CN218813827U - 一种粘土层降水管井及其转化结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种粘土层降水管井及其转化结构，包括开设在土层的上表面且穿过粘土层的井孔二，井孔二内设置有井管二，井管二由上到下依次分为疏干井实管、疏干井滤管、真空井实管、真空井滤管，疏干井滤管与真空井实管之间为可分离的连接，真空井滤管的底面设置有封底钢板，粘土层的上表面位于真空井实管深度范围内，粘土层的下表面位于真空井滤管深度范围内，井管二与井孔二之间由上到下依次充填有密封料、滤料、密封料、滤料，密封料对应设于疏干井实管、真空井实管与所述井孔二之间的范围内，所述井管二内设置有水泵，水泵连接有出水管；本实用新型有着地下粘土层降水方便、施工效率高、降水效果好的优点。

Description

一种粘土层降水管井及其转化结构

技术领域

本实用新型属于降水井技术领域，具体涉及到一种粘土层降水管井及其转化结构。

背景技术

建筑施工中，在开挖基坑时,地下水位高于开挖底面,地下水会不断渗入坑内，为保证基坑能在干燥条件下施工,防止边坡失稳、基础流砂、坑底隆起、坑底管涌和地基承载力下降通常会使用到降水井。降水井起到降低地下水位或者疏干地下水的作用，疏干井和真空井均属于降水井。真空井，又称井泵对口抽，是把井管口和水管口连接密封成整体的机井。

而在施工中土层结构较为复杂，经常包含低渗性粘土层。粘土层的透水、透气性能都较差，粘土层中的水流动性差，渗水速度慢。

中国发明(CN201910162465.X)公开了一种多用降水井结构，减压井实管、减压井滤管呈筒状，同直径，且自上而下依次连接，构成减压井井管；疏干井实管、疏干井滤管呈筒状，同直径，且自上而下依次连接；疏干井实管、疏干井滤管的连接体套设在减压井实管外部，且与减压井实管固定连接，与减压井井管之间的环状空间构成疏干井井管；在开设的井孔中，疏干井实管顶部的外围设有黏土，疏干井滤管底部焊接密封钢板组封底，密封钢板组下部设置分层止水材料。其在减压井管外侧疏干井管，且将进气风管、水管安装在疏干井滤管内，储水的空间小，影响土层渗水量和降水效率，且在土壤表层使用真空泵抽水，密封性不足，影响降水效率，而遇到粘土层时，直接用水泵抽水，效率低下；实际也需要进行疏干井钻孔和减压井钻孔，工作量大。

现有技术中，常规疏水采用在井管内设置水泵抽水，到达土层下方的粘土层时，降水效率低下，粘土层降水效果差；若在设置疏干井基础上，再单独设置真空井进行抽水，工作量大，占用施工面积。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种粘土层降水管井及其转化结构，该方案有着地下粘土层降水方便、施工效率高、降水效果好的优点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种粘土层降水管井，包括开设在土层的上表面且穿过粘土层的井孔二，井孔二内设置有井管二，所述井管二由上到下依次分为疏干井实管、疏干井滤管、真空井实管、真空井滤管，所述疏干井滤管与真空井实管之间为可分离的连接，所述真空井滤管的底面设置有封底钢板，粘土层的上表面位于真空井实管深度范围内，粘土层的下表面位于真空井滤管深度范围内，所述井管二与井孔二之间由上到下依次充填有密封料、滤料、密封料、滤料，所述密封料对应设于疏干井实管、真空井实管与所述井孔二之间的范围内，所述井管二内设置有水泵，水泵连接有出水管，出水管伸出疏干井实管顶端。

上述方案中，通过开设井孔二，来安装井管二，粘土层的深度事先在地质勘测时可以测试得到，井管二在疏干井滤管、真空井滤管管段的侧壁上开有若干的滤孔来让水通过，疏干井实管、真空井实管用来增加井管的强度，所述疏干井滤管与真空井实管之间为可分离的连接，当土层挖到真空井实管管段时，可通过将疏干井滤管与真空井实管分离，来转化为粘土层降水管井的转化结构，设置封底钢板来对底部的水进行隔离，同时来沉淀井管二内的颗粒杂质，粘土层范围与真空井实管、真空井滤管范围对应，方便于形成真空井对粘土层进行降水，所述井管二外侧由上到下依次充填有密封料、滤料、密封料、滤料，在疏干井实管、真空井实管与所述井孔二之间的范围内填充密封料，滤料，通过密封料来对井管二进行固定和保证密封，通过滤料阻挡大直径土块和砂石，让水渗入井管，通过水泵将渗入井管二内的水沿出水管排出井孔二。

进一步的，所述疏干井实管的上端高于所述土层的上表面。

疏干井实管的上端高出土层可防止地表水和杂物进入井管。

进一步的，所述密封料的填充高度为1-5m，所述真空井实管进入粘土层的深度为1-6m。

密封料填充高度保证井管二的稳定和井管一处的密封性，真空井实管进入粘土层的深度保证密封性，提高形成真空状态时的降水效果。

进一步的，所述疏干井滤管与真空井实管之间螺纹连接。

通过螺纹进行连接，方便于后期基坑挖到粘土层时，对上部疏干井滤管进行拆卸。

一种粘土层降水管井的转化结构，包括开设在粘土层的上表面的井孔一，井孔一内设置有井管一，所述井管一由上到下依次分为真空井实管、真空井滤管，所述真空井滤管的底面设置有封底钢板，粘土层的上表面位于真空井实管深度范围内，粘土层的下表面位于真空井滤管深度范围内，所述井管一与井孔一之间由上到下依次充填有密封料、滤料，所述密封料对应设于真空井实管与所述井孔一之间的范围内，所述真空井实管的口部可拆卸的设置有密封盖，所述密封盖上穿透设置有出水管和连接管，出水管底端连接有位于井管一内的水泵，所述连接管连接有真空泵。

上述方案中，通过在粘土层开设井孔一，来安装井管一，井管一在真空井滤管管段的侧壁上开有若干的滤孔来让水通过，真空井实管用来增加井管的强度，设置封底钢板来对底部的水进行隔离，对封底钢板以上的地下水进行降水，同时来沉淀井管二内的颗粒杂质，粘土层范围与真空井实管、真空井滤管范围对应，方便于形成真空井对粘土层进行降水，所述井管一外侧由上到下依次充填有密封料、滤料，在真空井实管与所述井孔一之间填充密封料，通过密封料来对井管一进行固定和保证密封，通过滤料阻挡大直径土块和砂石，让水渗入井管，在真空井实管的口部设置密封盖，在密封盖上设置出水管和连接管，配合透气性低的粘土层形成密封环境，通过连接管连接的真空泵使井孔一内形成负压环境，加快粘土层中的水分渗出，通过水泵将渗入井管一内的水沿出水管排出井孔一。

进一步的，所述真空井实管的上端高于所述粘土层的上表面。

真空井实管的上端高出粘土层可防止地表水和杂物进入井管。

进一步的，所述连接管上设置有真空计。

设置真空计方便于检测真空泵的工作情况和与连接管连通的井管一内的真空度。

进一步的，所述密封料的填充高度为1-5m，所述真空井实管进入粘土层的深度为1-6m。

密封料填充高度保证井管一的稳定和密封性，真空井实管进入粘土层的深度保证密封性，提高形成真空状态时的降水效果。

进一步的，在降水时，所述井管一内真空度不小于65KPa。

足够的真空度来提高粘土层内的地下水进入到井管一中的速度，保证降水速率和降水效果。

工作原理：基坑开挖前，对土层进行勘测，获取粘土层深度信息，制作井管二；然后，在土层的上表面钻穿过土层内部粘土层的井孔二，安装井管二，并在井管二和井孔二之间依次对应的填充滤料、密封料、滤料、密封料，根据工作作业深度，将水泵下放到井管二内对应的深度，使用水泵和出水管将渗入井管二内的地下水抽排出去，员工进行开挖作业；当挖到粘土层时，将井管二上部的疏干井滤管与真空井实管分离，剩下的真空井实管、真空井滤管相当于井管一，在真空井实管上设置密封盖，将出水管从密封盖穿过，并在密封盖上设置连接管和真空泵，将疏干井转化为真空井，开启真空泵加速粘土层内的水渗入到井管中，开启水泵将水从出水管排出。

在疏干阶段时，可以根据需要对疏干井滤管进行分割，以保证适当的高度；

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.通过在土层的上表面开孔设置，针对粘土层高度，在井管上设置真空井实管和真空井滤管，既可对井孔上部进行快速疏水，又可对粘土层进行真空降水，可随着开挖深度的加深进行不同阶段降水，在到达粘土层时，只需分离上部的疏干井滤管，设置密封盖和真空泵即可完成真空井转化，针对粘土层进行降水；

2.通过钻一个井孔，在井管上设置多段实管和滤管，形成上部疏水井管，下部真空井管的结构，一井多用，在上部土层渗水速度快的情况下，可通过水泵进行快速疏水；在粘土层渗水速度慢的情况下，可转化为真空井，进一步的提高对粘土层的降水效果和降水效率；避免了单独钻疏水井孔和真空井孔，单独设置疏水井管和真空井管而导致的工作量大、占用施工面积大的问题。

附图说明

图1为本实用新型的实施例1中一种粘土层降水管井的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例1中一种粘土层降水管井的转化结构的结构示意图；

图中：1、连接管；2、疏干井实管；3、疏干井滤管；4、真空井实管；5、真空井滤管；6、封底钢板；7、粘土层；8、密封料；9、滤料；10、水泵；11、出水管；12、真空计；13、真空泵；14、土层；15、密封盖。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语前、后、左、右等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型或简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

本项目基坑施工策划时发现地下土质包含粘土层7，设计要求降水井采用疏干井，但根据施工经验，疏干井对粘土层7降水效果较差，开挖至此层土方时需补井或增加其他降水措施，加大了降水投入。现通过在粘土层7上方增加一段实钢管，土方开挖至粘土层7位置进行基坑施工并将降水井上端割除，进行疏干-真空井转换，过程中通过对管壁填黏土球的措施达到密封的目的，类似于地表土方开挖前的密封措施，利用基坑施工及养护间歇进行真空降水，可以更加高效的降低粘土层7含水量，无需通过补打真空井的方式达到降水目的，减少了降水井施工工程量，带来了一定的经济效益。

如图1-2所示，一种粘土层降水管井，包括开设在土层14的上表面且穿过粘土层7的井孔二，土层14的上表面即基坑作业开挖前的地表面，井孔二内设置有井管二，所述井管二由上到下依次分为疏干井实管2、疏干井滤管3、真空井实管4、真空井滤管5，所述疏干井滤管3与真空井实管4之间为可分离的连接，所述真空井滤管5的底面设置有封底钢板6，粘土层7的上表面位于真空井实管4深度范围内，粘土层7的下表面位于真空井滤管5深度范围内，所述井管二与井孔二之间由上到下依次充填有密封料8、滤料9、密封料8、滤料9，所述密封料8对应设于疏干井实管2、真空井实管4与所述井孔二之间的范围内，所述井管二内设置有水泵10，水泵10连接有出水管11，出水管11伸出疏干井实管2顶端。

上述方案中，通过开设井孔二，来安装井管二，粘土层7的深度事先在地质勘测时可以测试得到，井管二在疏干井滤管3、真空井滤管5管段的侧壁上开有若干的滤孔来让水通过，疏干井实管2、真空井实管4用来增加井管的强度，所述疏干井滤管3与真空井实管4之间为可分离的连接，当土层14挖到真空井实管4管段时，可通过将疏干井滤管3与真空井实管4分离，来转化为粘土层14降水管井的转化结构，设置封底钢板6来对底部的水进行隔离，同时来沉淀井管二内的颗粒杂质，粘土层7范围与真空井实管4、真空井滤管5范围对应，方便于形成真空井对粘土层7进行降水，所述井管二外侧由上到下依次充填有密封料8、滤料9、密封料8、滤料9，在疏干井实管2、真空井实管4与所述井孔二之间的范围内填充密封料8，滤料9，通过密封料8来对井管二进行固定和保证密封，通过滤料9阻挡大直径土块和砂石，让水渗入井管，通过水泵10将渗入井管二内的水沿出水管11排出井孔二。

实施例中，疏干井实管2总长4.5m，疏干井实管2进入土层14下方4m，疏干井实管2处的密封料8的填充高度为2m，真空井实管4总长4m，真空井实管4进入粘土层7长度为3.5m，真空井实管4处的密封料8的填充高度为2-3m。井孔二总深度37m，井管二选用直径273mm钢管，进入土层14深度36m，底部1m范围内由打井过程的沉渣填充对封底钢板6进行支撑。疏干井滤管3、真空井滤管5均采用桥式滤管结构。

进一步的，所述疏干井实管2的上端高于所述土层14的上表面。

疏干井实管2的上端高出土层14可防止地表水和杂物进入井管。

进一步的，所述密封料8的填充高度为1-5m，所述真空井实管4进入粘土层7的深度为1-6m。

密封料8填充高度保证井管二的稳定和井管一处的密封性，真空井实管4进入粘土层7的深度保证密封性，提高形成真空状态时的降水效果。

密封料8上表面不超出土层14的上表面。

在疏干阶段时，可以根据需要对疏干井滤管3进行分割，以保证适当的高度；当挖到粘土层7时，将井管二上部的疏干井滤管3与真空井实管4分割，并将水井制作成粘土层14降水管井的转化结构。

一种粘土层降水管井的转化结构，包括开设在粘土层7的上表面的井孔一，井孔一内设置有井管一，所述井管一由上到下依次分为真空井实管4、真空井滤管5，所述真空井滤管5的底面设置有封底钢板6，粘土层7的上表面位于真空井实管4深度范围内，粘土层7的下表面位于真空井滤管5深度范围内，所述井管一与井孔一之间由上到下依次充填有密封料8、滤料9，所述密封料8对应设于真空井实管4与所述井孔一之间的范围内，所述真空井实管4的口部可拆卸的设置有密封盖15，所述密封盖15上穿透设置有出水管11和连接管1，出水管11底端连接有位于井管一内的水泵10，所述连接管1连接有真空泵13。

上述方案中，通过在粘土层7开设井孔一，来安装井管一，井管一在真空井滤管5管段的侧壁上开有若干的滤孔来让水通过，真空井实管4用来增加井管的强度，设置封底钢板6来对底部的水进行隔离，对封底钢板6以上的地下水进行降水，同时来沉淀井管二内的颗粒杂质，粘土层7范围与真空井实管4、真空井滤管5范围对应，方便于形成真空井对粘土层7进行降水，所述井管一外侧由上到下依次充填有密封料8、滤料9，在真空井实管4与所述井孔一之间填充密封料8，通过密封料8来对井管一进行固定和保证密封，通过滤料9阻挡大直径土块和砂石，让水渗入井管，在真空井实管4的口部设置密封盖15，在密封盖15上设置出水管11和连接管1，配合透气性低的粘土层7形成密封环境，通过连接管1连接的真空泵13使井孔一内形成负压环境，加快粘土层7中的水分渗出，通过水泵10将渗入井管一内的水沿出水管11排出井孔一。井孔一即为井孔二的下半段、井管一即为井管二的下半段。密封盖15可以是金属盖也可以是塑料盖或泡沫盖，密封盖15上开孔供出水管11穿过，出水管11和密封盖15之间可以包覆塑料薄膜提升密封性，提高降水效果。

进一步的，所述真空井实管4的上端高于所述粘土层7的上表面。

真空井实管4的上端高出粘土层7可防止地表水和杂物进入井管。

进一步的，所述连接管1上设置有真空计12。

设置真空计12方便于检测真空泵13的工作情况和与连接管1连通的井管一内的真空度。

进一步的，所述密封料8的填充高度为1-5m，所述真空井实管4进入粘土层7的深度为1-6m。

密封料8填充高度保证井管一的稳定和密封性，真空井实管4进入粘土层7的深度保证密封性，提高形成真空状态时的降水效果。

真空井实管4处密封料8上表面不超出粘土层77的上表面。

进一步的，在降水时，所述井管一内真空度不小于65KPa。

足够的真空度来提高粘土层7内的地下水进入到井管一中的速度，保证降水速率和降水效果。

所述密封料8为粘土球。

工作原理：基坑开挖前，对土层14进行勘测，获取粘土层7深度信息，制作井管二；然后，在土层14的上表面钻穿过土层14内部粘土层7的井孔二，安装井管二，并在井管二和井孔二之间依次对应的填充滤料9、密封料8、滤料9、密封料8，根据工作作业深度，将水泵10下放到井管二内对应的深度，使用水泵10和出水管11将渗入井管二内的地下水抽排出去，员工进行开挖作业；当挖到粘土层7时，将井管二上部的疏干井滤管3与真空井实管4分离，剩下的真空井实管4、真空井滤管5相当于井管一，在真空井实管4上设置密封盖15，将出水管11从密封盖15穿过，并在密封盖15上设置连接管1和真空泵13，将疏干井转化为真空井，开启真空泵13加速粘土层7内的水渗入到井管中，开启水泵10将水从出水管11排出。

实施例2

本实施例的一种粘土层降水管井，在实施例1的基础上进行进一步的优化：

进一步的，所述疏干井滤管3与真空井实管4之间螺纹连接。

通过螺纹进行连接，方便于后期基坑挖到粘土层7时，对上部疏干井滤管3进行拆卸。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种粘土层降水管井，其特征在于，包括开设在土层的上表面且穿过粘土层的井孔二，井孔二内设置有井管二，所述井管二由上到下依次分为疏干井实管、疏干井滤管、真空井实管、真空井滤管，所述疏干井滤管与真空井实管之间为可分离的连接，所述真空井滤管的底面设置有封底钢板，粘土层的上表面位于真空井实管深度范围内，粘土层的下表面位于真空井滤管深度范围内，所述井管二与井孔二之间由上到下依次充填有密封料、滤料、密封料、滤料，所述密封料对应设于疏干井实管、真空井实管与所述井孔二之间的范围内，所述井管二内设置有水泵，水泵连接有出水管，出水管伸出疏干井实管顶端。

2.根据权利要求1所述的粘土层降水管井，其特征在于，所述疏干井实管的上端高于所述土层的上表面。

3.根据权利要求1所述的粘土层降水管井，其特征在于，所述密封料的填充高度为1-5m，所述真空井实管进入粘土层的深度为1-6m。

4.根据权利要求1所述的粘土层降水管井，其特征在于，所述疏干井滤管与真空井实管之间螺纹连接。

5.一种粘土层降水管井的转化结构，其特征在于，包括开设在粘土层的上表面的井孔一，井孔一内设置有井管一，所述井管一由上到下依次分为真空井实管、真空井滤管，所述真空井滤管的底面设置有封底钢板，粘土层的上表面位于真空井实管深度范围内，粘土层的下表面位于真空井滤管深度范围内，所述井管一与井孔一之间由上到下依次充填有密封料、滤料，所述密封料对应设于真空井实管与所述井孔一之间的范围内，所述真空井实管的口部可拆卸的设置有密封盖，所述密封盖上穿透设置有出水管和连接管，出水管底端连接有位于井管一内的水泵，所述连接管连接有真空泵。

6.根据权利要求5所述的粘土层降水管井的转化结构，其特征在于，所述真空井实管的上端高于所述粘土层的上表面。

7.根据权利要求5所述的粘土层降水管井的转化结构，其特征在于，所述连接管上设置有真空计。

8.根据权利要求5所述的粘土层降水管井的转化结构，其特征在于，所述密封料的填充高度为1-5m，所述真空井实管进入粘土层的深度为1-6m。

9.根据权利要求5所述的粘土层降水管井的转化结构，其特征在于，在降水时，所述井管一内真空度不小于65KPa。

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