CN220953562U - 一种临近运营中地铁的高架桥桩施工地下水控制装置 - Google Patents
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种临近运营中地铁的高架桥桩施工地下水控制装置，包括水位孔、导水管、动力装置及孔隙水压监测系统；水位孔竖向设置设于地铁车站结构旁的地下岩土体内，导水管一端与动力装置连接，另一端伸入水位孔内；孔隙水压监测系统安装于地铁车站结构旁，用于监测地铁车站结构所在岩土体的孔隙水压，当水压低于或高于设定值时，孔隙水压监测系统向动力装置发出注水信号或抽水信号，动力装置通过接收注水或抽水信号，向水位孔内注水或从水位孔向外抽水，以调节水位孔内的水位高度。本实用新型实现了对地铁车站结构的附近孔隙水压的调整，进而保证地铁结构的整体受力平衡，提高了地铁结构的稳定性，降低了工程安全隐患。
Description
技术领域
本实用新型涉及架桥桩施工地下水控制技术领域，尤其涉及一种临近运营中地铁的高架桥桩施工地下水控制装置。
背景技术
当前沿海地区城市交通工程升级过程中，涉及大量的高架桥施工建设，施工过程中出现了大量的拟新建桥桩临近既有工程结构的现象。以青岛、大连等北方沿海城市为例，前期的城市建设过程中修建了大量的地铁结构，新建高架桥的桥桩建设难以完全避开地铁线路，导致许多桥桩施工近接地铁车站，对地铁运营安全形成潜在威胁。
在对既有结构稳定性保护方面，当前施工过程中多是被动的监测，当出现结构沉降超限时再进行地基加固或补强，严重降低既有结构的稳定性，存在巨大的工程安全隐患。
发明内容
本实用新型提供一种临近运营中地铁的高架桥桩施工地下水控制装置，以克服上述问题。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
一种临近运营中地铁的高架桥桩施工地下水控制装置，包括水位孔、导水管、动力装置以及孔隙水压监测系统；
所述水位孔竖向设置设于地铁车站结构旁的地下岩土体内，所述导水管一端与所述动力装置连接，另一端伸入所述水位孔内；
所述孔隙水压监测系统安装于所述地铁车站结构旁，用于监测所述地铁车站结构所在岩土体的孔隙水压，当水压低于或高于设定值时，孔隙水压监测系统向所述动力装置发出注水信号或抽水信号，所述动力装置通过接收注水或抽水信号，向水位孔内注水或从所述水位孔向外抽水，以调节所述水位孔内的水位高度。
进一步的，所述孔隙水压监测系统包括水压传感器、第一数据收发器、第二数据收发器以及数据处理终端；
所述水压传感器设于所述地铁车站结构旁的岩土体内，且设于所述注水孔与所述地铁车站结构之间，用于获取所述地铁车站结构旁的岩土体孔隙的水压数据值，并将水压数据值传输至所述第一数据收发器；
所述第一数据收发器设于地铁车站结构内，且与水压传感器电性连接，用于接收所述水压传感器的水压数据值，并将水压数据值输出至所述第二数据收发器；
所述第二数据收发器设于岩土体上，用于接收所述第一数据收发器输出的所述水压数据值，并将所述水压数据值输出至数据处理终端内置的数据处理软件，所述第二数据收发器还用于将出注水信号或抽水信号输出至所述动力装置；
所述数据处理终端内置的数据处理软件用于将接收的实际水压数据值与设定的要求值比较，并根据水压数据值与要求值的比较结果控制第二数据收发器向所述动力装置发出注水信号或抽水信号。
进一步的，还包括蓄水池，所述蓄水池内的水量为蓄水池容积的一半；所述动力装置通过所述导水管将蓄水池内的水泵入至水位孔或将水位孔内的水抽至蓄水池。
进一步的，所述动力装置为水泵。
进一步的，所述水位孔设置为至少一组，一组所述水位孔分别布设于所述地铁车站结构的两侧。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型中公开的一种临近运营中地铁的高架桥桩施工地下水控制装置，设置的孔隙水压监测系统能够对地铁车站结构岩土体孔隙水压进行监测，并根据监测的数据通过在地铁车站结构旁设置的导水管以及动力装置控制水位孔内水位，以实现对地铁车站结构的附近孔隙水压的调整，进而保证地铁结构的整体受力平衡，提高了地铁结构的稳定性，主动对工程风险防控，降低了工程安全隐患。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例中公开的一种临近运营中地铁的高架桥桩施工地下水控制装置结构示意图；
图2为本实用新型实施例中公开的一种临近运营中地铁的高架桥桩施工地下水控制装置孔隙水压监测系统结构示意图(不包括第二数据收发器和数据处理终端)。
图中：1、水位孔；2、导水管；3、动力装置；4、孔隙水压监测系统；41、水压传感器；42、第一数据收发器；43、第二数据收发器；5、地铁车站结构；6、蓄水池；7、桩基孔；8、钢筋笼；9、起重机械；10、信号线。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示为本实施例提供的一种临近运营中地铁的高架桥桩施工地下水控制装置，包括水位孔1、导水管2、动力装置3以及孔隙水压监测系统4；
所述水位孔1竖向设置设于地铁车站结构5旁的地下岩土体内；所述导水管2一端与所述动力装置3连接，另一端伸入所述水位孔1内；
所述孔隙水压监测系统4安装于所述地铁车站结构5旁，用于监测所述地铁车站结构5所在岩土体的孔隙水压，当水压低于或高于设定值时，孔隙水压监测系统4向所述动力装置3发出注水信号或抽水信号，所述动力装置3通过接收注水或抽水信号，向水位孔1内注水或从所述水位孔1向外抽水，以调节所述水位孔1内的水位高度。
相比于当前高架桥建设过程中，多是对地下水进行野蛮抽排的方式，此种方式只考虑了新建桥桩施工的便捷性，未考虑地下水位变化会引起既有工程结构附近孔隙水压变化，并造成岩土体应力重分布的影响，而本实用新型中公开的一种临近运营中地铁的高架桥桩施工地下水控制装置，设置的孔隙水压监测系统能够对地铁车站结构岩土体孔隙水压进行监测，并根据监测的数据通过在地铁车站结构旁设置的导水管以及动力装置对地下水位的进行实时动态监测，以实现通过调整水位孔内的水位对地铁车站结构的附近孔隙水压的控制调整，保证了地铁结构的整体受力平衡，提高了地铁结构的稳定性，降低了工程安全隐患，本地下水控制装置属于主动的工程风险防控，能够有效避免灾害的发生；且本结构与既有施工设施具有良好的融合性，无需额外布设新的设备，不影响正常施工秩序，利于技术的顺利推行。
本实用新型中以地铁车站结构为例，但本地下水控制装置不仅能够保护临近新建高架桥的地铁结构，同时还可以保护地下仓库、房屋基础、深埋管线等其它既有的市政设施。
在具体实施例中，如图2所示，所述孔隙水压监测系统4包括水压传感器41、第一数据收发器42、第二数据收发器43以及数据处理软件；
所述水压传感器41设于所述地铁车站结构5旁的岩土体内，且设于所述注水孔与所述地铁车站结构5之间，用于获取所述地铁车站结构5旁的岩土体孔隙的水压数据值，并将水压数据值传输至所述第一数据收发器42；
所述第一数据收发器42设于地铁车站结构5内，且与水压传感器41电性连接，用于接收所述水压传感器41的水压数据值，并将水压数据值输出至所述第二数据收发器43；
所述第二数据收发器43设于岩土体上，即地面上，用于接收所述第一数据收发器42输出的所述水压数据值，并将所述水压数据值输出至数据处理终端内置的数据处理软件，所述第二数据收发器43还用于通过信号线10将出注水信号或抽水信号输出至所述动力装置3；
所述数据处理终端内置的数据处理软件用于将接收的实际水压数据值与设定的要求值比较，并根据水压数据值与要求值的比较结果控制第二数据收发器43向所述动力装置3发出注水信号或抽水信号。当实际水压数据值小于要求值时，表明岩土体孔隙水压过小，此时数据处理软件控制第二数据收发器43向动力装置3发出注水信号，动力装置3通过导水管2将蓄水池内的水输向水位孔1内；反之，当实际水压数据值大于要求值时，表明岩土体孔隙水压过大，此时数据处理软件控制第二数据收发器43向动力装置3发出抽水信号，动力装置3通过导水管2将水位孔1内的水输抽出至蓄水池内，以实现对地下水位的动态控制，保证高架桥施工区域临近地铁车站结构5的岩土体的稳定性，进而保证地铁车站结构5的整体稳定性；
在本实施例中，第一数据收发器42与水压传感器41通过四芯水工线缆连接；在既有地铁车站结构中布设水压传感器41，然后通过四芯水工线缆连接多个水压传感器41，并将四芯水工线缆汇集至不影响地铁运营的区域后安装第一数据收发器42，实现监测数据的实时传输；
水压传感器41、第一数据收发器42、第二数据收发器43以及数据处理软件均为现有技术，更具体的工作原理此处不进行赘述；
如图1所示，新建桥桩的桩基孔7布设在地铁车站结构5旁，起重机械9将钢筋笼8下放至桩基孔7，第二数据收发器43安装于起重机械9上，且内置有数据处理软件的数据处理终端也设置于起重机械9上。
在具体实施例中，还包括蓄水池6，所述蓄水池6内的水量为蓄水池6容积的一半；所述动力装置3通过所述导水管2将蓄水池6内的水泵入至水位孔1或将水位孔1内的水抽至蓄水池6。为水位孔1内水的抽排提供空间和水源，方便动力装置3对水位孔1内的水进行抽排。
在具体实施例中，所述动力装置3为水泵。用于向水位孔1内注水或从水位孔1内抽水提供动力。
在具体实施例中，所述水位孔1设置为至少一组，且一组所述水位孔1分别布设于所述地铁车站结构5的两侧，便于保证地铁车站结构5两侧的岩土体孔隙水压一致，保证地铁车站结构5的整体受力平衡，从而保证结构稳定。在本实施例中，将水位孔1设置为一组(两个)，导水管2和动力装置3的数量也相应地设置为两个，也可根据实际需要增设水位孔1、导水管2以及动力装置3的组数。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (5)
1.一种临近运营中地铁的高架桥桩施工地下水控制装置，其特征在于，包括水位孔(1)、导水管(2)、动力装置(3)以及孔隙水压监测系统(4)；
所述水位孔(1)竖向设置设于地铁车站结构(5)旁的地下岩土体内，所述导水管(2)一端与所述动力装置(3)连接，另一端伸入所述水位孔(1)内；
所述孔隙水压监测系统(4)安装于所述地铁车站结构(5)旁，用于监测所述地铁车站结构(5)所在岩土体的孔隙水压，当水压低于或高于设定值时，孔隙水压监测系统(4)向所述动力装置(3)发出注水信号或抽水信号，所述动力装置(3)通过接收注水或抽水信号，向水位孔(1)内注水或从所述水位孔(1)向外抽水，以调节所述水位孔(1)内的水位高度。
2.根据权利要求1所述的一种临近运营中地铁的高架桥桩施工地下水控制装置，其特征在于，所述孔隙水压监测系统(4)包括水压传感器(41)、第一数据收发器(42)、第二数据收发器(43)以及数据处理终端；
所述水压传感器(41)设于所述地铁车站结构(5)旁的岩土体内，且设于所述注水孔与所述地铁车站结构(5)之间，用于获取所述地铁车站结构(5)旁的岩土体孔隙的水压数据值，并将水压数据值传输至所述第一数据收发器(42)；
所述第一数据收发器(42)设于地铁车站结构(5)内，且与水压传感器(41)电性连接，用于接收所述水压传感器(41)的水压数据值，并将水压数据值输出至所述第二数据收发器(43)；
所述第二数据收发器(43)设于岩土体上，用于接收所述第一数据收发器(42)输出的所述水压数据值，并将所述水压数据值输出至数据处理终端内置的数据处理软件，所述第二数据收发器(43)还用于将出注水信号或抽水信号输出至所述动力装置(3)；
所述数据处理终端内置的数据处理软件用于将接收的实际水压数据值与设定的要求值比较，并根据水压数据值与要求值的比较结果控制第二数据收发器(43)向所述动力装置(3)发出注水信号或抽水信号。
3.根据权利要求1所述的一种临近运营中地铁的高架桥桩施工地下水控制装置，其特征在于，还包括蓄水池(6)，所述蓄水池(6)内的水量为蓄水池(6)容积的一半；所述动力装置(3)通过所述导水管(2)将蓄水池(6)内的水泵入至水位孔(1)或将水位孔(1)内的水抽至蓄水池(6)。
4.根据权利要求1所述的一种临近运营中地铁的高架桥桩施工地下水控制装置，其特征在于，所述动力装置(3)为水泵。
5.根据权利要求1所述的一种临近运营中地铁的高架桥桩施工地下水控制装置，其特征在于，所述水位孔(1)设置为至少一组，一组所述水位孔(1)分别布设于所述地铁车站结构(5)的两侧。
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