附有一层垫网。
4.根据权利要求1所述的地下构筑物底板的泄水泄压装置，其特征在于：所述过滤器的内圈滤网层与其外圈滤网层之间的径向间距在8～15 cm之间。
5.根据权利要求1所述的地下构筑物底板的泄水泄压装置，其特征在于：所述过滤器的外周填设有一层滤砂，且过滤器的外周面没入其外周的滤砂层内。
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