CN220671859U - 一种地下施工结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于基坑排水技术领域，公开了一种地下施工结构。包括基坑、主体结构、压力传感器和排水系统，主体结构设置于基坑内部，压力传感器位于基坑底部和主体结构之间。在主体结构施工过程中，压力传感器可以实时监测压力数据。压力传感器与排水系统通讯连接，当测量到的压力数据与设定数值相差超过一定值时，排水系统调整排水速率，使得压力数据始终趋近于设定数值，保证施工全程压力正常。

Description

一种地下施工结构

技术领域

本实用新型涉及基坑排水技术领域，尤其涉及一种地下施工结构。

背景技术

在开挖基坑、建造地下连续墙时，不可避免的会出现地下水，在主体结构如地铁车站结构还未建造完成时，结构整体重量可能无法克服地下水对于整个基坑所施加的浮力，导致整体结构上浮，产生结构开裂、基坑变形、地表隆起等一系列问题。

现有的基坑排水方法主要是集水井降水法和井点降水法，集水井降水法只适用于土质较好、地下水不旺的情况。井点降水法是在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的降水井，利用抽水设备在施工过程中不断抽水以使地下水位低于基坑底，但是无法准确设定抽水设备的速率，容易造成抽水速率过慢导致水位高于基坑或抽水速率过快造成不必要的能源浪费。

因此，需要设计一种施工结构，该施工结构中的排水系统能够随施工进程动态调整排水速率，保证施工全程结构压力正常。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种地下施工结构，该施工结构中的排水系统能够随施工进程动态调整排水速率，保证施工全程结构压力正常。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种地下施工结构，包括基坑，还包括：

主体结构，所述主体结构设置于所述基坑内；

压力传感器，所述压力传感器设置于所述基坑的底部与所述主体结构之间，所述压力传感器用于测量所述主体结构所受的压力数据；

排水系统，所述排水系统与所述压力传感器通讯连接，所述排水系统能够排出所述基坑内的水。

作为优选地，所述主体结构包括底板，所述压力传感器设置于所述基坑与所述底板之间。

作为优选地，所述地下施工结构还包括围护结构，所述围护结构围设于所述基坑内侧，并且所述围护结构与所述底板围合成施工空间。

作为优选地，所述围护结构为地下连续墙，所述地下连续墙的底端低于所述底板。

作为优选地，所述排水系统包括降水井和抽水组件，所述降水井设置于所述基坑之外，所述抽水组件的一端设置于所述降水井内。

作为优选地，所述降水井包括井管，所述井管的侧壁开设有多个渗漏孔。

作为优选地，所述井管四周设置有过滤层。

作为优选地，所述抽水组件包括水泵和控制器，所述水泵和所述压力传感器均与所述控制器通讯连接，所述控制器能够根据所述压力传感器的信息控制所述水泵的抽水速率。

作为优选地，所述控制器为单片机。

作为优选地，所述压力传感器设置为多个，多个所述压力传感器等间距设置或呈阵列设置。

有益效果：

本实用新型提供的地下施工结构包括基坑、主体结构和排水系统，基坑与主体结构之间设置有压力传感器，在主体结构施工过程中，压力传感器可以实时监测压力数据，当地下水对主体结构产生浮力时，压力数据开始发生变化。压力传感器与排水系统通讯连接，当压力数据与设定数值相差超过一定值时，排水系统调整排水速率，使得压力数据始终趋近于设定数值，保证施工全程压力正常。

附图说明

图1是本实用新型提供的施工结构的平面图；

图中：

1、基坑；

2、主体结构；21、底板；

3、压力传感器；

4、围护结构；

5、降水井；51、井管；52、过滤层；

6、控制器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

参见图1，地下施工结构包括基坑1，基坑1内部设置有施工的主体结构2如地铁车站、地下室等。地下施工结构还包括压力传感器3及排水系统，压力传感器3设置于基坑1的底部与主体结构2之间，压力传感器3用于测量主体结构2对基坑1的压力。压力传感器3与排水系统之间通讯连接。

在基坑1中施工建造主体结构2的过程中，需要不断排出地下水以防止地下水对整个基坑1产生的上浮力导致整体结构上浮，产生主体结构2开裂、基坑1变形、地表隆起等一系列问题。在施工过程中，主体结构2的质量是不断改变的，因此其可以抵抗的上浮力也是不断改变的，所以排水系统的排水速率也是不断改变的。

当地下水对主体结构2产生浮力时，压力数据开始发生变化。当压力传感器3检测的压力数据与设定数值相差超过一定值时，排水系统调整排水速率，使得压力数据始终趋近于设定数值，保证施工全程压力正常。

在本实施例中，主体结构2包括底板21，压力传感器3布置在基坑1和底板21之间。可以理解的是，在设置主体结构2时，优先在基坑1内铺设底板21，再在底板21上设置其他结构。故在基坑1与底板21之间设置压力传感器3，既能够保证压力传感器3可以在整个主体结构2的施工期间起到监测的作用，还可以保证压力传感器3可以更加准确的测量主体结构2所受到的压力数据。

优选地，压力传感器3设置为多个，多个压力传感器3等间距设置，压力传感器3均匀分布在底板21于基坑1之间，不仅可以更加准确地测量出底板21所受的平均压力数据，还能够根据不同的压力传感器3之间的数值差异来获得地下水的分布情况，更有利于制定合适的排水计划。

进一步地，多个压力传感器3呈阵列设置。若某一侧的浮力过大，也有可能发生主体结构2开裂、基坑1变形等问题，呈阵列排布的多个压力传感器3能够对整个底板21的底面进行监测，保证施工全程压力正常。

具体地，基坑1内侧围设有围护结构4，围护结构4可以承受基坑1开挖卸荷所产生的水压力和土压力，并将此压力传递到支撑，是稳定基坑1的一种临时挡墙结构。围护结构4和底板21围合成施工空间，主体结构2搭建在施工空间内。

在本实施例中，围护结构4为地下连续墙，地下连续墙对邻近建筑物和地下管线的影响较小，施工时无噪音、无振动，是一种低公害的施工方法。并且，地下连续墙的底端低于底板21，可以起到截水、防渗、挡水的目的。

具体地，排水系统包括降水井5和抽水组件，降水井5设置在基坑1之外，抽水组件的一端设置降水井5内。降水井5能够降低地下水位作用或者疏干地下水，防止基坑1内水位上升。若基坑1内水量较大导致主体结构2所受浮力较大，则可以利用抽水组件将降水井5内的水抽出，则地下水能够流入降水井5，而不会流入基坑1，且基坑1内的水也会流向降水井5，从而达到排出基坑1内的水的目的。

为了保证降水井5的效果，降水井5的井底低于主体结构2的底板21，当抽出降水井5内的地下水时，保证地下水位低于底板21。一般来说，降水井5的井底比主体结构2的底板21低1～2m。

其中，降水井5包括井管51，井管51的侧壁开设有多个渗漏孔。在钻井完成后，将滤水管沉入钻好的井孔内。降水井5对基坑1周围的地下水具有截流的作用，滤水管能够使地下水在重力作用下流入井中，从而有效降低进入基坑1的地下水的量。根据施工的实际情况，降水井5设置有多个，以保证地下水的及时排出。

进一步地，井管51四周设置有过滤层52，该过滤层52是通过在滤水管与井壁之间的间隙内填设砾石形成，该过滤层52可以增大滤水管四周的孔隙率和透水性，减小进水时的水头损失，以增加单井出水量，同时可以起到滤水挡砂作用，以防止含水层中的细小沙粒涌入滤水管内，可以延长降水井5的使用寿命。

更进一步地，流入降水井5中的地下水由抽水组件抽走，抽水组件包括水泵和控制器6，水泵和压力传感器3都与控制器6通讯连接，压力传感器3将底板21的压力数据实时传输给控制器6，当压力数据与设定数值相差超过一定值时，由控制器6调节水泵的抽水速率，使得压力数据始终趋近于设定数值，保证施工全程压力正常。

在一些实施例中，抽水组件包括吸水管，吸水管一端设置在降水井5内，通过设置在地面上的水泵将降水井5内的水顺着吸水管抽出；在另一些实施例中，水泵为潜水泵，将潜水泵设置在降水井5内，滤水管内的水在大气压作用下经吸入管流入泵内，再由排出管流出。

具体地，控制器6为单片机，在本实施例中，单片机的型号为最常见的STM32单片机。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种地下施工结构，包括基坑(1)，其特征在于，还包括：

主体结构(2)，所述主体结构(2)设置于所述基坑(1)内；

压力传感器(3)，所述压力传感器(3)设置于所述基坑(1)的底部与所述主体结构(2)之间，所述压力传感器(3)用于测量所述主体结构(2)所受的压力数据；

排水系统，所述排水系统与所述压力传感器(3)通讯连接，所述排水系统能够排出所述基坑(1)内的水。

2.根据权利要求1所述的地下施工结构，其特征在于，所述主体结构(2)包括底板(21)，所述压力传感器(3)设置于所述基坑(1)与所述底板(21)之间。

3.根据权利要求2所述的地下施工结构，其特征在于，所述地下施工结构还包括围护结构(4)，所述围护结构(4)围设于所述基坑(1)内侧，并且所述围护结构(4)与所述底板(21)围合成施工空间。

4.根据权利要求3所述的地下施工结构，其特征在于，所述围护结构(4)为地下连续墙，所述地下连续墙的底端低于所述底板(21)。

5.根据权利要求1所述的地下施工结构，其特征在于，所述排水系统包括降水井(5)和抽水组件，所述降水井(5)设置于所述基坑(1)之外，所述抽水组件的一端设置于所述降水井(5)内。

6.根据权利要求5所述的地下施工结构，其特征在于，所述降水井(5)包括井管(51)，所述井管(51)的侧壁开设有多个渗漏孔。

7.根据权利要求6所述的地下施工结构，其特征在于，所述井管(51)四周设置有过滤层(52)。

8.根据权利要求5所述的地下施工结构，其特征在于，所述抽水组件包括水泵和控制器(6)，所述水泵和所述压力传感器(3)均与所述控制器(6)通讯连接，所述控制器(6)能够根据所述压力传感器(3)的信息控制所述水泵的抽水速率。

9.根据权利要求8所述的地下施工结构，其特征在于，所述控制器(6)为单片机。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的地下施工结构，其特征在于，所述压力传感器(3)设置为多个，多个所述压力传感器(3)等间距设置或呈阵列设置。