CN217400962U - 井壁渗水引流系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉地下施工设备，公开了一种井壁渗水引流系统，包括集水装置(1)、引水装置(2)和水泵，引水装置(2)的一端与井壁(3)上的集中出水点连接，另一端置于集水装置内，以能够将集中出水点处渗出的水引导至集水装置内；井壁的表面设有导流结构(4)，导流结构的下端与集水装置连接，井壁上的雨滴状渗水区的渗水能够经由导流结构导流至集水装置内；水泵与出水管连接，以能够在工作状态下将集水装置内的渗水向井外抽送；集水装置能够由混凝土包裹覆盖，以形成为井壁的支护结构(5)。本实用新型的井壁渗水引流系统结构简单，对井壁围岩的破坏小，且能够提高井壁支护结构的建设速度。

Description

井壁渗水引流系统

技术领域

本实用新型涉及地下施工设备，具体地涉及一种井壁渗水引流系统。

背景技术

竖井作为一种辅助工程项目，发挥着通风、排水等多种作业，在在诸多施工领域都有所应用。

近年来，随着我国资源的不断开发利用，越来越多的项目朝着更深层次的方向发展，大量的超深竖井也不断涌现，在超深竖井的修建过程中，突水淹井是最大的施工风险之一，且由于地下水水头高度大，一旦出现此类事故，将会对人员安全和工程造成极大的损失。因此，如何解决地下水问题，防止发生突水淹井事故，是当前竖井修建过程中亟待解决的难题。

目前，对于竖井施工过程中地下水的处理方式包括侧壁截排水、超前疏干井技术以及侧向超前注浆加固等技术方法，上述的现有技术虽然能够降低竖井侧壁孔隙潜水对竖井施工作业的影响，但其地下水处理方式应用领域较为单一，难以适用于解决不同工况下的地下水问题，且上述的现有技术会影响竖井施工作业效率，延长作业工期，成本较高，因此难以进行大面积推广应用。

有鉴于此，需要提供一种井壁渗水引流系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种井壁渗水引流系统，其能够对多种形式的渗水进行收集，且对井壁表面围岩的破坏较小，同时其还能够提高支护结构的建设速度。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种井壁渗水引流系统，包括集水装置，引水装置和水泵；所述引水装置的一端与井壁上的集中出水点连接，另一端置于所述集水装置内，以能够将所述集中出水点处渗出的水引导至所述集水装置内；所述井壁的表面设有导流结构，所述导流结构的下端与所述集水装置连接，从而所述井壁上的雨滴状渗水区的渗水能够经由所述导流结构导流至所述集水装置内；所述水泵与出水管连接，以能够在工作状态下将所述集水装置内的渗水向井外抽送；所述集水装置能够由混凝土包裹覆盖，以形成为所述井壁的支护结构。

可选地，所述引水装置为引水管，所述引水管为软管。

进一步可选地，所述引水管上与所述集中出水点相连接的一端的端头设有弹性密封结构，所述弹性密结构塞包裹于所述端头的外部，以能够在所述端头置入所述集中出水点内时，在所述引水管与所述集中出水点的内壁之间形成密封层。

进一步可选地，所述引水管上与所述集中出水点连接的一端的端头设有罩帽结构，所述罩帽结构与所述井壁相接触的接触面上设有密封结构。

进一步可选地，所述导流结构为导流槽，所述导流槽设置为至少一条，所述导流槽内嵌于所述井壁的表面，并沿所述井壁的表面螺旋向下延伸。

优选地，所述导流槽沿所述井壁的周向绕周至少一圈。

进一步地，所述集水装置为钢箱结构，该钢箱结构形成有适于容纳液体或者混凝土的容纳腔。

具体地，所述容纳腔内设有立柱结构，所述引水装置置于所述集水装置内的一端与所述立柱结构连接。

优选地，所述钢箱结构设置为多个，并沿所述井壁的周向等间距布置。

通过上述技术方案，本实用新型的井壁渗水引流系统，其通过引水装置对渗水量较大的集中出水点进行引流疏水，并能够利用导流结构对渗水量较小的雨滴状渗水区进行引流疏水，从而能够应对多种形式的渗水工况，渗出的水能够在引水装置以及导流结构的引导作用下汇聚到集水装置中并能够通过水泵以及出水管抽送至井室外；此外，在完成渗水的收集处理后，集水装置能够充当浇筑模具或是混凝土结构中的加强结构由混凝土进行包裹覆盖，以成为井壁支护结构的一部分，从而能够提高支护结构的建设速度，缩短工期，且本申请的井壁渗水引流系统结构简，故建设成本小，易于大规模的推广应用。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的井壁渗水引流系统对集中出水点进行引流时的结构示意图；

图2是本实用新型的井壁渗水引流系统对雨滴状渗水区进行引流时的结构示意图；

图3是本实用新型的井壁渗水引流系统中导流结构的结构示意图；

图4是本实用新型的井壁渗水引流系统中集水装置的结构示意图；

图5是本实用新型的井壁渗水引流系统的使用流程图。

附图标记说明

1-集水装置 11-立柱结构

2-引水装置 3-井壁

4-导流结构 5-支护结构

具体实施方式

在本实用新型中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“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，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

如图1和图2所示，在本发明所提供的井壁渗水引流系统的一种实施例中，该井壁渗水引流系统包括集水装置1，引水装置2和水泵；引水装置2 的一端与井壁3上的集中出水点连接，另一端置于集水装置1内，以能够将集中出水点处渗出的水引导至集水装置1内，其中，集中出水点是指地下水以连续水流的形式流出的出水点，例如，流出的地下水形成连续的水流沿井壁向下流淌的出水点，或者地下水呈喷射状喷出的出水点；井壁3的表面设有导流结构4，导流结构4的下端与集水装置1连接，从而井壁3上的雨滴状渗水区的渗水能够经由导流结构4导流至集水装置1内，其中，雨滴状渗水区为地下水以雨滴状水珠的形式渗出的渗水区域；水泵与出水管连接，以能够在工作状态下将集水装置1内的渗水向井外抽送，具体地，当井下空间较大且集水装置1的体积也较大时，水泵可选用潜水泵，潜水泵置于集水装置1内并与出水管连接已将渗水向井外抽送，当井下空间较小且集水装置1 的体积也较小时，水泵可置于井外，且水泵连接有两根出水管，其中一根出水管连接至集水装置内，已能够将渗水向井外抽送；集水装置1能够由混凝土包裹覆盖，以形成为井壁3的支护结构5。

本实用新型的井壁渗水引流系统，其通过引水装置1对渗水量较大的集中出水点进行引流疏水，并能够利用设于井壁3表面的导流结构4对渗水量较小的雨滴状渗水区进行引流疏水，从而能够应对多种形式的渗水工况，渗出的水能够在引水装置2以及导流结构4的引导作用下汇聚到集水装置1中并能够通过水泵以及出水管抽送至井室外，以完成对井室内生出的地下水的疏导排空，以便于后续对井室的井壁进行加固，提高井室的强度；此外，在完成渗水的收集处理后，集水装置1能够充当浇筑模具或是混凝土结构中的加强结构，以由混凝土进行包裹覆盖，形成为井壁支护结构5的一部分，从而能够提高支护结构5的建设速度，极大地缩短了工期，且本申请的井壁渗水引流系统结构简，故建设成本小，易于大规模的推广应用。

进一步地，在本发明所提供的井壁渗水引流系统的一种实施例中，由于引水装置2是用于对集中出水点渗出的地下水进行引流，而集中出水点处渗出的地下水通常会呈喷射状向外涌出，因此，引水装置2可优选为引水管，以能够形成密封的管路，从而保证在引流的过程中，地下水不会溅落到井底，收集效率更高，且该引水管可进一步优选为软管，例如，由氯磺化聚乙烯橡胶等材料制成的橡胶管或塑料管，以在井壁3上存在多处集中出水点时，能够方便引水管以贴近井壁3表面的形式进行安装架设，从而能够保证井室中具有足够的通行空间便于作业人员或其它作业设备的进出和作业。

可选地，在本发明所提供的井壁渗水引流系统的一种实施例中，引水管可具体设置为在其与集中出水点相连接的一端的端头设有弹性密封结构，该弹性密封结构包裹于端头的外部，以能够在引水管的端头置入集中出水点内时，在引水管与集中出水点的内壁之间形成密封层；该设计适用于对出水点直径适中(例如，直径为1.5cm至3cm)的集中出水点进行封堵引流，其中，引水管的端头可以优选为由不锈钢、铜、锌或铝等金属及其合金制成，以能够保证端头处具有足够的强度，使得端头置入集中出水点内时能够形成稳定的支撑，保证端头与集中出水点内壁接触的稳定性，并能够保证端头处的管路不易受压形变，确保管路的畅通；弹性密封结构可由橡胶制成，且弹性密封结构可优选设置为外径越靠近引水管的端面处越小，以便于引水管的端头插入集中出水点中，并能够适用于多种直径的集中出水点，且可进一步优选在弹性密封结构与集中出水点的内壁相接触的一面上设置多道环状凸起结构，以能够提高弹性密封结构与集中出水点的内壁之间的摩擦力，能更好的防止引水管的端头从集中出水点中脱出，保证了引水的稳定性；且该设计结构简单便于操作，适于对突发的渗漏做出快速响应。

进一步可选地，在本发明所提供的井壁渗水引流系统的一种实施例中，如图1所示，引水管还可具体设置为其与集中出水点连接的一端的端头设有罩帽结构，该罩帽结构与井壁3相接触的接触面上设有密封结构，该密封结构可以是由橡胶等材料制成的弹性密封圈，且在罩帽结构的边缘可以设置有法兰结构，以通过螺接或是销接的方式实现罩帽结构与井壁3的连接；该设计适用于对出水点直径适较小或出水点较大(例如，直径为小于等于1.5cm 或大于等于3cm)的集中出水点进行引流，特别是适用于对直径较小且集中出现的集中出水点群进行引流，该渗水工况可通过设置较大的罩帽结构，实现集中出水点群的全覆盖，从而能够大大减少引水管的布置数量，进而能够使得井下空间更加富裕，有利于作业人员或其它作业设备的进出和作业；密封结构可由橡胶等柔性材料制成，以能够更好的和井壁3的表面接触，从而在井壁3与罩帽结构之间形成密封层，使得井壁3的表面与罩帽结构和密封结构形成密封空间，以能够更好地收集渗出的地下水，从而能够提高对渗水的引流效果。

进一步地，在本发明所提供的井壁渗水引流系统的一种实施例中，如图 2和图3所示，导流结构4可设置为导流槽，导流槽内嵌于井壁3的表面，以能够将雨滴状渗水区内从井壁3的表面渗出的地下水引入导流槽中，并通过导流槽的导流作用流入集水装置1；当井壁3的表面为土质或者其它质地较软的地质成分时，导流槽可以是由金属材料弯折成型或是硬质塑料注模成型成型，并在导流槽的一侧设置由插接结构，插接结构能够插入井壁3的表面，以能够将导流槽固定在井壁3的表面，实现对渗出的地下水的收集与导流；当井壁3的表面为质地较硬的岩石面时，可以直接在岩面上进行开凿作业，以形成导流槽；导流槽应优选设置为至少一条，井下的渗水量越大时，应当对应设置越多的导流槽，由于雨滴状渗水区一般是无规则的分布在井壁 3的表面上，因此，为了能够更好的收集、引导雨滴状渗水区渗出的地下水，可以将导流槽设置为沿井壁3的表面螺旋向下延伸，并沿井壁3的周向绕周至少一圈，以保证井壁3表面上任意一处的雨滴状渗水区渗出的水都能够流入导流槽进行引流，且当井下的渗水量越大时，也可通过设置更多的绕周圈数以及导流槽的宽度来提高对渗出地下水的引导效率，导流槽的下端可通过引水装置2与集水装置1连接。由于导流槽是以嵌插的方式固定在井壁3的表面，或者是以在井壁3的表面开槽的方式形成，因此，导流槽即导流结构 4的建设对井壁3的表面不会产生严重的破坏，从而能够保证在支护结构5 建成前井壁3处围岩结构的稳定性，从而能够保证施工安全。

进一步地，在本发明所提供的井壁渗水引流系统的一种实施例中，集水装置1可以是由不锈钢材质制成的钢箱结构，该钢箱结构形成有适于容纳液体(即渗出的地下水)或者混凝土的容纳腔，由于不锈钢材质的强度不亚于混凝土的强度，因此，可以将钢箱结构作为混凝土浇筑时所是用的模具来盛装混凝土，或者是将钢箱结构直接教主在混凝土中以起到抗扭加强结构的作用，在作此用途时，如图4所示，可在钢箱结构的容纳腔内设置多个立柱结构11，引水装置2置于集水装置1内的一端可以通过铁丝连接固定在立柱结构11上，且立柱结构11还能够在支护结构5的建设过程中与抗剪钢筋或者抗扭钢筋等加强结构连接，以作为混凝土支护结构中的一部分，从而既能够提高支护结构5的建设速度，从而降低人工成本，又能够确保支护结构5的结构强度，保证后续施工的安全性；当井下的渗水量较大时，应当相应的设置更多个的钢箱结构，例如设置3个，且当完成对渗出的地下水的引流疏导后，3个钢箱结构可以以120°的角度间隔，均匀布置在井壁3的周向上，从而能够保证浇筑后支护结构5整体的结构强度更加均衡；其中，钢箱结构可设置为方箱结构，该结构适于运用在方井的井下引流作业中，在方井的支护结构5的建设过程中，方箱结构能够更好地与方井的井壁贴合，或者能够更好地融入到支护结构5的直壁中；若井为圆井，则可将钢箱结构优选设置为水平截面为扇形面的曲形箱体结构，以使得该曲形箱体结构能够更好地与圆井的井壁贴合，或者能够更好地融入到支护结构5的曲壁中；当然可以理解的是，钢箱结构的具体形状可以根据井壁的形状以及支护结构的形状设计，以使得在支护结构5的建设过程中，钢箱结构能够更好地与井壁贴合，或者能够更好地融入到支护结构5中。

根据上述的井壁渗水引流系统，如图5所示，当需要对井室进行排水以建设支护结构时，具体的操作步骤如下：

S1、钻井，并在井深达到需要建设支护结构进行加固时，对井壁3上的渗水方式进行观察，渗水方式主要包括集中出水点和雨滴状渗水区两种形式；其中，集中出水点是指地下水以连续水流的形式流出的出水点，例如，流出的地下水形成连续的水流沿井壁向下流淌的出水点，或者地下水呈喷射状喷出的出水点；雨滴状渗水区为地下水以雨滴状水珠的形式渗出的渗水区域；

S2、针对上述的集中出水点的工况，通过引水装置2对集中出水点进行封堵引流，引流至集水装置1；具体是通过一端端头设有弹性密封结构或是罩帽结构的引水软管进行封堵引流，以将地下水引流至集水装置1；针对上述的雨滴状渗水区的工况，通过在井壁3的表面设置导流结构4，以将雨滴状渗水区内渗出的地下水向下导流至集水装置1；具体是通过在井壁3的表面嵌插导流槽或者直接在井壁3的表面开设导流槽，以将雨滴状渗水区内渗出的地下水向下导流至集水装置1；最后再通过水泵将集水装置1中的地下水向井室外抽送，直至集水装置1内不再有地下水流入，即完成当前深度的引流排水作业；

S3、向集水装置1中浇筑混凝土或者将集水装置1浇筑在混凝土中，以使集水装置1作为支护结构5的一部分；

S4、待支护结构5干燥成型后，重复步骤S1至S3，直至井深达到设计需求。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种井壁渗水引流系统，其特征在于，包括集水装置(1)，引水装置(2)和水泵；所述引水装置(2)的一端与井壁(3)上的集中出水点连接，另一端置于所述集水装置(1)内，以能够将所述集中出水点处渗出的水引导至所述集水装置(1)内；所述井壁(3)的表面设有导流结构(4)，所述导流结构(4)的下端与所述集水装置(1)连接，从而所述井壁(3)上的雨滴状渗水区的渗水能够经由所述导流结构(4)导流至所述集水装置(1)内；所述水泵与出水管连接，以能够在工作状态下将所述集水装置(1)内的渗水向井外抽送；所述集水装置(1)能够由混凝土包裹覆盖，以形成为所述井壁(3)的支护结构(5)。

2.根据权利要求1所述的井壁渗水引流系统，其特征在于，所述引水装置(2)为引水管，所述引水管为软管。

3.根据权利要求2所述的井壁渗水引流系统，其特征在于，所述引水管上与所述集中出水点相连接的一端的端头设有弹性密封结构，所述弹性密封结构包裹于所述端头的外部，以能够在所述端头置入所述集中出水点内时，在所述引水管与所述集中出水点的内壁之间形成密封层。

4.根据权利要求2所述的井壁渗水引流系统，其特征在于，所述引水管上与所述集中出水点连接的一端的端头设有罩帽结构，所述罩帽结构与所述井壁(3)相接触的接触面上设有密封结构。

5.根据权利要求1所述的井壁渗水引流系统，其特征在于，所述导流结构(4)为导流槽，所述导流槽设置为至少一条，所述导流槽内嵌于所述井壁(3)的表面，并沿所述井壁(3)的表面螺旋向下延伸。

6.根据权利要求5所述的井壁渗水引流系统，其特征在于，所述导流槽沿所述井壁(3)的周向绕周至少一圈。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的井壁渗水引流系统，其特征在于，所述集水装置(1)为钢箱结构，该钢箱结构形成有适于容纳液体或者混凝土的容纳腔。

8.根据权利要求7所述的井壁渗水引流系统，其特征在于，所述容纳腔内设有立柱结构(11)，所述引水装置(2)置于所述集水装置(1)内的一端与所述立柱结构(11)连接。

9.根据权利要求8所述的井壁渗水引流系统，其特征在于，所述钢箱结构设置为多个，并沿所述井壁(3)的周向等间距布置。

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