CN109868832B - 一种基坑降排水装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基坑降排水装置及其施工方法，涉及建筑工程技术领域，其技术方案要点是：基坑降排水装置包括设于基坑旁的集水井，还包括穿入集水井井壁的导管，所述导管包括多个首尾相接的子管、位于导管端部的顶头，所述导管通过子管连通于集水井内部，所述顶头位于导管远离集水井的端部，所述子管上设有贯通子管侧壁的渗水孔。所述子管两端分别设有卡块、与相邻子管的卡块卡接的卡槽，卡块、卡槽的扣合方向沿子管的径向。本基坑降排水装置及其施工方法具有提高基坑降排水效率、降低人工工作量的优势；人员能在集水井外完成导管的安装，人员无须进入集水井内，施工过程卫生且安全；导管不易被土壤堵塞，且导管穿入土壤的阻力较小。

Description

一种基坑降排水装置及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，特别涉及一种基坑降排水装置及其施工方法。

背景技术

在建筑工程中，基坑是在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所挖的土坑。基坑降排水是指在开挖基坑时，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***、坑底管涌和地基承载力下降而做的降水工作。

目前的基坑降排水方法为在基坑旁挖设集水井，基坑所处高度的地下水会渗透进集水井内，然后采用水泵从集水井内抽出地下水，使基坑处的水位下降。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：当土壤的渗水能力较差时，地下水渗入集水井内的速度较慢，一方面导致基坑降排水的效率低下，另一方面地下水的渗入速度小于水泵的抽水速度，导致人工要频繁启停水泵，增加了人工的劳动量。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一目的在于提供一种基坑降排水装置，具有提高基坑降排水效率、降低人工工作量的优势。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基坑降排水装置，包括设于基坑旁的集水井，还包括穿入集水井井壁的导管，所述导管包括多个首尾相接的子管、位于导管端部的顶头，所述导管通过子管连通于集水井内部，所述顶头位于导管远离集水井的端部，所述子管上设有贯通子管侧壁的渗水孔。

通过上述技术方案，人员能将顶头打入集水井的井壁内，然后在顶头的端部依次打入子管从而形成导管整体，导管延伸入集水井旁的土壤中。土壤中的地下水能通过导管进入集水井内，导管极大地增强了地下水向集水井内渗水的效率。人员用水泵对集水井抽水时，不易出现积水被迅速抽光的局面，水泵能够保持长时间的运行，一方面提高了基坑降排水的效率，另一方面降低了人工的工作量。

优选的，所述子管两端分别设有卡块、与相邻子管的卡块卡接的卡槽，所述卡块、卡槽的扣合方向沿子管的径向。

通过上述技术方案，顶头和多个子管间能通过卡槽、卡块卡接的方式连接成导管整体，较为方便；子管、顶头间不会沿轴向产生相对位移，子管、顶头间沿径向也具有一定的连接强度。

优选的，所述子管上设有遮盖渗水孔的金属网。

通过上述技术方案，金属网在能保证渗水的同时，金属网能将土壤阻挡在外，土壤不易堵塞渗水孔或子管内部。

优选的，所述金属网呈筒状贴附于子管的内壁，所述子管内还设有卷曲成筒状的弹性板，所述弹性板将金属网压紧于子管的内壁，所述弹性板上对应于渗水孔的位置开设有通水孔。

通过上述技术方案，弹性板的弹力将金属网压紧固定于子管内，子管的本体、金属网、弹性板三者能通过相互套接的方式进行组装，较为方便。

优选的，所述弹性板上设有向渗水孔内凸起的凸环，所述通水孔位于凸环内，所述凸环驱使金属网向渗水孔内变形，使所述金属网凸起至与子管的外壁平齐的位置。

通过上述技术方案，由于金属网与子管的外壁平齐，则子管的外壁趋向于平滑，渗水孔的口部不易对子管在土中的移动产生阻力，子管穿入土壤的阻力较小。

优选的，还包括工装，所述工装包括穿设于集水井内的固定筒，所述固定筒内设有用于叠放顶头和子管的叠放架，所述顶头和子管叠放后的轴线相互平行且均沿水平方向；所述固定筒内还设置有液压缸，所述液压缸位于叠放架的底部，所述液压缸伸长时，所述液压缸将叠放架底端的顶头或子管推入集水井的井壁内。

通过上述技术方案，在工装的叠放架内依次叠放顶头和子管，使顶头位于叠放架的最底处，然后将固定筒***集水井中。人员控制液压缸伸长，液压缸将顶头压入集水井的井壁内。然后人员控制液压缸缩短，则上方的子管因重力作用下落至叠放架底部，人员重新控制液压缸伸长，液压缸将叠放架底部的子管压入集水井的井壁内，如此循环动作完成所有子管的安装，并在土内形成导管整体。通过本工装，人员能在集水井外完成导管的安装，则集水井的直径能挖设地较小，降低集水井的开设难度；人员也无须进入集水井内，施工过程卫生且安全。

优选的，所述液压缸推送子管的距离设置为：当液压缸推动子管至限位后，液压缸缩短，上面的子管随重力下落且恰好与前子管通过卡块、卡槽扣合。

通过上述技术方案，当液压缸伸长到止点时，人员控制液压缸缩短，则上方的子管因重力作用下落至叠放架底部，该子管与前顶头或前子管通过卡块、卡槽自动扣合，自动化程度高。

优选的，所述顶头、子管的外壁均设有定位平面，所述顶头、子管通过定位平面与叠放架的内壁滑动相抵；叠放架通过定位平面限制顶头、子管转动，使所述子管下落时恰好能与前子管通过卡块、卡槽扣合。

通过上述技术方案，人员在叠放架内叠放顶头和子管时，叠放架通过定位平面限制顶头、子管转动，提高顶头、子管放置位置的稳定性；并确保上面的子管随重力下落时，前后两子管通过卡块、卡槽可靠扣合。

本发明的第二目的在于提供一种施工方法，具有方便安装导管、提高基坑降排水效率的优势。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种施工方法，使用了上述的一种基坑降排水装置，包括以下步骤：

步骤一：在基坑旁挖设集水井，集水井的深度大于基坑的设计深度；

步骤二：使用水泵将集水井内的积水抽尽，然后取出水泵；

步骤三：取工装，在叠放架内依次叠放顶头和子管，使顶头位于叠放架的最底处，然后将固定筒***集水井中；

步骤四：人员控制液压缸伸长，液压缸将顶头压入集水井的井壁内；

步骤五：当液压缸伸长到止点时，人员控制液压缸缩短，则上方的子管因重力作用下落至叠放架底部，该子管与前顶头或前子管通过卡块、卡槽自动扣合；

步骤六：人员控制液压缸伸长，液压缸将叠放架底部的子管压入集水井的井壁内；

步骤七：循环执行步骤五和步骤六，直至所有子管打入集水井的井壁内；

步骤八：从集水井内取出工装，重新使用水泵对集水井内进行抽水。

通过上述技术方案，人员能在集水井外完成导管的安装，则集水井的直径能挖设地较小，降低集水井的开设难度；人员也无须进入集水井内，施工过程卫生且安全。完成施工后，导管极大地增强了地下水向集水井内渗水的效率。人员用水泵对集水井抽水时，提高了基坑降排水的效率。

优选的，所述步骤八时，工装取出后，重新在叠放架内放置新的顶头和子管，再将工装装入集水井内；转动固定筒的角度至与前导管的安装位置不同，然后重新执行步骤四至步骤七。

通过上述技术方案，本排水装置能通过本方法安装多个导管与集水井连通，进一步提高地下水向集水井内渗水的效率。

综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：

1、本基坑降排水装置及其施工方法具有提高基坑降排水效率、降低人工工作量的优势；

2、人员能在集水井外完成导管的安装，人员无须进入集水井内，施工过程卫生且安全；

3、导管不易被土壤堵塞，且导管穿入土壤的阻力较小。

附图说明

图1为实施例一的一种基坑降排水装置的示意图；

图2为实施例一的导管的结构图；

图3为图2的A-A剖视图，主要突出子管的内部结构；

图4为实施例一的子管的***图；

图5为实施例一的工装和导管组合后的立体图。

图中，10、集水井；1、导管；11、子管；12、顶头；13、卡块；14、卡槽；15、定位平面；111、渗水孔；16、金属网；17、弹性板；171、凸环；172、通水孔；2、固定筒；21、折边；3、叠放架；4、液压缸。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

参照图1，为本发明公开的一种基坑降排水装置，包括设于基坑旁的集水井10，还包括穿入集水井10井壁的导管1、用于安装导管1的工装。

参照图1和图2，导管1包括多个首尾相接的子管11、位于导管1端部的顶头12。顶头12的端部呈尖锐状，顶头12位于导管1远离集水井10的端部，背离顶头12的子管11连通于集水井10内部，导管1沿水平方向***集水井10内壁的土地中。

子管11两端分别设有卡块13、与相邻子管11的卡块13卡接的卡槽14，卡块13、卡槽14的扣合方向沿子管11的径向；顶头12与相邻的子管11间也设有相同的卡块13和卡槽14结构。顶头12和多个子管11间能通过卡槽14、卡块13卡接的方式连接成导管1整体，子管11、顶头12间不会沿轴向产生相对位移，子管11、顶头12间沿径向也具有一定的连接强度。顶头12、子管11的外壁均设有定位平面15，当导管1连成整体时，相邻顶头12、子管11的定位平面15组合形成同一平面，卡块13、卡槽14卡接的滑动方向平行于定位平面15。

参照图3和图4，子管11上设有多个贯通子管11侧壁的渗水孔111，渗水孔111沿子管11的轴向、周向间隔分布。子管11内穿设有金属网16，金属网16内穿设有弹性板17。金属网16由矩形的不锈钢网卷曲成筒状，金属网16通过网面与子管11的内壁紧贴；弹性板17由矩形的不锈钢薄板卷曲成筒状，弹性板17通过板面与金属网16的网面紧贴，弹性板17的弹力将金属网16压紧固定于子管11内。弹性板17上对应于渗水孔111的位置设置有凸环171，凸环171的内环孔为通水孔172，通水孔172贯穿弹性板17；凸环171向渗水孔111方向凸入渗水孔111内，凸环171驱使金属网16向渗水孔111内变形，使金属网16凸起至与子管11的外壁平齐的位置。

这样设置，子管11的本体、金属网16、弹性板17三者能方便地进行组装。土壤中的水能穿过与渗水孔111同轴的通水孔172进入子管11内部，金属网16在能保证渗水的同时，金属网16能将土壤阻挡在外，土壤不易堵塞通水孔172或子管11内部。由于金属网16与子管11的外壁平齐，则子管11的外壁趋向于平滑，渗水孔111的口部不易对子管11的移动产生阻力，子管11穿入土壤的阻力较小。

参照图1和图5，工装包括穿设于集水井10内的固定筒2，固定筒2的外径与集水井10的内径相同，固定筒2装入集水井10后，固定筒2不会产生扭动或径向移动。固定筒2的顶部向外翻折有折边21，折边21用于与集水井10顶部的地面抵接，以限制固定筒2掉入集水井10内。

固定筒2内设有用于叠放顶头12和子管11的叠放架3，叠放架3的长度方向沿固定筒2的轴向，叠放架3偏离于固定筒2的轴线并位于紧靠固定筒2内壁的位置。顶头12和子管11叠放后的轴线相互平行且均沿水平方向，叠放架3的尺寸恰好能供单个顶头12或子管11通过。人员叠放顶头12和子管11时，使顶头12、子管11通过定位平面15与叠放架3的内壁滑动相抵，且使顶头12、各子管11的卡块13朝向相同，叠放架3通过定位平面15限制顶头12、子管11转动。

固定筒2内还设置有液压缸4，液压缸4位于叠放架3的底部，液压缸4的伸长方向沿水平方向。当液压缸4伸长时，液压缸4将叠放架3底端的顶头12或子管11推入集水井10的井壁内。液压缸4推送子管11的距离设置为：当液压缸4推动子管11至限位后，液压缸4缩短，上面的子管11随重力下落且恰好与前子管11通过卡块13、卡槽14扣合。人员通过控制器控制液压缸4的伸缩，液压缸4的控制器位于集水井10外，控制器通过液压管路与液压缸4连通，在此不作赘述；液压缸4需要配合外置的液压泵才能工作。

实施例二：

一种施工方法，使用了上述的一种基坑降排水装置，包括以下步骤：

步骤一：在基坑旁挖设集水井10，集水井10的深度大于基坑的设计深度。

步骤二：使用水泵将集水井10内的积水抽尽，然后取出水泵。使在后续的工装使用期间，积水不会影响液压泵的正常工作和人员进行观察。

步骤三：取工装，在叠放架3内依次叠放顶头12和子管11，使顶头12位于叠放架3的最底处，然后将固定筒2***集水井10中。

步骤四：人员控制液压缸4伸长，液压缸4将顶头12压入集水井10的井壁内。

步骤五：当液压缸4伸长到止点时，人员控制液压缸4缩短，则上方的子管11因重力作用下落至叠放架3底部，该子管11与前顶头12或前子管11通过卡块13、卡槽14自动扣合。

步骤六：人员控制液压缸4伸长，液压缸4将叠放架3底部的子管11压入集水井10的井壁内。

步骤七：循环执行步骤五和步骤六，直至所有子管11打入集水井10的井壁内。液压缸4的伸缩、子管11的移动均能被集水井10外的操作人员观察到。

步骤八：从集水井10内取出工装，工装取出后，重新在叠放架3内放置新的顶头12和子管11，再将工装装入集水井10内；人员转动固定筒2的角度至与前导管1的安装位置不同，然后重新执行步骤四至步骤七，以在土壤中安装另一导管1。本排水装置能通过本方法安装多个导管1与集水井10连通。导管1完成安装后，人员取出工装，重新使用水泵对集水井10内进行抽水。

综上，导管1沿水平方向从集水井10内延伸入土壤中，土壤中的地下水能通过导管1进入集水井10内，导管1极大地增强了地下水向集水井10内渗水的效率。人员用水泵对集水井10抽水时，不易出现积水被迅速抽光的局面，水泵能够保持长时间的运行，一方面提高了基坑降排水的效率，另一方面降低了人工的工作量。

由于穿入土中的导管1直径较小，则导管1不会对建筑基层的结构强度产生明显影响，因此导管1无需取出。由于人员能在集水井10外完成导管1的安装，则集水井10的直径能挖设地较小，降低集水井10的开设难度；人员也无须进入集水井10内，施工过程卫生且安全。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基坑降排水装置，包括设于基坑旁的集水井(10)，其特征是：还包括穿入集水井(10)井壁的导管(1)，所述导管(1)包括多个首尾相接的子管(11)、位于导管(1)端部的顶头(12)，所述导管(1)通过子管(11)连通于集水井(10)内部，所述顶头(12)位于导管(1)远离集水井(10)的端部，所述子管(11)上设有贯通子管(11)侧壁的渗水孔(111)；

所述子管(11)上设有遮盖渗水孔(111)的金属网(16)；所述金属网(16)呈筒状贴附于子管(11)的内壁，所述子管(11)内还设有卷曲成筒状的弹性板(17)，所述弹性板(17)将金属网(16)压紧于子管(11)的内壁，所述弹性板(17)上对应于渗水孔(111)的位置开设有通水孔(172)；

所述弹性板(17)上设有向渗水孔(111)内凸起的凸环(171)，所述通水孔(172)位于凸环(171)内，所述凸环(171)驱使金属网(16)向渗水孔(111)内变形，使所述金属网(16)凸起至与子管(11)的外壁平齐的位置；

所述子管(11)两端分别设有卡块(13)、与相邻子管(11)的卡块(13)卡接的卡槽(14)，所述卡块(13)、卡槽(14)的扣合方向沿子管(11)的径向；还包括工装，所述工装包括穿设于集水井(10)内的固定筒(2)，所述固定筒(2)内设有用于叠放顶头(12)和子管(11)的叠放架(3)，所述顶头(12)和子管(11)叠放后的轴线相互平行且均沿水平方向；所述固定筒(2)内还设置有液压缸(4)，所述液压缸(4)位于叠放架(3)的底部，所述液压缸(4)伸长时，所述液压缸(4)将叠放架(3)底端的顶头(12)或子管(11)推入集水井(10)的井壁内；所述液压缸(4)推送子管(11)的距离设置为：当液压缸(4)推动子管(11)至限位后，液压缸(4)缩短，上面的子管(11)随重力下落且恰好与前子管(11)通过卡块(13)、卡槽(14)扣合。

2.根据权利要求1所述的一种基坑降排水装置，其特征是：所述顶头(12)、子管(11)的外壁均设有定位平面(15)，所述顶头(12)、子管(11)通过定位平面(15)与叠放架(3)的内壁滑动相抵；叠放架(3)通过定位平面(15)限制顶头(12)、子管(11)转动，使所述子管(11)下落时恰好能与前子管(11)通过卡块(13)、卡槽(14)扣合。

3.一种施工方法，其特征是：使用了权利要求1-2任意一项所述的一种基坑降排水装置，包括以下步骤：

步骤一：在基坑旁挖设集水井(10)，集水井(10)的深度大于基坑的设计深度；

步骤二：使用水泵将集水井(10)内的积水抽尽，然后取出水泵；

步骤三：取工装，在叠放架(3)内依次叠放顶头(12)和子管(11)，使顶头(12)位于叠放架(3)的最底处，然后将固定筒(2)***集水井(10)中；

步骤四：人员控制液压缸(4)伸长，液压缸(4)将顶头(12)压入集水井(10)的井壁内；

步骤五：当液压缸(4)伸长到止点时，人员控制液压缸(4)缩短，则上方的子管(11)因重力作用下落至叠放架(3)底部，该子管(11)与前顶头(12)或前子管(11)通过卡块(13)、卡槽(14)自动扣合；

步骤六：人员控制液压缸(4)伸长，液压缸(4)将叠放架(3)底部的子管(11)压入集水井(10)的井壁内；

步骤七：循环执行步骤五和步骤六，直至所有子管(11)打入集水井(10)的井壁内；

步骤八：从集水井(10)内取出工装，重新使用水泵对集水井(10)内进行抽水。

4.根据权利要求3所述的施工方法，其特征是：所述步骤八时，工装取出后，重新在叠放架(3)内放置新的顶头(12)和子管(11)，再将工装装入集水井(10)内；转动固定筒(2)的角度至与前导管(1)的安装位置不同，然后重新执行步骤四至步骤七。

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