CN220202728U - 用于高承压富水地层的降水井封堵结构 - Google Patents
用于高承压富水地层的降水井封堵结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种用于高承压富水地层的降水井封堵结构,其特征在于包括:与降水井井口连接的封堵管,环套设置于封堵管管外壁的止水环,封堵盖,对称设置于封堵管管内壁上的旋转支撑件,两端与旋转支撑件转动连接的旋转轴,封堵环。本发明不仅可以解决主体结构施工完成后,高承压富水地层降水井涌水量大,且承压水头高情况下的降水井封堵的问题,同时还能预防和应对主体结构施工降水期间,降水井内抽排水不及时而导致大量涌水产生而影响主体结构施工的情况。
Description
技术领域
本实用新型属于降水井封堵施工辅助技术领域,特指一种用于高承压富水地层的降水井封堵结构。
背景技术
随着我国经济建设的快速发展,地下工程在我国正处在高速发展的阶段,地下工程得到进一步普及,在地下工程建设过程中,需对地下水进行降水,以保证主体结构的顺利和安全施工;在主体结构施工完成后需对降水井进行封堵,降水井封堵过程中,存在两种情况,一是降水井内无水或水量较小;二是降水井内涌水量较大,且有承压性。前者封堵较简单,后者封堵需要解决涌水的问题,封堵较困难。
现有技术中,中国专利(CN202220607046.X)公开一种带强压水的降水井封堵施工结构,其通过插设在带强压水的降水井中的吸水热熔管、回填在吸水热熔管内的管内封堵结构、回填在降水井与吸水热熔管之间的环形封堵结构、以及设置在吸水热熔管顶部的顶部封堵结构;吸水热熔管底部具有开孔段管段。该技术通过在降水井内设置吸水热熔管,吸排降水井内的地下水,减小涌水压强,将地下强压水隔离在环形封堵区外,从而使环形封堵区进行回填封堵不受地下强压涌水的影响,保证环形封堵区内封堵结构的稳定性,相当于缩小了降水井的内径,以降低降水井的封堵难度和提高封井成功率。但是该技术方案存在以下缺点:在涌水量非常大,且承压水头高的情况下,吸水热熔管对减小涌水压强的效果较差,涌水得不到根本性的解决,无法保证降水井的封堵质量。并且,上述技术方案只能在主体结构施工完成后,具备降水井封堵条件后,才能施工;而对于高承压富水地层,在主体结构施工降水期间,上述封堵施工结构并不能施工和产生作用,并不能应对由于意外状况下降水井内抽排水不及时而导致大量涌水产生而影响主体结构施工的情况。
发明内容
针对上述问题,本实用新型提供了一种用于高承压富水地层的降水井封堵结构,其不仅可以解决主体结构施工完成后,高承压富水地层降水井涌水量大,且承压水头高情况下的降水井封堵的问题,同时还能预防和应对主体结构施工降水期间,降水井内抽排水不及时而导致大量涌水产生而影响主体结构施工的情况。
本实用新型通过下述技术方案实现。
用于高承压富水地层的降水井封堵结构,其特征在于包括:与降水井井口连接的封堵管,环套设置于封堵管管外壁的止水环,封堵板,对称设置于封堵管管内壁上的旋转支撑件,两端与旋转支撑件转动连接的旋转轴,封堵环;
所述封堵环包括沿封堵管管内壁水平设置的长弧段止水环和短弧段止水环;所述长弧段封堵环的弧段两端与旋转支撑件的一侧连接,所述短弧段止水环的弧段两端与旋转支撑件的另一侧连接,且所述长弧段止水环位于短弧段止水环的上方;
所述封堵板包括相互平行设置的下封堵板和上封堵板;所述下封堵板与旋转轴的一侧连接,所述上封堵板与旋转轴的另一侧连接,从而使下封堵板与上封堵板可通过旋转支撑件绕旋转轴的轴线自由转动;当所述下封堵板与上封堵板转动至水平位置时,所述下封堵板的上表面边沿与长弧段止水环的下表面抵接,所述上封堵板的下表面边沿与短弧段止水环的上表面抵接,从而使降水井的井口被封堵板和封堵环封堵。
作为具体技术方案,所述下封堵板的下表面远离旋转轴的一端设置有浮块,所述浮块用以提供浮力形成旋转力矩使所述下封堵板绕旋转轴顺时针转动。
作为具体技术方案,当所述下封堵板与上封堵板转动至水平位置时,所述下封堵板的上表面边沿与长弧段封堵环的下表面部分抵接。
作为具体技术方案,本实用新型降水井封堵结构还包括第一抽排水管,所述第一抽排水管上下贯穿长弧段止水环设置,且所述第一抽排水管的上端设置有阀门,所述第二抽排水管的下端由长弧段止水环下表面向下延伸10~20 cm。
作为具体技术方案,本实用新型降水井封堵结构还包括第二抽排水管,所述第二抽排水管上下贯穿短弧段止水环设置,且所述第二抽排水管上端设置有阀门,所述第二抽排水管下端由短弧段止水环下表面向下延伸的距离d≥l,其中l为下封堵板的边沿距旋转轴的最大垂直距离。
作为具体技术方案,当所述下封堵板向下转动时,所述下封堵板与水平面的最大夹角为75°。
作为具体技术方案,所述长弧段止水环的下表面和所述短弧段止水环的上表面贴覆设置有密封橡胶垫。
作为具体技术方案,本实用新型降水井封堵结构还包括封堵板控制杆,所述封堵板控制杆的一端与下封堵板上表面远离旋转轴的一端铰接。
作为具体技术方案,所述封堵管采用钢材加工而成;所述止水环和封堵板采用钢板制成。
作为具体技术方案,所述封堵管的高度为80~120 cm,所述封堵管的外径与降水井井口的内径相同。
本实用新型有益效果如下:
1)本实用新型通过在降水井内设置封堵结构,并利用承压地下水作用在封堵结构上产生的偏压力,使封堵钢板与内止水钢环紧密贴合,且在封堵钢板与内止水钢环之间设置密封胶垫,加强密封效果,从而隔断地下水,为降水井封堵后续工作提供良好的工作面;本实用新型原理简单有效,操作简便,成本低,能很好地解决高承压富水地层降水井封堵问题。
2)本实用新型通过在下封堵板的一端设置浮块,从而能利用浮块的浮力形成旋转力矩使下封堵板绕旋转轴顺时针转动,以使降水井封堵结构自动关闭,从而可预防和应对主体结构施工降水期间,降水井内抽排水不及时而导致大量涌水产生而影响主体结构施工的情况;同时,通过在封堵环上设置第一抽排水管和第二抽排水管,第一抽排水管可便于安装抽水泵进行抽排水,这样水泵的排水管不会影响下封堵板的的旋转,从而可确保浮块发挥作用;而第二抽排水管可对及时对降水井的涌水进行抽排,以使浮块不会与涌水接触而产生浮力,从而可保证下封堵板向下顺利转动,使降水井封堵结构处于打开状态,以取出水泵进行检修或者更换。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图(降水井封堵结构处于打开状态);
图2为本实用新型的结构示意图(降水井封堵结构处于关闭状态);
图3为本实用新型的俯视结构示意图(降水井封堵结构处于关闭状态,图中封堵板控制杆未示出);
图4为本实用新型的俯视结构示意图;
图5为图3中A-A处的剖视图;
图6为主体结构施工降水期间利用本实用新型对降水井进行抽排水的示意图;
图7为主体结构施工完成后利用本实用新型对降水井进行封堵的示意图;
图8为利用第二抽排水管对降水井内进行抽排水的示意图;
上述图中各标识的含义为:降水井1,封堵管2,止水环3,封堵环4,长弧段止水环401,短弧段止水环402,密封橡胶垫403,旋转支撑件5,封堵板6,下封堵板601,上封堵板602,浮块603,旋转轴7,第一抽排水管8,阀门9,第二抽排水管10,封堵板控制杆11,水泵12,微膨胀混凝土13。
实施方式
下面将结合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。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,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”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例
用于高承压富水地层的降水井封堵结构,请参阅图1至图5,其包括:与降水井1井口连接的封堵管2,环套设置于封堵管2管外壁的止水环3,封堵板6,对称设置于封堵管2管内壁上的旋转支撑件5,两端与旋转支撑件5转动连接的旋转轴7,封堵环4;较佳的,封堵管2为圆管,封堵环4为圆弧环,封堵管2的外径为250~500 mm、壁厚为2~5 mm,封堵环4的宽度为50~80 mm、厚度为2~5 mm;
所述封堵环4包括沿封堵管2管内壁水平设置的长弧段封堵环401和短弧段封堵环402;所述长弧段封堵环401的弧段两端与旋转支撑件5的一侧连接,所述短弧段封堵环402的弧段两端与旋转支撑件5的另一侧连接,且所述长弧段封堵环401位于短弧段封堵环402的上方,即长弧段封堵环401与短弧段封堵环402通过旋转支撑件5首尾相连;较佳的,长弧段封堵环401的弧长为短弧段封堵环402弧长的2~4倍;
所述封堵板6包括相互平行设置的下封堵板601和上封堵板602;所述下封堵板601与旋转轴7的一侧连接,所述上封堵板602与旋转轴7的另一侧连接,从而使下封堵板601与上封堵板602可通过旋转支撑件5绕旋转轴7的轴线自由转动;当所述下封堵板601与上封堵板602转动至水平位置时,所述下封堵板601的上表面边沿与长弧段封堵环401的下表面抵接,所述上封堵板602的下表面边沿与短弧段封堵环402的上表面抵接,从而使降水井的井口被封堵板6和封堵环4封堵;较佳的,封堵板6可通过将圆形钢板切割成下封堵板601和上封堵板602,之后将下封堵板601和上封堵板602分别焊接在旋转轴7的两侧即可;
在使用本实用新型降水井封堵结构时,可将封堵管2插接至降水井1井口内,使止水环3盖合在降水井1井口上;通常,降水井1为钢管,则于止水环3与降水井1的接缝处进行焊接,焊缝应满焊,不得漏焊;请参阅图6,主体结构施工降水期间,可下压下封堵板601,使降水井封堵结构处于打开状态,之后通过封堵管2将水泵12放入至降水井内进行抽排降水;请参阅图7,当主体结构施工完成,并具备降水井封堵条件后,可将水泵取出,之后上拉下封堵板601,使降水井封堵结构处理关闭状态;此时,随着降水井内涌水的不断产生,当降水井的水位到达下封堵板601下表面位置处时,降水井内的承压水压力会将下封堵板601往上顶撑,从而可使封堵板6和封堵环4紧密贴合,以隔离地下水;之后可在封堵板6上方的封堵管2内浇筑微膨胀混凝土13,混凝土标号应高于主体结构板混凝土一个标号。
当上封堵板602向下转动时,上封堵板602的边沿可能会触碰封堵管2管内壁,从而导致上封堵板602无法顺利向下转动(逆时针转动),进一步的,在一个优选的实施方案中,请参阅图2和图3,当所述下封堵板601与上封堵板602转动至水平位置时,所述下封堵板601的上表面边沿与长弧段封堵环4的下表面部分抵接,这样下封堵板601的边沿与封堵管2管内壁之间会留有一定的避让空间,以增大下封堵板601向下转动的角度,进而使降水井封堵结构处理打开状态而便于水泵的安装和取出;较佳的,封堵环4的宽度为50~80 mm,下封堵板601的上表面边沿与长弧段封堵环4下表面的抵接宽度为20~30 mm(沿封堵环4的宽度方向)。
进一步的,在一个优选的实施方案中,下封堵板601的下表面远离旋转轴7的一端固定设置有浮块603,请参阅图1和图7,所述浮块603用以提供浮力形成旋转力矩使所述下封堵板601绕旋转轴7顺时针转动;具体的,浮块603可采用泡沫块或内部真空的塑料箱体,以提供足够大的浮力;浮块603的大小可根据现场的施工情况进行合理确认和选择;在主体结构施工降水期间,若降水井内的水泵工作异常,或排水通路不畅,从而会使降水井内的涌水不能及时排放,进而导致涌水进入施工现场而影响主体结构的施工,基于本实用新型上述结构的设置,即便涌水得不到及时排放,当涌水水位到达浮块603位置处时,由于浮块603可提供浮力形成旋转力矩使下封堵板601绕旋转轴7顺时针转动,进而使降水井封堵结构可自动处于关闭状态(即封堵板6和封堵环4紧密贴合),如此涌水并不会大量涌出而影响主体结构的施工。
为了使水泵的抽水管不影响浮块603带动上封堵板602的顺时针转动,进一步的,在一个优选的实施方案中,请参阅图1和图7,本实用新型降水井封堵结构还包括第一抽排水管8,所述第一抽排水管8上下贯穿长弧段封堵环401设置,且应避让长弧段封堵环401与上封堵板602的抵接位置处;所述第一抽排水管8的上端设置有阀门9,所述第一抽排水管8的下端由长弧段封堵环401下表面向下延伸10~20 cm;在降水期间,可向下转动上封堵板602,使降水井封堵结构处于打开状态,之后将水泵安装至降水井内,然后将水泵的出水管与第一抽排水管8的下端连接,再于第一抽排水管8的出水端连接一根排水管即可。
进一步的,在一个优选的实施方案中,请参阅图1和图8,本实用新型降水井封堵结构还包括第二抽排水管10,所述第二抽排水管10上下贯穿短弧段封堵环402设置,且所述第二抽排水管10上端设置有阀门9,所述第二抽排水管10下端由短弧段封堵环402下表面向下延伸的距离d≥l,其中l为下封堵板601的边沿距旋转轴7的最大垂直距离(即下封堵板601处于水平位置与长弧段封堵环401的下表面抵接时,其最左端边沿与旋转轴7轴线的垂直距离);在遇降水井涌水不能及时排放的情况时,虽然浮块603可提供浮力形成旋转力矩使下封堵板601绕旋转轴7顺时针转动,进而使降水井封堵结构自动处于关闭状态(即封堵板6和封堵环4紧密贴合),但此时需要向下转动下封堵板601,使降水井封堵结构处于打开状态,以取出水泵进行检修或者更换,而由于承压水的压力以及浮块603的浮力,会使得下封堵板601向下转动困难,为了解决上述问题,可通过第二抽排水管10外接抽水泵(此时第一抽排水管8已经被占用),对降水井内的涌水进行抽排,使降水井的水位降低至合理位置,以便于向下转动下封堵板601;由于下封堵板601向下转动至最低位置时,浮块603也处于最低位置,浮块603距离短弧段封堵环402的距离约等于l,而第二抽排水管10下端由短弧段封堵环402下表面向下延伸的距离d≥l,从而可使降水井内的涌水通过第二抽排水管10进行抽排后,浮块603不会与涌水接触而产生浮力,从而可保证下封堵板601向下顺利转动。
进一步的,在一个优选的实施方案中,请参阅图1和图8,当所述下封堵板601向下转动时,所述下封堵板601与水平面的最大夹角为75°,这样可使浮块603可顺利带动上封堵板602顺时针向上转动。
为了使封堵板6和封堵环4紧密贴合具有更好的密封效果,进一步的,在一个优选的实施方案中,请参阅图1和图2,所述长弧段封堵环401的下表面和所述短弧段封堵环402的上表面贴覆设置有密封橡胶垫403。
为了便于控制下封堵板601的转动,进一步的,在一个优选的实施方案中,请参阅图1和图2,本实用新型降水井封堵结构还包括封堵板控制杆11,所述封堵板控制杆11的一端与下封堵板601上表面远离旋转轴7的一端铰接。
进一步的,在一个优选的实施方案中,所述封堵管2采用钢材加工而成;所述止水环3和封堵板6采用钢板制成。
进一步的,在一个优选的实施方案中,所述封堵管2的高度为80~120 cm,所述封堵管2的外径与降水井井口的内径相同。
Claims (10)
1.用于高承压富水地层的降水井封堵结构,其特征在于包括:用于与降水井(1)井口连接的封堵管(2),环套设置于封堵管(2)管外壁的止水环(3),封堵板(6),对称设置于封堵管(2)管内壁上的旋转支撑件(5),两端与旋转支撑件(5)转动连接的旋转轴(7),封堵环(4);
所述封堵环(4)包括沿封堵管(2)管内壁水平设置的长弧段封堵环(401)和短弧段封堵环(402);所述长弧段封堵环(401)的弧段两端与旋转支撑件(5)的一侧连接,所述短弧段封堵环(402)的弧段两端与旋转支撑件(5)的另一侧连接,且所述长弧段封堵环(401)位于短弧段封堵环(402)的上方;
所述封堵板(6)包括相互平行设置的下封堵板(601)和上封堵板(602);所述下封堵板(601)与旋转轴(7)的一侧连接,所述上封堵板(602)与旋转轴(7)的另一侧连接,从而使下封堵板(601)与上封堵板(602)可通过旋转支撑件(5)绕旋转轴(7)的轴线自由转动;当所述下封堵板(601)与上封堵板(602)转动至水平位置时,所述下封堵板(601)的上表面边沿与长弧段封堵环(401)的下表面抵接,所述上封堵板(602)的下表面边沿与短弧段封堵环(402)的上表面抵接,从而使降水井的井口被封堵板(6)和封堵环(4)封堵。
2.如权利要求1所述的用于高承压富水地层的降水井封堵结构,其特征在于,所述下封堵板(601)的下表面远离旋转轴(7)的一端设置有浮块(603),所述浮块(603)用以提供浮力形成旋转力矩使所述下封堵板(601)绕旋转轴(7)顺时针转动。
3.如权利要求2所述的用于高承压富水地层的降水井封堵结构,其特征在于,当所述下封堵板(601)与上封堵板(602)转动至水平位置时,所述下封堵板(601)的上表面边沿与长弧段封堵环(401)的下表面部分抵接。
4.如权利要求3所述的用于高承压富水地层的降水井封堵结构,其特征在于还包括第一抽排水管(8),所述第一抽排水管(8)上下贯穿长弧段封堵环(401)设置,且所述第一抽排水管(8)的上端设置有阀门(9),所述第一抽排水管(8)的下端由长弧段封堵环(401)下表面向下延伸10~20 cm。
5.如权利要求4所述的用于高承压富水地层的降水井封堵结构,其特征在于还包括第二抽排水管(10),所述第二抽排水管(10)上下贯穿短弧段封堵环(402)设置,且所述第二抽排水管(10)上端设置有阀门(9),所述第二抽排水管(10)下端由短弧段封堵环(402)下表面向下延伸的距离d≥l,其中l为下封堵板(601)的边沿距旋转轴(7)的最大垂直距离。
6.如权利要求4所述的用于高承压富水地层的降水井封堵结构,其特征在于,当所述下封堵板(601)向下转动时,所述下封堵板(601)与水平面的最大夹角为75°。
7.如权利要求1所述的用于高承压富水地层的降水井封堵结构,其特征在于,所述长弧段封堵环(401)的下表面和所述短弧段封堵环(402)的上表面贴覆设置有密封橡胶垫(403)。
8.如权利要求1所述的用于高承压富水地层的降水井封堵结构,其特征在于,还包括封堵板控制杆(11),所述封堵板控制杆(11)的一端与下封堵板(601)上表面远离旋转轴(7)的一端铰接。
9.如权利要求1所述的用于高承压富水地层的降水井封堵结构,其特征在于,所述封堵管(2)采用钢材加工而成;所述封堵环(4)和封堵板(6)采用钢板制成。
10.如权利要求1-9任一所述的用于高承压富水地层的降水井封堵结构,其特征在于,所述封堵管(2)的高度为80~120 cm,所述封堵管(2)的外径与降水井井口的内径相同。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
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