CN110409474B - 置于地下连续墙底部的管井降水井 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种置于地下连续墙底部的管井降水井，包括有圆管、钢筋笼、沟槽和滤井，圆管绑定于钢筋笼的内部，圆管的顶部和底部分别对应从钢筋笼的顶部和底部伸出，钢筋笼置入沟槽中并通过浇筑混凝土的方式形成有地下连续墙，通过沿圆管的内部向下钻挖并抛入中砂、粗砂的方式在地下连续墙的底部形成有沉砂段，滤井沿圆管的内部下沉至钻挖处并接触沉砂段，滤井中填充有滤料，由此形成置于地下连续墙底部的管井降水井。本发明圆管(相当于井管段)预制、固定于地下连续墙钢筋笼中，该段井管无需再采用传统施工方法的钻孔、井管下沉、回填管壁与井壁间的过滤层、洗井等步骤，施工大大简化，可降低高达80％的工程量，缩短了施工工期、降低了工程造价。

Description

置于地下连续墙底部的管井降水井

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，具体是一种置于地下连续墙底部的管井降水井。

背景技术

管井井点由滤水井管、吸水管和抽水机械等组成。管井井点设备较简单，排水量大，降水较深，较轻型井点具有更大的降水效果，可代替多组轻型井点作用，水泵设在地面，易维护。管井埋设的深度和距离根据需降水面积、深度及渗透系数确定，一般间距10～50m，最大埋深可达10m。管井降水适用条件：第四系含水层厚度大于5.0m；基岩裂隙和岩溶含水层，厚度可小于5.0m；含水层渗透系数K宜大于1.0m/d；适用于降水深度3～5m。

管井施工时有钻孔、井管下沉、回填管壁与井壁间的过滤层、洗井、试抽等主要步骤，使用结束后还需拔井管、封井。一个较大规模的基坑工程往往需打设数量数十个甚至上百个降水井，总体费用偏高，且占用施工场地。

在采用地下连续墙支护的基坑工程中，若地下连续墙整体处于渗透系数大的含水砂砾层中，如何发展一种新型管井降水井，使其具有施工简便、造价低的特点，是值得探讨的技术问题。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种置于地下连续墙底部的管井降水井，圆管(相当于井管段)预制、固定于钢筋笼中，地下连续墙施工结束时圆管与地下连续墙底部的岩土层接触，沿圆管内部再向岩土层中钻挖一定距离并设置滤井，即形成降水井，具有施工简单、造价低的特征。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种置于地下连续墙底部的管井降水井，其特征在于：包括有圆管、钢筋笼、沟槽和滤井，所述的圆管绑定于所述钢筋笼的内部，圆管的顶部和底部分别对应从所述钢筋笼的顶部和底部伸出，所述的钢筋笼置入所述沟槽中并通过浇筑混凝土的方式形成有地下连续墙，通过沿所述圆管的内部向下钻挖并抛入中砂、粗砂的方式在所述地下连续墙的底部形成有沉砂段，所述的滤井沿所述圆管的内部下沉至钻挖处并接触所述沉砂段，滤井中填充有滤料，由此形成置于地下连续墙底部的管井降水井。

具体地，起吊所述的钢筋笼置入所述沟槽中并浇筑混凝土形成有地下连续墙，待所述地下连续墙的混凝土强度达到70％以后，基于钻机沿所述圆管的内部向下钻挖一定深度，抛入中砂、粗砂在所述地下连续墙的底部形成有沉砂段，所述的滤井沿所述圆管的内部下沉至钻挖处并接触所述沉砂段，滤井中填充有滤料，由此形成置于地下连续墙底部的管井降水井。

所述的置于地下连续墙底部的管井降水井，其特征在于：所述的滤井由钢管或PVC管制成；滤井的管壁上设置有呈梅花状分布的渗水孔，所述渗水孔的直径均为12mm～18mm，渗水孔的孔隙率均大于15％，渗水段的长度大于1.0m；所述滤井的管壁外设置有滤网。

所述的置于地下连续墙底部的管井降水井，其特征在于：所述圆管的内径不小于400mm；圆管由钢材或塑料制成，圆管应有足够的强度和刚度，在施工荷载作用下不发生破裂和失效。

所述的置于地下连续墙底部的管井降水井，其特征在于：所述滤井的外径略小于所述圆管的内径；滤井沿所述圆管的内部下沉至接触沉砂段时，滤井的上部套入所述圆管内部的长度不小于200mm。

所述的置于地下连续墙底部的管井降水井，其特征在于：所述沉砂段的长度不小于3m。

与现有技术相比，本发明具有下列优点：

1、本发明的圆管(相当于井管段)预制、固定于钢筋笼中，地下连续墙施工结束时埋设于地下连续墙内部的圆管即可投入使用，该段管井无需再采用传统施工方法的钻孔、井管下沉、回填管壁与井壁间的过滤层、洗井等步骤，施工大大简化，可降低高达80％的工程量，缩短了施工工期，降低了工程造价。

2、本发明在地下连续墙施工结束后，仅沿圆管向下再钻挖一定深度设置滤井即可，该工程量相对较小，且一般无需泥浆护壁，省略了注水冲洗钻孔、稀释孔内泥浆的步骤，对保护环境有利。

3、本发明位于地下连续墙底部的滤井是在地下连续墙的混凝土强度达到70％以后再开展施工的，一方面地下连续墙的施工对降水井无影响，另一方面滤井的施工对地下连续墙的影响也非常小。

附图说明

图1为本发明中圆管内嵌于钢筋笼的三维结构示意图。

图2为本发明中圆管内嵌于钢筋笼的结构侧视图。

图3为本发明中沟槽的结构示意图。

图4为本发明中吊放钢筋笼示意图。

图5为本发明中浇筑混凝土形成地下连续墙示意图。

图6为本发明中钻挖并设置滤井示意图。

图7为本发明降水井降水示意图。

图8为本发明置于地下连续墙底部降水井的三维示意图。

附图标记说明：1、钢筋笼；2、圆管；3、沟槽；4、地下连续墙；5、滤井；6、降水后浸润线；图中箭头表示抽水水流运动方向。

具体实施方式

参见附图：

在采用地下连续墙支护的基坑工程中，地下水位较高，地下连续墙整体处于渗透系数大的含水层中，需同时对基坑内侧与外侧进行抽水降低地下水位。目前通用做法是在基坑内侧或外侧单独设置系列降水井，降低施工工作面处的地下水位。

一种置于地下连续墙底部的管井降水井，包括有圆管2、钢筋笼1、沟槽3和滤井5，圆管2绑定于钢筋笼1的内部，圆管2的顶部和底部分别对应从钢筋笼1的顶部和底部伸出，钢筋笼1置入沟槽3中并通过浇筑混凝土的方式形成有地下连续墙4，通过沿圆管2的内部向下钻挖并抛入中砂、粗砂的方式在地下连续墙4的底部形成有沉砂段，滤井5沿圆管2的内部下沉至钻挖处并接触沉砂段，滤井5中填充有滤料，由此形成置于地下连续墙底部的管井降水井。

具体地，起吊钢筋笼1置入沟槽3中并浇筑混凝土形成有地下连续墙4，待地下连续墙4的混凝土强度达到70％以后，基于钻机沿圆管2的内部向下钻挖一定深度，抛入中砂、粗砂在地下连续墙4的底部形成有沉砂段，滤井5沿圆管2的内部下沉至钻挖处并接触沉砂段，滤井5中填充有滤料，由此形成置于地下连续墙底部的管井降水井。

上述提及的“内部”、“顶部”、“底部”等方位词，是基于地下连续墙4施工时的姿态来确定的。施工时钢筋笼1悬吊于沟槽3的上方，且处于铅锤状态，如图3～图6所示。在此姿态下，来确定各方位词的具体指向，说明书中其它地方所提的方位词也按此姿态推定得到。上述方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了描述方便，而不是指示或者暗示所指的装置或者构件必须具有特定的方位、构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

圆管2绑定于钢筋笼1的内部，圆管2的顶部和底部分别对应从钢筋笼1的顶部和底部伸出，如图1和图2所示。圆管2的底部从钢筋笼1的底部伸出，使钢筋笼1吊放入沟槽3后，圆管2底部能插入泥土中一定距离而被封口，使后续地下连续墙4的混凝土浇筑施工过程中混凝土无法进入圆管2的内部。

滤井5由钢管或PVC管制成；滤井5的管壁上设置有呈梅花状分布的渗水孔，渗水孔的直径均为12mm～18mm，渗水孔的孔隙率均大于15％，渗水段的长度大于1.0m；滤井5的管壁外设置有滤网。

圆管2的内径不小于400mm；圆管2由钢材或塑料制成，圆管2应有足够的强度和刚度，在施工荷载作用下不发生破裂和失效。

滤井5的外径略小于圆管2的内径；滤井5沿圆管2的内部下沉至接触沉砂段时，滤井5的上部套入圆管2内部的长度不小于200mm。

沉砂段的长度不小于3m，使含水层中的地下水有效通过沉砂段渗透、过滤汇集至滤井5中。

圆管2相当于传统降水井的井管，圆管2应具有足够的内径，使潜水泵基于圆管2的内部下沉至滤井5的内部。潜水泵上连接水带，启动潜水泵即可将渗入滤井5内部的地下水提取至地表排出。降水结束后，可将潜水泵沿圆管2的内部提走、移除，而无需拔除圆管2。

本发明的施工方法，简要介绍如下：

(1)、平整场地，测量放线，浇筑导墙，开挖沟槽3，如图3所示。

(2)、提前制作钢筋笼1，并将圆管2固定于钢筋笼1内部，圆管2的顶部从钢筋笼1的顶部伸出，圆管2的底部从钢筋笼1的底部伸出，如图1和图2所示；将钢筋笼1起吊放入沟槽3中，如图4所示。

钢筋笼1内部加装的圆管2总重量较小，其不会对钢筋笼1的吊装施工产生影响。

(3)、浇筑混凝土，混凝土包裹圆管2，形成地下连续墙4，如图5所示。

(4)、待地下连续墙4的混凝土强度达到70％以后，基于钻机沿圆管2的内部向地下连续墙4的底部钻挖一定深度，抛入中砂、粗砂设置沉砂段，再下沉滤井5至钻挖处，滤井5中填充滤料，由此形成置于地下连续墙底部的管井降水井，如图6所示。

滤料宜选用磨圆度好的硬质岩石成分的圆砾。滤料的粒径选用应满足相关规范要。

本发明的工作示意图如图7所示，本发明的三维结构示意图如图8所示。

圆管2(相当于井管段)预制、固定于钢筋笼1中，地下连续墙4施工结束时埋设于地下连续墙4内部的圆管2即可投入使用，该段管井无需再采用传统施工方法的钻孔、井管下沉、回填管壁与井壁间的过滤层、洗井等步骤，施工大大简化，通常可降低高达80％的工程量，缩短了施工工期、降低了工程造价；地下连续墙4施工结束后，仅沿圆管2向下再钻挖一定深度设置滤井5即可，该工程量相对较小，且一般无需泥浆护壁，省略了注水冲洗钻孔、稀释孔内泥浆的步骤，对保护环境有利；位于地下连续墙4底部的滤井5是在地下连续墙4的混凝土强度达到70％以后再开展施工的，一方面地下连续墙的施工对降水井无影响，另一方面滤井的施工对地下连续墙的影响也非常小，在可控范围内。

一般地，根据设计方案一定数量的降水井均匀地分布于基坑四周。在设计布置降水井的位置才采用置于地下连续墙底部的管井降水井，使降水井设置地下连续墙内部。而在未设置降水井的位置，仍采用传统的现浇钢筋混凝土地下连续墙。可见，无需所有单元槽段的地下连续墙设置降水井，仅按需合理布置即可。

附图中仅展示了置于地下连续墙底部的管井降水井的部分形状及部分连接方式，按照所提思路，可以改变各构件的形状、各部分的连接方式，形成其他相关类型的置于地下连续墙底部的管井降水井，其均属于本发明的等效修改和变更，此处不再赘述。

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。

本发明不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种置于地下连续墙底部的管井降水井，其特征在于：包括有圆管、钢筋笼、沟槽和滤井，所述的圆管绑定于所述钢筋笼的内部，圆管的顶部和底部分别对应从所述钢筋笼的顶部和底部伸出，所述的钢筋笼置入所述沟槽中并通过浇筑混凝土的方式形成有地下连续墙，通过沿所述圆管的内部向下钻挖并抛入中砂、粗砂的方式在所述地下连续墙的底部形成有沉砂段，所述的滤井沿所述圆管的内部下沉至钻挖处并接触所述沉砂段，滤井中填充有滤料，由此形成置于地下连续墙底部的管井降水井；

所述的滤井由钢管或PVC管制成；滤井的管壁上设置有呈梅花状分布的渗水孔，所述渗水孔的直径均为12mm~18mm，渗水孔的孔隙率均大于15%，渗水段的长度大于1.0m；所述滤井的管壁外设置有滤网；

所述滤井的外径略小于所述圆管的内径；滤井沿所述圆管的内部下沉至接触沉砂段时，滤井的上部套入所述圆管内部的长度不小于200mm。

2.根据权利要求1所述的置于地下连续墙底部的管井降水井，其特征在于：所述圆管的内径不小于400mm；圆管由钢材或塑料制成，圆管应有足够的强度和刚度，在施工荷载作用下不发生破裂和失效。

3.根据权利要求1所述的置于地下连续墙底部的管井降水井，其特征在于：所述沉砂段的长度不小于3m。