CN204875827U - 插管式负压空气射流深井降水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种插管式负压空气射流深井降水装置，包括负压系统、正压系统及深井结构，所述负压系统设有真空分水管，所述正压系统设有空气分管，所述深井结构由砂井、滤管及粘土井口组成，所述正压系统的空气分管穿过负压系统的真空分水管的接头并伸入到真空分水管内；真空分水管与滤管连接，真空分水管上至少设有一个接头。本实用新型采用由砂井、滤管及粘土井口组成的深井结构，省略了井管，利于深基坑的分层降水及开挖，不影响挖土机的正常作业，具有工作效率高，施工容易，降水效果好的优点。

Description

插管式负压空气射流深井降水装置

技术领域

本实用新型涉及土建工程基坑降水技术领域，用于降水深度大于十米的基坑，尤其是一种插管式负压空气射流深井降水装置。

背景技术

深基坑开挖是现代大型建筑地下构筑物的重要施工程序，基坑中降低地下水位亦称地下水控制，即在基坑工程施工中以降低地下水位来满足支护结构和基坑挖土施工的要求，施工环境的地下水位越高，地基要求的深度越深，其施工难度越大。

现有技术通过在基坑内设置有降水井点实施基坑降水，首先是打一口深井，在深井内设置与井深等长的井管，在深井的内壁与井管的外壁之间填充砂砾构成砂井，在井管上设置井盖，并将负压系统的真空分水管及正压系统的空气分管通过井盖穿至井管内实施降水。存在的问题是，由于深基坑的土方开挖都是分层进行的，即在每层土方开挖前，要将该层高基坑内的潜水位降到该层层底的标高以下，由挖土机实施土方开挖，由于基坑内多处设置有降水井点，阻碍了挖土机的正常作业，挖土机将井管压倒、撞歪，或把井管挖断的现象屡有发生，导致降水井点报废，由于分层进行的深基坑开挖尚未完成，基坑降水还需继续进行，只能在基坑内补打深井，在基坑内二次设置降水井点，造成人力、物力及时间的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足而提供的插管式负压空气射流深井降水装置，本实用新型采用由砂井、滤管及粘土井口组成的深井结构，省略了井管，利于深基坑的分层降水及开挖，不影响挖土机的正常作业，具有工作效率高，施工容易，降水效果好的优点。

实现本实用新型目的的具体技术方案是：

一种插管式负压空气射流深井降水装置，其特点包括负压系统、正压系统及深井结构，所述负压系统由真空泵、排水管、真空总水管、真空分水管及备用真空分水管组成，负压系统的排水管、真空总水管分别连接在真空泵的两端，真空分水管的一端与真空总水管连接，真空分水管的管身上至少设有一个接头，接头上设有小孔；

所述正压系统由空压机、空气总管、空气分管、开关阀及气嘴组成，正压系统的空压机与空气总管连接，空气总管与空气分管连接，开关阀设于空气总管与空气分管之间，气嘴设于空气分管的另一端；

所述深井结构由砂井、滤管及粘土井口组成，滤管掩埋于砂井内，粘土井口设在砂井的顶部并将砂井与地表外的空间密封；

所述正压系统的空气分管经气嘴穿过负压系统的真空分水管接头上的小孔并伸入到真空分水管内；真空分水管连同空气分管穿过深井结构的粘土井口并与砂井内的滤管连接，且真空分水管上至少有一个接头位于粘土井口地表外；

所述备用真空分水管一端设有接头，备用真空分水管连同接头掩埋在砂井内并另一端与滤管连接。

所述的接头为管状，小孔与接头的管壁贯通，且小孔上设有堵头；所述的滤管的管壁由金属网编制而成，轴向设有管插口；所述的开关阀的输出端上设有排空口，且开关阀打开时排空口封闭，反之，排空口打开。

本实用新型采用由砂井、滤管及粘土井口组成的深井结构，省略了井管，利于深基坑的分层降水及开挖，不影响挖土机的正常作业，具有工作效率高，施工容易，降水效果好的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为分层开挖的使用状态示意图。

具体实施方式

参阅图1，本实用新型包括负压系统1、正压系统2及深井结构3，所述负压系统1由真空泵11、排水管13、真空总水管14、真空分水管15及备用真空分水管17组成，负压系统1的排水管13、真空总水管14分别连接在真空泵11的两端，真空分水管15的一端与真空总水管14连接，真空分水管15的管身上至少设有一个接头16，接头16上设有小孔161；

所述正压系统2由空压机21、空气总管22、空气分管23、开关阀25及气嘴24组成，正压系统2的空压机21与空气总管22连接，空气总管22与空气分管23连接，开关阀25设于空气总管22与空气分管23之间，气嘴24设于空气分管23的另一端；

所述深井结构3由砂井31、滤管33及粘土井口32组成，滤管33掩埋于砂井31内，粘土井口32设在砂井31的顶部并将砂井31与地表外的空间密封；

所述正压系统2的空气分管23经气嘴24穿过负压系统1的真空分水管15接头16上的小孔161并伸入到真空分水管15内；真空分水管15连同空气分管23穿过深井结构3的粘土井口32并与砂井31内的滤管33连接，且真空分水管15上至少有一个接头16位于粘土井口32地表外；

所述备用真空分水管17一端设有接头16，备用真空分水管17连同接头16掩埋在砂井31内并另一端与滤管33连接；所述的接头16为管状，小孔161与接头16的管壁贯通，且小孔161上设有堵头；所述的滤管33的管壁透水、透气的金属网编制而成，轴向设有管插口；所述的开关阀25的输出端上设有排空口，且开关阀25打开时排空口封闭，反之，排空口打开。

本实用新型实施例：

本实用新型的安装：参阅图1、图2，在基坑内布局降水井点的位置，将真空分水管15及备用的真空分水管17一端粘结接头16，另一端插到滤管33的管插口内并固定，备用；在深井结构3的砂井31底部铺设砂砾垫层，将滤管33连同真空分水管15及备用的真空分水管17置于砂井31内，直至滤管33位于砂砾垫层上，使真空分水管15的接头16露出地表外，备用的真空分水管17的接头16置于砂井31内，在砂井31内填充砂砾，在砂井31的顶部制作粘土井口32，粘土井口32包裹真空分水管15的外壁并将砂井31与地表外的空间密封；

将连接于负压系统1的真空分水管15与露出地表外的接头16粘结，取下接头16小孔161的堵头，将正压系统2的空气分管23经气嘴24穿过接头16上的小孔161并伸入到真空分水管15内，空气分管23气嘴24的端头高于真空分水管15的端头，在接头16处将空气分管23用胶布固定；本实用新型的负压系统1及正压系统2通过真空分水管15及接头16与深井结构3的连接完成。

本实用新型的降水工作：参阅图1、图2，当基坑的水位高于正压系统2空气分管23气嘴24的端头位置时，开启负压系统1的真空泵11及正压系统2的空压机21，同时打开空气分管23上的开关阀25，此时，真空分水管15吸水端处于负压端，空气分管23的气嘴24端处于正压端，使真空分水管15内局部的压差增大，砂井31内的水由真空分水管15的底端吸入，通过真空总水管14、真空泵11由排水管13快速排出，该工作阶段解决了基坑地下水水位较高的时段快速排水的问题，提高了降水初期基坑降水的工作效率；

当基坑的水位低于空气分管23气嘴24的端头位置，且高于真空分水管15端头的位置时，继续开启负压系统1的真空泵11，关闭正压系统2的空压机21，同时关闭空气分管23上的开关阀25，此时，开关阀25的排空口自行打开，空气分管23与大气连通，空气分管23端头的气嘴24输入常压，并与真空分水管15内的负压形成压差区，气嘴24与真空分水管15在该压差区构成一股空气射流，在空气射流的卷吸现象作用下，使得从砂井31底端吸入真空分水管15内的水在气嘴24附近变成水汽混合物，在真空泵11的作用下将水汽混合物通过真空分水管15、真空总水管14、真空泵11及排水管13排出，该工作阶段解决了基坑地下水水位较低时段的排水问题；

随着水位的降低及地下水水量的减少，当基坑的水位低于真空分水管15的端头位置时，负压系统1真空泵11继续工作，空气分管23端头的气嘴24与真空分水管15内形成的压差区依然存在，该压差区促使砂井31内的空气由真空分水管15的端头大量吸入，导致砂井31及滤管33内逐渐形成负压，此时，砂井31及滤管33对基坑周边土体内的水分产生吸附作用，将土体里的水快速汇集到砂井31及滤管33内，并通过真空分水管15继续排出，该工作阶段起到了降低基坑土体内水分含量的作用。

本实用新型土方分层开挖工作：参阅图1、图2，当基坑降水位降到该层层底的标高以下时，在土方开挖前从接头16处拆除真空水管15及空气分管23，即可由挖土机实施土方的开挖作业，挖土机连同基坑内的降水井点一起下挖，深井结构3随土方一起被挖断，在基坑土方开挖过程中，没有井管的影响，挖至该层层底的标高为止，当挖土作业完成后，在布局降水井点的位置找到真空分水管15，再次粘结接头16，按照本实用新型的安装过程，再次将连接于负压系统1的真空分水管15与露出地表外的接头16粘结，取下接头16小孔161的堵头，将正压系统2的空气分管23经气嘴24穿过接头16上的小孔161并伸入到真空分水管15内；本实用新型的负压系统1及正压系统2通过真空分水管15及接头16与深井结构3的再次连接完成，继续实施降水工作。

备用的真空分水管的应用：参阅图1、图2，本实用新型在砂井31内预埋了备用的真空分水管17，一旦原有的真空分水管15损坏，可采用备用的真空分水管17继续实施降水工作，避免了在基坑内补打深井，在基坑内二次设置降水井点的工作。

Claims (4)

1.一种插管式负压空气射流深井降水装置，其特征在于它包括负压系统（1）、正压系统（2）及深井结构（3），所述负压系统（1）由真空泵（11）、排水管（13)、真空总水管（14）、真空分水管（15）及备用真空分水管（17）组成，负压系统（1）的排水管（13）、真空总水管（14）分别连接在真空泵（11)的两端，真空分水管（15）的一端与真空总水管（14）连接，真空分水管（15）的管身上至少设有一个接头（16），接头（16）上设有小孔（161）；所述正压系统（2）由空压机（21）、空气总管（22）、空气分管（23）、开关阀（25）及气嘴（24）组成，正压系统（2）的空压机（21）与空气总管（22）连接，空气总管（22）与空气分管（23）连接，开关阀（25）设于空气总管（22）与空气分管（23）之间，气嘴（24）设于空气分管（23）的另一端；所述深井结构（3）由砂井（31）、滤管（33）及粘土井口（32）组成，滤管（33）掩埋于砂井（31）内，粘土井口（32）设在砂井（31）的顶部并将砂井（31）与地表外的空间密封；所述正压系统（2）的空气分管（23）经气嘴（24）穿过负压系统（1）的真空分水管（15）接头（16）上的小孔（161）并伸入到真空分水管（15）内；真空分水管（15）连同空气分管（23）穿过深井结构（3）的粘土井口（32）并与砂井（31）内的滤管（33）连接，且真空分水管（15）上至少有一个接头（16）位于粘土井口（32）地表外；所述备用真空分水管（17）一端设有接头（16），备用真空分水管（17）连同接头（16）掩埋在砂井（31）内并另一端与滤管（33）连接。

2.根据权利要求1所述的一种插管式负压空气射流深井降水装置，其特征在于接头（16）为管状，小孔（161）与接头（16）的管壁贯通，且小孔（161）上设有堵头。

3.根据权利要求1所述的一种插管式负压空气射流深井降水装置，其特征在于滤管（33）的管壁由金属网编制而成，轴向设有管插口。

4.根据权利要求1所述的一种插管式负压空气射流深井降水装置，其特征在于开关阀（25）的输出端上设有排空口，且开关阀（25）打开时排空口封闭，反之，排空口打开。