CN218263954U - 用于复杂地质真空复合管井装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供用于复杂地质真空复合管井装置，包括井管，井管从下到上依次为普通段井管、下密封段井管、真空段井管和上密封段井管，井管上设有排水装置，排水装置包括密封盘，密封盘上设有内排水管和下水管，内排水管一端安装在普通段井管内，内排水管另一端贯穿井管与盖板连通，下水管两端分别与真空段井管与普通段井管连通，下水管一端设有U型结构。本实用新型结构精巧，将常规降水井和真空降水井合二为一，提高了施工效率，以使整体结构适用于渗透系数较大和渗透系数较小的地质条件，整体结构简单，不需要搭设多种降水井，降低了施工难度，节省了人工成本和设备成本，以降低企业成本以及加快了施工进度。

Description

用于复杂地质真空复合管井装置

技术领域

本实用新型涉及地下工程降水领域，尤其是涉及用于复杂地质真空复合管井装置。

背景技术

在地下工程施工时，经常要采用降水配合施工。但由于地质水文环境复杂，针对不同的条件需采用不同的降水形式。针对渗透系数较大的地质，地下水位较高的砂石类或粉土类土层，对于弱透水性的黏性土层的情况，通常采用管井降水。针对渗透系数较小的地层通常采用各种形式的真空降水井等，真空井点降水一般适用于粉细砂、粉土、粉质粘土等渗透系数较小的弱含水层中降水。真空降水井通常又分为轻型井点降水、喷射降水、真空管井降水等。但实际工程中经常遇到同一场区内同时存在渗透系数较大和渗透系数较小的地质条件，便需要多种方案配合实施，从而造成了需要安装施工多种降水井，不仅导致了施工难度的增加，造成了工程造价的提升以及施工进度减慢。为此我们提出用于复杂地质真空复合管井装置用于解决上述问题。

中国专利文献CN207143980U记载了一种快速集水的基坑降水系统，包括集水井、水泵、真空泵；所述集水井为密封的钢管结构，所述集水井上端设置井盖，集水井下端井壁上设置入水孔；所述集水井埋入地下，水泵放置在给水井内，抽气管的一端穿过井盖至于井内，另一端连接真空泵，真空泵将井内空气抽出。但是该装置不能适应存在多种地质条件，造成了工程造价的提升以及施工进度减慢，使用存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型提供了用于复杂地质真空复合管井装置，解决同一场区内同时存在存在渗透系数较大和渗透系数较小的地质条件，便需要搭设多种降水井，从而造成了需要安装施工多种降水井，不仅导致了施工难度的增加，造成了工程造价的提升以及施工进度减慢的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：用于复杂地质真空复合管井装置，包括井管，井管从下到上依次为普通段井管、下密封段井管、真空段井管和上密封段井管，井管上设有排水装置，排水装置包括密封盘，密封盘上设有内排水管和下水管，内排水管一端安装在普通段井管内，内排水管另一端贯穿井管与盖板连通，下水管两端分别与真空段井管与普通段井管连通，下水管一端设有U型结构。

优选的方案中，井管顶部设有盖板，盖板上设有排气管和外排水管，排气管一端贯穿盖板与真空段井管连通，外排水管与内排水管连通。

优选的方案中，排气管一端与真空泵连通，外排水管一端位于排水渠上方。

优选的方案中，内排水管底部设有排水泵，内排水管一端与排水泵连通，排水泵位于普通段井管中。

优选的方案中，下水管一端的U型结构位于普通段井管中，下水管位于U型结构一端设有止回阀。

优选的方案中，下密封段井管上设有密封结构，密封结构包括密封橡胶圈，密封橡胶圈压在密封环，密封环的横截面为直角三角形构造，密封盘抵靠在密封环上。

优选的方案中，盖板与井管外壁通过多个卡锁连接，盖板与井管外壁之间设有铰接的圆柱合页。

优选的方案中，普通段井管和真空段井管井外回填砂砾回填料，下密封段井管和上密封段井管井外回填黏土回填料。

本实用新型的有益效果为：下密封段井管和上密封段井管的存在，在真空泵抽取后，真空段井管内会形成一定真空度，在真空吸附作用下，真空段井管层地下水会不断渗透至真空管井管内。由于U型结构充满水，止回阀起止回作用，下水管水不会被真空吸附向上回流。同时，由于下水管内水柱高度产生的重力足以抵抗向上的真空吸附力，下水管内水会源源不断从真空段井管流向普通段井管，并通过排水泵排出。

本实用新型结构精巧，将常规降水井和真空降水井合二为一，提高了施工效率，以使整体结构适用于渗透系数较大和渗透系数较小的地质条件，整体结构简单，不需要搭设多种降水井，降低了施工难度，节省了人工成本和设备成本，以降低企业成本以及加快了施工进度。

由于工作中排水泵常常发生故障，需经常吊出维护。此时，密封环和密封橡胶圈的接触式连接方式就起到了作用，密封盘可随排水泵一起吊出。避免了一体式密封结构造成水泵无法吊出的问题。

密封环的横截面为直角三角形，上面是平面，下面是斜面。内排水管与排水泵连接，密封盘抵靠在密封环上，当排水泵发生损坏时，密封环横截面为直角三角形的结构便于排水泵吊出。具有较大的推广价值。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明；

图1是本实用新型整体结构的示意图；

图2是本实用新型整体结构的另一视角的轴侧视图；

图3是本实用新型排水装置的示意图；

图4是本实用新型局部结构的示意图；

图5是本实用新型图4中A的放大视图；

图6是本实用新型图4中B的放大视图；

图7是本实用新型图4中A的的轴侧视图；

图中：盖板1；排气管101；外排水管102；井管2；普通段井管201；下密封段井管202；真空段井管203；上密封段井管204；排水装置3；止回阀301；内排水管302；密封盘303；下水管304；U型结构3041；密封结构4；密封环401；密封橡胶圈402；排水泵5；真空泵6；排水渠7；黏土回填料8；砂砾回填料9；卡锁10；圆柱合页11。

具体实施方式

实施例1：

如图1-7中，用于复杂地质真空复合管井装置，包括井管2，井管2从下到上依次为普通段井管201、下密封段井管202、真空段井管203和上密封段井管204，井管2上设有排水装置3，排水装置3包括密封盘303，密封盘303上设有内排水管302和下水管304，内排水管302一端安装在普通段井管201内，内排水管302另一端贯穿井管2与盖板1连通，下水管304两端分别与真空段井管203与普通段井管201连通，下水管304一端设有U型结构3041。由此结构，下密封段井管202和上密封段井管204的存在，在真空泵6抽取后，真空段井管203内会形成一定真空度，在真空吸附作用下，真空段井管203层地下水会不断渗透至真空管井管内。由于U型结构3041充满水，止回阀301起止回作用，下水管304水不会被真空吸附向上回流。同时，由于下水管304内水柱高度产生的重力足以抵抗向上的真空吸附力，下水管304内水会源源不断从真空段井管203流向普通段井管201，并通过排水泵5排出。

本实用新型结构精巧，将常规降水井和真空降水井合二为一，提高了施工效率，以使整体结构适用于渗透系数较大和渗透系数较小的地质条件，整体结构简单，不需要搭设多种降水井，降低了施工难度，节省了人工成本和设备成本，以降低企业成本以及加快了施工进度。

由于工作中排水泵5常常发生故障，需经常吊出维护。此时，密封环401和密封橡胶圈402的接触式连接方式就起到了作用，密封盘303可随排水泵5一起吊出。避免了一体式密封结构造成水泵无法吊出的问题。

密封环401的横截面为直角三角形，上面是平面，下面是斜面。内排水管302与排水泵5连接，密封盘303抵靠在密封环401上，当排水泵5发生损坏时，密封环401横截面为直角三角形的结构便于排水泵5吊出。

优选的方案中，井管2顶部设有盖板1，盖板1上设有排气管101和外排水管102，排气管101一端贯穿盖板1与真空段井管203连通，外排水管102与内排水管302连通。由此结构，排气管101将真空段井管203中的空气抽出，以使真空段井管203形成真空。

优选的方案中，排气管101一端与真空泵6连通，外排水管102一端位于排水渠7上方。由此结构，外排水管102通过排水泵5将普通段井管201中的水排出井管2，以使井管2中的水排到排水渠7中。

优选的方案中，内排水管302底部设有排水泵5，内排水管302一端与排水泵5连通，排水泵5位于普通段井管201中。

优选的方案中，下水管304一端的U型结构3041位于普通段井管201中，下水管304位于U型结构3041一端设有止回阀301。由此结构，由于U型结构3041充满水，止回阀301起止回作用，下水管304水不会被真空吸附向上回流。同时，由于下水管304内水柱高度产生的重力足以抵抗向上的真空吸附力，下水管304内水会源源不断从真空段井管203流向普通段井管201，并通过排水泵5排出。

优选的方案中，下密封段井管202上设有密封结构4，密封结构4包括密封橡胶圈402，密封橡胶圈402压在密封环401，密封环401的横截面为直角三角形构造，密封盘303抵靠在密封环401上。由此结构，密封环401的横截面为直角三角形，上面是平面，下面是斜面。内排水管302与排水泵5连接，密封盘303抵靠在密封环401上，当排水泵5发生损坏时，密封环401横截面为直角三角形的结构便于排水泵5吊出。

优选的方案中，盖板1与井管2外壁通过多个卡锁10连接，盖板1与井管2外壁之间设有铰接的圆柱合页11。由此结构，多个卡锁10和圆柱合页11方便盖板1与井管2开合，便于排水泵5损坏时，能够快捷的打开盖板1与井管2。

优选的方案中，普通段井管201和真空段井管203井外回填砂砾回填料9，下密封段井管202和上密封段井管204井外回填黏土回填料8。由此结构，普通段井管201和真空段井管203的地下水会直接通过该段的砂砾回填料9层渗透至普通段井管201或真空段井管203内，下密封段井管202和上密封段井管204通过黏土回填料8，能够有效进行密封。

实施例2：

如图1-7中，结合实施例1进一步说明：普通段井管201和真空段井管203周围被设计为塞网状镂空结构，下密封段井管202和上密封段井管204四周被设计为全封闭结构。

施工时，先进行成孔，成孔完成后，将普通段井管201、下密封段井管202、真空段井管203和上密封段井管204井管分段或整体下放到位，在井管2壁外侧按分段情况填充黏土回填料8或砂砾回填料9。然后，将内排水管302与排水泵5、密封盘303、下水管304组装成一个整体，缓慢放置到井管内。由于密封盘303受密封环401限位，搁置在其上，并通过密封橡胶圈402相互接触，与外侧黏土回填料8共同作用，形成下密封层。盖上盖板1，盖板1与上段黏土回填料8共同作用形成上密封段。将内排水管302与外排水管102连接。同时将排气管101与真空泵6连接。

此时，普通段地下水会直接通过该砂砾回填料9、井管普通段井管201的开孔渗透至普通段井管201内。真空段也会有少量水渗透至真空段井管203内，并通过密封盘303上的真空下水管304流到普通段井管201，并使下水管304内充满水。

开启排水泵5抽取井内水，使井内水位降低，在井管内外水头差作用下，普通段井管201地层内地下水会源源不断渗入井管内，直至该层地下水位逐渐降低，达到动平衡状态。

开启排水泵5，抽取真空段井管203内的气体。此时密封盘303在水泵重力作用，紧紧压在密封橡胶圈402上，形成下密封层。由于上下密封层的存在，在真空段井管内会形成一定真空度，在真空吸附作用下，真空段井管203地层地下水会不断渗透至真空管井管内。由于下水管内U型结构3041已经充满水，下部止回阀301起作用，在止回阀301作用下，下水管304内水不会被真空吸附向上回流。同时，由于下水管304内水柱高度产生的重力足以抵抗向上的真空吸附力，管内水会源源不断从真空段井管203流向普通段井管201，并通过排水泵5排出。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.用于复杂地质真空复合管井装置，其特征是：包括井管（2），井管（2）从下到上依次为普通段井管（201）、下密封段井管（202）、真空段井管（203）和上密封段井管（204），井管（2）上设有排水装置（3），排水装置（3）包括密封盘（303），密封盘（303）上设有内排水管（302）和下水管（304），内排水管（302）一端安装在普通段井管（201）内，内排水管（302）另一端贯穿井管（2）与盖板（1）连通，下水管（304）两端分别与真空段井管（203）与普通段井管（201）连通，下水管（304）一端设有U型结构（3041）。

2.根据权利要求1所述用于复杂地质真空复合管井装置，其特征是：井管（2）顶部设有盖板（1），盖板（1）上设有排气管（101）和外排水管（102），排气管（101）一端贯穿盖板（1）与真空段井管（203）连通，外排水管（102）与内排水管（302）连通。

3.根据权利要求2所述用于复杂地质真空复合管井装置，其特征是：排气管（101）一端与真空泵（6）连通，外排水管（102）一端位于排水渠（7）上方。

4.根据权利要求1所述用于复杂地质真空复合管井装置，其特征是：内排水管（302）底部设有排水泵（5），内排水管（302）一端与排水泵（5）连通，排水泵（5）位于普通段井管（201）中。

5.根据权利要求1所述用于复杂地质真空复合管井装置，其特征是：下水管（304）一端的U型结构（3041）位于普通段井管（201）中，下水管（304）位于U型结构（3041）一端设有止回阀（301）。

6.根据权利要求1所述用于复杂地质真空复合管井装置，其特征是：下密封段井管（202）上设有密封结构（4），密封结构（4）包括密封橡胶圈（402），密封橡胶圈（402）压在密封环（401），密封环（401）的横截面为直角三角形构造，密封盘（303）抵靠在密封环（401）上。

7.根据权利要求1所述用于复杂地质真空复合管井装置，其特征是：盖板（1）与井管（2）外壁通过多个卡锁（10）连接，盖板（1）与井管（2）外壁之间设有铰接的圆柱合页（11）。

8.根据权利要求1所述用于复杂地质真空复合管井装置，其特征是：普通段井管（201）和真空段井管（203）井外回填砂砾回填料（9），下密封段井管（202）和上密封段井管（204）井外回填黏土回填料（8）。

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