CN210066791U - 一种用于基坑泄压降水和疏干降水的降水组合系统 - Google Patents

一种用于基坑泄压降水和疏干降水的降水组合系统 Download PDF

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陈威
杨勇
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陈洪明
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本实用新型公开了一种用于基坑泄压降水和疏干降水的降水组合系统,涉及基坑降排水的技术领域,其包括设置在基坑边坡处的多个支护桩,基坑于多个支护桩外围还开挖有多个外管井,基坑底于支护桩远离外管井的一侧开挖有多个内管井,外管井和内管井内分别插接有下端部连通有滤管的外降水管和内降水管,滤管位于基坑下部承压水含水层中,基坑底于超挖部位的周边开挖有多个轻型井点,轻型井点内插接有井点支管,井点支管上端部密封设置且连通有抽水泵,下端部连通有滤头,外降水管和内降水管内均设置有潜水泵。本实用新型通过内降水管和外降水管的设置减少了支护桩两侧下部的水头差,无需再设置止水帷幕,减小了施工量,提高了施工效率。

Description

一种用于基坑泄压降水和疏干降水的降水组合系统
技术领域
本实用新型涉及基坑降排水的技术领域,尤其是涉及一种用于基坑泄压降水和疏干降水的降水组合系统。
背景技术
随着社会经济的快速发展,城市用地的紧张促使建构筑物不断向地下空间扩展,加速了城市地下空间的开发,导致城市基坑开挖规模朝向更大更深方向发展。对于存在丰富地下水地段的基坑开挖,其中地下水控制是很重要的一个工序。地下水控制,即在基坑工程施工中以降低地下水位来满足围护结构和挖土施工的要求,施工环境的地下水位越高,基坑开挖深度越深,其施工难度越大。为能够顺利的进行基坑开挖,一般采用疏堵结合的办法,即在基坑支护外围设置止水帷幕,基坑内设置降水井管以解决此类技术问题。
在一些特殊地层如粉土粉砂层,这类土层渗透系数较小,用单一的管井降水难以将该土层中的水彻底疏干,阻碍了基坑内其它施工机械的正常运行,增加了施工机械的工作难度、降低了施工效率,特别是对于有电梯井的部位需进行超挖,这种条件下要求能快速的将地下水控制在开挖面以下,确保土体干燥。
专利公告号为CN108385706A的中国专利,提出了一种用于深基坑的井点降水与排水装置,包括设置在深基坑外围的集水总管、与集水总管连接的抽水装置、沿集水总管的长度方向排布且竖直向下设置的若干井点管,还包括沿深基坑侧壁一周设置的止水帷幕,井点管底部设置有过滤管,井点管上朝止水帷幕的方向设置有集水侧管,集水侧管上设置有若干透水孔与能够启闭透水孔的调节装置。当雨水泛滥时,利用抽水装置与连通井点管的侧管能够将止水帷幕周围土层中的积水抽离,避免止水帷幕因负担过大出现崩塌或是渗漏的情况,而利用调节装置控制透水孔启闭,当利用井点管底部的过滤管抽取地下水时,将透水孔闭合形成密闭空间,从而增强抽水装置对地下水的抽取吸力。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷:在基坑边坡设置边坡支护后还需要在基坑外四周设置由止水桩相互咬合构成的止水帷幕,使得对基坑进行降水作业时工程量较大,工期较长,不利于施工效率的提升。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种工期短施工效率高的用于基坑泄压降水和疏干降水的降水组合系统。
本实用新型的目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种用于基坑泄压降水和疏干降水的降水组合系统,包括设置在基坑边坡处且插入基坑底下端的多个支护桩,基坑于多个所述支护桩外围还竖直开挖有多个外管井,基坑底于所述支护桩远离所述外管井的一侧竖直开挖有多个内管井,所述外管井和所述内管井内分别插接有外降水管和内降水管,所述外降水管和所述内降水管的下端部均连通有滤管,所述滤管位于基坑下部承压水含水层中,基坑底于超挖部位的周边开挖有多个轻型井点,所述轻型井点内插接有井点支管,所述井点支管上端部密封设置且连通有抽水泵,下端部连通有滤头,所述外降水管和所述内降水管内均设置有潜水泵。
通过采用上述技术方案,支护桩对基坑底周围的边坡起支撑防护作用,以尽可能确保基坑底的正常施工作业,基坑外围和基坑底四周分别设置深入至基坑下部承压水含水层的外降水管和内降水管,基坑下部承压水含水层中的地下水经滤管过滤后渗入外降水管和内降水管中,再通过潜水泵排出,有效减少了支护桩两侧基坑和基坑底下部的水头差,进而有效解决了基坑侧壁止水的问题,使得基坑侧壁无需再设置止水帷幕,减小了施工量,提高了施工效率,同时也减少了工程造价;外降水管和内降水管的设置降低了基坑内地下水水位的同时,还能防止基坑在开挖过程中发生突涌等破坏;在基坑底超挖部位周边设置轻型井点进行疏干降水,可以有效解决基坑底下部粉土、粉砂层的地下水无法通过管井降水疏干的情况,以达到超挖区域开挖和施工时土体保持干燥状态的标准。
进一步设置为:多个所述井点支管的上端部共同连通有一个集水管,所述集水管与所述抽水泵进水口连通。
通过采用上述技术方案,基坑底超挖区域及其周围的地下水经滤头过滤后渗入井点支管中,抽水泵启动后将集水管和多个井点支管内抽成负压,进而使多个井点支管中的地下水经集水管汇聚后被抽水泵排出,实现了多个井点支管的同步排水,尽可能保证了超挖区域下端的均匀排水疏干。
进一步设置为:多个所述井点支管中的若干个共同连通有一个集水管,所述集水管与所述抽水泵进水口连通,且所述集水管和与之连通的若干个所述井点支管以及所述抽水泵组成一个降水单元,所述降水单元设置有多组且互不连通。
通过采用上述技术方案,多个井点支管被划分成多个降水单元,每个降水单元均设置有独立的抽水泵进行排水,便于在某个井点支管发生堵塞现象需抽水泵停机进行处理时,不至于影响其他降水单元的排水作业,降低了井点支管发生堵塞时对组合系统降水效率的影响。
进一步设置为:所述井点支管的上端部与所述集水管之间连通有透明橡胶软管。
通过采用上述技术方案,井点支管中的地下水通过透明橡胶软管汇聚到集水管中,可通过透明橡胶软管中的水量和水质判断与之连通的井点支管是否发生堵塞现象,便于对井点支管的堵塞现象进行及时疏通处理。
进一步设置为:所述井点支管为外直径小于30mm的镀锌钢管,所述集水管为PVC管。
通过采用上述技术方案,镀锌钢管在长期处于地下水侵蚀的环境中不易生锈且可重复利用,PVC管经济适用,重复利用性高,减小了施工成本。
进一步设置为:所述滤管周壁开设有多个滤水孔,所述滤管和所述滤头外周壁及下端部均依次包覆有尼龙网层和钢丝网层。
通过采用上述技术方案,地下水通过滤水孔渗入滤管中再涌入与之连通的外降水管或内降水管中,尼龙网层对渗入滤管中的地下水进行过滤,钢丝网层起进一步的过滤作用并对尼龙网层起防护作用,防止地底砂石划破尼龙网层而影响滤管的过滤地下水效果。
进一步设置为:基坑上口于所述外管井和所述支护桩之间设置有引水槽,所述潜水泵和所述抽水泵的出水口均与所述引水槽连通。
通过采用上述技术方案,外降水管、内降水管和井点支管中的地下水被抽出后统一汇入引水槽中被及时排走,以尽可能避免自基坑下部承压水含水层中抽出的地下水再次渗入基坑下部而影响基坑的整体施工。
进一步设置为:所述支护桩上沿其长度方向穿设有多个锚索,所述锚索背向基坑底且呈向下倾斜设置,多个所述支护桩上端面共同固定连接有沿多个所述支护桩排布方向的冠梁。
通过采用上述技术方案,锚索对支护桩进行加固,以尽可能防止支护桩在边坡外围基坑土层的挤压下发生倒塌,冠梁进一步对多个支护桩进行连接固定,加强了多个支护桩围合成的支护体系的稳定性,保证了支护桩对基坑边坡的防护作用。
综上所述,本实用新型的有益技术效果为:
1.通过外降水管和内降水管的双重降水作用,减少了支护桩两侧基坑和基坑底下部的水头差,进而有效解决了基坑侧壁止水的问题,使得基坑侧壁无需再设置止水帷幕,减小了施工量,提高了施工效率,同时也减少了工程造价;
2.降水系统通过外降水管、内降水管和井点支管的组合设置,极大地降低了基坑下部的地下水水位,同时对基坑底下部的粉土、粉砂层中的地下水也能有效疏通,提高了基坑底的降水、疏干效率,缩短了工期;
3.通过透明橡胶软管的设置可有效观察井点支管的疏水情况及堵塞情况,以便及时进行处理。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的整体结构示意图;
图2是沿图1中A-A线的剖视结构示意图;
图3是图1中B部分的局部放大示意图;
图4是图2中C部分的局部放大示意图;
图5是图2中D部分的局部放大示意图;
图6是本实用新型实施例二的整体结构示意图。
附图标记:1、支护桩;2、外管井;3、内管井;4、外降水管;5、内降水管;6、滤管;7、轻型井点;8、井点支管;9、抽水泵;10、滤头;11、潜水泵;12、集水管;13、透明橡胶软管;14、滤水孔;15、尼龙网层;16、钢丝网层;17、引水槽;18、锚索;19、冠梁。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
实施例一
参照图2和图3,为本实用新型公开的一种用于基坑泄压降水和疏干降水的降水组合系统,包括竖直设置在基坑边坡处且插入基坑底下端的多个支护桩1,多个支护桩1沿基坑边坡密集排列设置且由钢筋混凝土浇筑而成,支护桩1上沿其长度方向穿设固定有多个锚索18,锚索18背向基坑底且呈向下倾斜设置,多个支护桩1上端面共同固定连接有沿多个支护桩1排布方向的冠梁19,冠梁19也为钢筋混凝土浇筑而成;基坑于多个支护桩1的外围还竖直开挖有多个外管井2,基坑底于支护桩1远离外管井2的一侧竖直开挖有多个内管井3,外管井2和内管井3内分别插接有突出于基坑和基坑底上表面的外降水管4和内降水管5,外降水管4和内降水管5的下端部均连通有滤管6,滤管6位于基坑下部承压水含水层中,基坑上口于外管井2和支护桩1之间还设置有沿基坑边坡的引水槽17,外降水管4和内降水管5内的下端部均设置有出水口与进水槽连通的潜水泵11(如图4所示)。
支护桩1对基坑底周围的边坡起支撑防护作用,以尽可能确保基坑底的正常施工作业,锚索18对支护桩1进行加固,以尽可能防止支护桩1在边坡外围基坑土层的挤压下发生倒塌,冠梁19进一步对多个支护桩1进行连接固定,加强了多个支护桩1围合成的支护体系的稳定性,有效保证了支护桩1对基坑边坡的防护作用。
基坑下部承压水含水层中的地下水经滤管6过滤后渗入外降水管4和内降水管5中,再通过潜水泵11排出至引水槽17内,有效减少了支护桩1两侧基坑和基坑底下部的水头差,进而有效解决了基坑侧壁止水的问题,使得基坑侧壁无需再设置止水帷幕,减小了施工量,提高了施工效率,同时也减少了工程造价;外降水管4和内降水管5的设置在降低了基坑内地下水水位的同时,还能防止基坑在开挖过程中发生突涌等破坏;引水槽17将外降水管4和内降水管5中排出的地下水及时排走,避免地下水再次渗入基坑土层中。
参照图3和图5,基坑底于超挖部位的周边开挖有多个轻型井点7,轻型井点7内插接有井点支管8,井点支管8为外直径小于30mm的镀锌钢管,井点支管8的下端部连通有滤头10,上端部共同连通有一个PVC材质的集水管12,集水管12的出水端还连通有出水口与引水槽17连通的抽水泵9(如图1所示),井点支管8的上端部与集水管12之间连通有透明橡胶软管13。
基坑底超挖区域及其周围的地下水经滤头10过滤后渗入井点支管8中,抽水泵9启动后将集水管12和多个井点支管8内抽成负压,进而使多个井点支管8中的地下水经集水管12汇聚后被抽水泵9排出至引水槽17内,实现了多个井点支管8的同步排水,尽可能保证了超挖区域下端的均匀排水疏干,可以有效解决基坑底下部粉土、粉砂层的地下水无法通过管井降水疏干的情况;通过透明橡胶软管13中的水量和水质可判断与之连通的井点支管8是否发生堵塞现象,便于对井点支管8的堵塞现象进行及时疏通处理;井点支管8设置成镀锌钢管不易生锈且可重复利用,PVC材质的集水管12也经济耐用,重复利用性高,减小了施工成本。
参照图4,滤管6周壁开设有多个滤水孔14,滤管6和滤头10外周壁及下端部均依次通过铁丝捆扎包覆有尼龙网层15和钢丝网层16。地下水通过滤水孔14渗入滤管6中再涌入与之连通的外降水管4或内降水管5中,尼龙网层15对渗入滤管6或滤头10中的地下水进行过滤,钢丝网层16起进一步的过滤作用并对尼龙网层15起防护作用,防止地底砂石划破尼龙网层15而影响滤管6或滤头10的过滤效果。
实施例二
参照图6,为本实用新型公开的一种用于基坑泄压降水和疏干降水的降水组合系统,与实施例一的不同之处在于:多个井点支管8中的若干个井点支管8共同连通有一个集水管12,抽水泵9设置有多个且其进水口与集水管12连通,集水管12和与之连通的若干个井点支管8以及抽水泵9组成一个降水单元,降水单元设置有多组且相互之间互不连通。
这样设置后,多个井点支管8被划分成多个降水单元,每个降水单元均设置有独立的抽水泵9进行排水,各自降水单元内若干个井点支管8内渗入的地下水后,启动该降水单元中的抽水泵9后将集水管12和多个井点支管8内抽成负压,进而使多个井点支管8中的地下水经集水管12汇聚后被抽水泵9排出至引水槽17内,实现了井点支管8对超挖区域的有效疏干;各降水单元由各自的抽水泵9独立控制,便于在某个井点支管8发生堵塞现象需抽水泵9停机进行处理时,不至于影响其他降水单元的排水作业,降低了井点支管8发生堵塞时对组合系统降水效率的影响。
本实施例的实施原理及有益效果为:
在基坑边坡的外沿设置多个外降水管4,在基坑底设置有多个沿基坑边坡的内降水管5,外降水管4和内降水管5的下端部均连通滤管6且滤管6位于基坑下部承压水含水层中,外降水管4和内降水管5内再设置潜水泵11,将自承压水含水层中渗入外降水管4和内降水管5中的地下水排出,降低了基坑内地下水水位,有效防止了基坑在开挖过程中发生突涌等破坏,同时还减少了基坑边坡两侧基坑和基坑底下部的水头差,解决了基坑边坡侧壁止水的问题,使得基坑边坡侧壁无需再设置止水帷幕,减小了施工量,提高了施工效率,同时也减少了工程造价;在基坑底超挖部位周边设置轻型井点7进行疏干降水,可以有效解决基坑底下部粉土、粉砂层的地下水无法通过管井降水疏干的情况,以达到超挖区域开挖和施工时土体保持干燥状态的标准。
本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例,并非依此限制本实用新型的保护范围,故:凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于基坑泄压降水和疏干降水的降水组合系统,其特征在于:包括设置在基坑边坡处且插入基坑底下端的多个支护桩(1),基坑于多个所述支护桩(1)外围还竖直开挖有多个外管井(2),基坑底于所述支护桩(1)远离所述外管井(2)的一侧竖直开挖有多个内管井(3),所述外管井(2)和所述内管井(3)内分别插接有外降水管(4)和内降水管(5),所述外降水管(4)和所述内降水管(5)的下端部均连通有滤管(6),所述滤管(6)位于基坑下部承压水含水层中,基坑底于超挖部位的周边开挖有多个轻型井点(7),所述轻型井点(7)内插接有井点支管(8),所述井点支管(8)上端部密封设置且连通有抽水泵(9),下端部连通有滤头(10),所述外降水管(4)和所述内降水管(5)内均设置有潜水泵(11)。
2.根据权利要求1所述的用于基坑泄压降水和疏干降水的降水组合系统,其特征在于:多个所述井点支管(8)的上端部共同连通有一个集水管(12),所述集水管(12)与所述抽水泵(9)进水口连通。
3.根据权利要求1所述的用于基坑泄压降水和疏干降水的降水组合系统,其特征在于:多个所述井点支管(8)中的若干个共同连通有一个集水管(12),所述集水管(12)与所述抽水泵(9)进水口连通,且所述集水管(12)和与之连通的若干个所述井点支管(8)以及所述抽水泵(9)组成一个降水单元,所述降水单元设置有多组且互不连通。
4.根据权利要求2或3中任意一项所述的用于基坑泄压降水和疏干降水的降水组合系统,其特征在于:所述井点支管(8)的上端部与所述集水管(12)之间连通有透明橡胶软管(13)。
5.根据权利要求4所述的用于基坑泄压降水和疏干降水的降水组合系统,其特征在于:所述井点支管(8)为外直径小于30mm的镀锌钢管,所述集水管(12)为PVC管。
6.根据权利要求1所述的用于基坑泄压降水和疏干降水的降水组合系统,其特征在于:所述滤管(6)周壁开设有多个滤水孔(14),所述滤管(6)和所述滤头(10)外周壁及下端部均依次包覆有尼龙网层(15)和钢丝网层(16)。
7.根据权利要求6所述的用于基坑泄压降水和疏干降水的降水组合系统,其特征在于:基坑上口于所述外管井(2)和所述支护桩(1)之间设置有引水槽(17),所述潜水泵(11)和所述抽水泵(9)的出水口均与所述引水槽(17)连通。
8.根据权利要求1所述的用于基坑泄压降水和疏干降水的降水组合系统,其特征在于:所述支护桩(1)上沿其长度方向穿设有多个锚索(18),所述锚索(18)背向基坑底且呈向下倾斜设置,多个所述支护桩(1)上端面共同固定连接有沿多个所述支护桩(1)排布方向的冠梁(19)。
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