CN220247075U - 一种预制装配式大口井 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种预制装配式大口井，属于水利施工技术领域。一种预制装配式大口井，包括井片，若干层井片上下拼接构成井筒；所述井筒的最下层为刃脚片；所述井片、刃脚片上内外贯穿设置有反滤结构。本实用新型，提高大口井施工效率，现场无需等待井体强度，也无需填筑井壁反滤层；反滤结构在工厂生产安装，保证了滤料的安装质量，避免滤料的流失；无需后期复杂的施工，提高效率，且更有利于后期滤料的运营维护。

Description

一种预制装配式大口井

技术领域

本实用新型涉及水利施工技术领域，尤其涉及一种预制装配式大口井。

背景技术

大口井主要由井筒、井口和进水部分组成，取水量大且兼具调节水量等优点，可以集取浅层地下水和地表河床渗透水，在农村供水使用广泛。大口井多采用现浇钢筋混凝土结构，现浇大口井需要每节支模和等待结构强度。另外，井体反滤层进水部分需要井筒安装到位后人工下井安装，劳动强度高，施工速度慢，且难以保证反滤层填筑质量，容易造成滤料堵塞和流失现象。

近年来，也有采用预制钢筋混凝土筒体沉井成井的施工工艺；但是，在预制过程中未考虑到井筒进水口优化的问题。一般是下沉到位后，在预制井壁打孔后填筑反滤层；其需长期降排水，施工速度慢，施工环境较差，安全风险大。此外，井壁反滤层施工时，由于施工空间狭小，反滤料填筑不易密实，容易流失。

另外，以往在井体辅助下沉方法中采用注浆减阻时，需要预留洞口或者开凿洞口布置注浆孔；由于注浆洞口较小，不易修补。

针对上述相关技术，发明人认为至少存在以下缺陷：

现浇大口井施工速度慢；现有预制装配施工中，无合适的专用大口井井体，井体反滤层填筑不易压实，容易流失；辅助下沉注浆孔开凿注浆不灵活，且难以修补。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中，大口井结构及施工存在一些不便的问题，而提出的一种预制装配式大口井。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种预制装配式大口井，包括井片，若干层井片上下拼接构成井筒；所述井筒的最下层为刃脚片；

所述井片、刃脚片上内外贯穿设置有反滤结构。

在一些实施例中，所述反滤结构包括贯穿井片的开孔，开孔的内外侧位置设置有滤网，内外侧滤网之间填充有滤料。

在一些实施例中，外层的所述滤网预埋在井片内；

内层的滤网通过预埋在井片内的连接件进行安装。

在一些实施例中，所述连接件为预埋的挂钩或螺杆；

所述滤网为不锈钢网。

在一些实施例中，所述反滤结构内设置有预留注浆管。

在一些实施例中，所述井片的上下层拼接位置设置有水平连接口，同层拼接位置设置有垂直连接口。

在一些实施例中，所述水平连接口、垂直连接口内设置有柔性止水件。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种预制装配式大口井，具备以下有益效果。

1、本实用新型，提高大口井施工效率，现场无需等待井体强度，也无需填筑井壁反滤层，只需要井片的安装及下沉。

2、本实用新型，设置反滤层和井片榫卯连接方式，保障施工质量，适应不降水施工作业条件；反滤结构在工厂生产安装，前后设置滤网，保证了滤料的安装质量，避免滤料的流失；通过自带反滤结构，无需后期复杂的施工，提高效率，且可充分保证反滤层的质量；内外滤网设计，便于填料，且更有利于后期滤料的运营维护。

3、本实用新型，井壁反滤结构中预留注浆管，有利于井体的注浆减阻、辅助下沉。

4、本实用新型，整个井体结构的设置以及施工方法，有效避免了在有限空间内进行复杂的作业，改善了作业条件，提高的施工的安全保障率。

5、本实用新型，连接口内设置柔性止水件，搭配开设的用于卡入柔性止水件的条形槽，防止细砂沿施工缝进入水井内，且可保证小颗粒砂砾在后期大口井使用过程中自然封堵施工缝。

6、本实用新型，挖土下沉可不排水，划分工作面分层、均匀、对称地进行；沿刃脚周围保留土堤后削薄土层，大口井在自重的作用下挤土下沉。

7、本实用新型，井底反滤层施工可不降水，在地面采取土工布包裹反滤料分层压实后吊运至井底后，对刃脚部位辅助夯压。

本实用新型的其他优点、目标和特征，在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述；并且在某种程度上，基于对下文的考察研究，对本领域技术人员而言将是显而易见的；或者，可以从本实用新型的实践中得到教导。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的剖视结构示意图。

图3为图2中A处的放大结构示意图。

图4为反滤结构的剖面结构示意图。

图5为内侧滤网的结构示意图。

图6为水平连接口的结构示意图。

图7为垂直连接口的结构示意图。

图中：

1、井片；

2、刃脚片；

3、反滤结构；

4、滤网；

5、滤料；

6、预留注浆管；

7、注浆管道；

8、水平连接口；

9、垂直连接口；

10、柔性止水件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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。

参照图1-7，一种预制装配式大口井，包括井片1，若干层井片1上下拼接构成井筒。

其中，每层可由一个井片1构成，或由若干个井片1环绕拼接构成一层；即，井口径较小（小于三米）时，可设置为单层井片一整节预制，直径较大（大于三米）时，则分节预制，拼装构成一层。

一般情况下，大口井的尺寸较大，均设置为多个井片1环绕拼接构成一层的形态。

需要注意的是，若干个井片1环绕拼接构成一层时，上下层的井片1上下错缝拼接，构成井筒。

井筒的最下层为刃脚片2，以便于下沉。

井片1、刃脚片2上内外贯穿设置有反滤结构3；通过自带反滤结构3，无需后期复杂的施工，提高效率，且可充分保证反滤层的质量。

需要说明的是，在刃脚片2上的反滤结构3是可选设置的；如果刃脚片2的高度较小，则可以不设置反滤结构3；一般情况下，刃脚片2的高度是与普通的井片1的高度一致的，设置有反滤结构3。

在一些实施例中，反滤结构3包括贯穿井片1的开孔，开孔的内外侧位置设置有滤网4，内外侧滤网4之间填充有滤料5。

其中，开孔优选的设置为圆孔；当然，也可以设置为方孔、椭圆孔等形态；相对来说，圆孔的结构强度更高一些；同时，圆孔也更利于填充滤料5，并可良好的控制滤料5的填充质量。

可以理解的是，滤网4的孔径应小于滤料5的级配最小粒径，以保证滤料5不被流失，并可方便后期的运营维护。

此外，需要说明的是：

反滤结构3中的滤料5，在井片1制作完成后，在预制场填筑压实，以充分保证反滤层的质量，保证反滤效果。

其中，滤料5一般分为2-3层，相邻反滤层的粒径比为2-4。

在一些实施例中，外层的滤网4预埋在井片1内；内层的滤网4通过预埋在井片1内的连接件进行安装。

在生产时，井外侧的滤网4随井体预制时直接安装，并浇筑固定在井片1内；同样的，井内侧的连接件随井体预制浇筑固定在井片1内侧；在填充滤料5后，将内侧的滤网4通过连接件安装在井片1上。

可以理解的是，一侧预装滤网4，另一侧后装滤网4，以便于填料，以及后期维护。

在一些实施例中，连接件为预埋的挂钩或螺杆等连接结构；优选的，滤网4为不锈钢网，保证质量，延长使用寿命。

在一些实施例中，反滤结构3内设置有预留注浆管6。

相应的，在施工时，预留注浆管6连接至外部的注浆管道7。

需要注意的是，预留注浆管6的布设数量根据井筒的直径，以及反滤结构3的布设数量、位置进行规划，以能够满足辅助为宜；不需要每个反滤结构3内都设置预留注浆管6，一般设置为间隔布设预留注浆管6。

通过在井壁反滤层设置预留的注浆通道，以满足井壁后注浆的需求，辅助进行下沉，并可对不同高度进行注浆。

在下沉困难时，将泥浆系统的注浆管道7连接预留注浆管6后，通过注膨润土泥浆或者空气幕，对壁后进行减阻。通过精准控制摩擦力大的位置，确保井片1顺利下沉和调节井片1的相对位置；可避免井片1因局部摩擦力过大引起脱节。

需要注意的是，预留注浆管6在下沉到位后，应及时进行封堵。

此外，利用反滤结构3间隔设置的预留注浆管6，无需进行后期修补，且不影响反滤结构3的使用功能。

在一些实施例中，大口井井片1的连接口为水平连接口8、垂直连接口9。

具体的，在井片1的上下层拼接位置设置有水平连接口8，同层拼接位置设置有垂直连接口9。

其中，水平连接口8、垂直连接口9为相互配合的几字形凹槽与凸起；通过设置几字形凹槽连接环间以及径向。

补充说明的是：

由于大口井主要作用为集水，无需设置复杂的连接方式，避免施工困难、影响施工速度。

在一些实施例中，水平连接口8、垂直连接口9内设置有柔性止水件10。

优选的，柔性止水件10采用橡胶圈。

进一步的，在几字形凹槽与凸起的对应位置分别开设有用于卡入柔性止水件10的条形槽。

补充说明的是：

大口井井片1之间的连接缝，通过设置橡胶圈进行嵌缝；主要作用是防止细砂沿施工缝进入水井内；同时，柔性的防水材料可保证小颗粒砂砾在后期大口井使用过程中自然封堵施工缝。

一种预制装配式大口井的施工方法，包括以下步骤。

S1、准备工作：井片预制及运输，测量防线。

井片预制及运输：根据井直径和深度预制相应的井片1；

其中，直径小于3m可以整节预制，直径大于3m则分节预制；预制时，井壁外侧位置的滤网4安装牢固可靠，并预埋井壁内侧滤网4的连接件。

需要注意的是，预制大口井的井片1在强度达到75%方可起吊，达到100%方可运输。

测量防线：按设计总图和大口井平面布置要求设置测量控制网和水准基点，进行定位放线，定出大口井中心轴线和轮廓线。

需要注意的是，附近有建构筑物和地下管线时，在原建筑物上设置沉降观测点，定期进行沉降观测。

S2、刃脚片2拼接安装。

在安装刃脚片2前，对刃脚基础铺设砂垫层找平，并分层夯压实；根据施工场地、井片1的大小，选择汽车吊对井片1进行安装；对线性、拼缝、垂直度严格控制，并连接好注浆管道7。

S3、井筒拼接安装。

上下层井片1应做错缝安装；

起吊井片1需要按照放线位置对准连接口（几字形的卯榫结构）；安装完毕后，进行精准对正和垂直度调整。

需要注意的是，井片1在运输到现场后，通过吊装井片1对接水平连接口8、垂直连接口9进行组装安装，并提前安装好柔性止水件10。

S4、挖土下沉。

S5、助沉。

采用注浆或空气幕减阻法；

通过反滤结构3内设置的预留注浆管6连接注浆管道7，向需要减阻部位注膨润土泥浆或者空气幕，降低摩擦力辅助下沉；

S6、终沉。

大口井在终沉阶段以纠偏为主，沉至距设计标高1m以上时基本纠正好；终沉结束自沉速度控制在不大于10mm/8h；

S7、井底反滤层施工。

S8、试抽水。

通过反复抽水清洗，直至水体含砂量合格；一般要求，保证水体含砂量小于等于1/200000（体积比）。

在一些实施例中，在步骤S4中：挖土下沉可不排水。

井内挖土应根据大口井中心划分工作面，挖土分层、均匀、对称地进行；

先从井中间开始逐渐挖向四周，每层挖土厚度为0.4~0.5m，沿刃脚周围保留0.5m的土堤；

然后，再沿大口井井壁每2~3m一段向刃脚方向逐层全面、对称、均匀地削薄土层，每次削5~10cm；

当土层经不住刃脚的挤压而破裂时，大口井便在自重的作用下挤土下沉。

在一些实施例中，在步骤S8中：

降水后，采用小型压实机具对井底反滤层的每层反滤料分层回填压实；对刃脚部位应加强夯实，并辅助人工夯实；

或，不降水，通过在地面采取土工布包裹反滤料分层压实后吊运至井底后，对刃脚部位辅助夯压。

本方案已应用于某市农村集中供水项目与城乡一体供水项目，用于村级供水站、山区浅水河边以及浅层地下水丰富地区；采取预制装配式大口井施工，提高了施工效率，降低了施工难度，减少了施工成本。

本实用新型，可提高大口井施工效率，现场无需等待井体强度，也无需填筑井壁反滤层，只需要井片1的安装及下沉；设置反滤层和井片榫卯连接方式，保障施工质量，适应不降水施工作业条件；反滤结构在工厂生产安装，前后设置滤网，保证了滤料5的安装质量，避免滤料5的流失；通过自带反滤结构3，无需后期复杂的施工，提高效率，且可充分保证反滤层的质量；内外滤网4设计，便于填料，且更有利于后期滤料5的运营维护；此外，井壁反滤结构中预留注浆管，有利于井体的注浆减阻、辅助下沉；此外，整个井体结构的设置以及施工方法，有效避免了在有限空间内进行复杂的作业，改善了作业条件，提高的施工的安全保障率。

本实用新型，连接口内设置柔性止水件10，搭配开设的用于卡入柔性止水件10的条形槽，防止细砂沿施工缝进入水井内，且可保证小颗粒砂砾在后期大口井使用过程中自然封堵施工缝；挖土下沉可不排水，划分工作面分层、均匀、对称地进行；沿刃脚周围保留土堤后削薄土层，大口井在自重的作用下挤土下沉；井底反滤层施工可不降水，在地面采取土工布包裹反滤料分层压实后吊运至井底后，对刃脚部位辅助夯压。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种预制装配式大口井，包括井片（1），若干层井片（1）上下拼接构成井筒；其特征在于，所述井筒的最下层为刃脚片（2）；

所述井片（1）、刃脚片（2）上内外贯穿设置有反滤结构（3）。

2.根据权利要求1所述的预制装配式大口井，其特征在于，所述反滤结构（3）包括贯穿井片（1）的开孔，开孔的内外侧位置设置有滤网（4），内外侧滤网（4）之间填充有滤料（5）。

3.根据权利要求2所述的预制装配式大口井，其特征在于，外层的所述滤网（4）预埋在井片（1）内；

内层的滤网（4）通过预埋在井片（1）内的连接件进行安装。

4.根据权利要求3所述的预制装配式大口井，其特征在于，所述连接件为预埋的挂钩或螺杆；

所述滤网（4）为不锈钢网。

5.根据权利要求1所述的预制装配式大口井，其特征在于，所述反滤结构（3）内设置有预留注浆管（6）。

6.根据权利要求1所述的预制装配式大口井，其特征在于，所述井片（1）的上下层拼接位置设置有水平连接口（8），同层拼接位置设置有垂直连接口（9）。

7.根据权利要求6所述的预制装配式大口井，其特征在于，所述水平连接口（8）、垂直连接口（9）内设置有柔性止水件（10）。