地铁深基坑井点降水系统及其施工方法技术方案

本发明专利技术涉及建筑施工领域，公开了一种地铁深基坑井点降水系统及其施工方法。该地铁深基坑井点降水系统包括井管、密封井盖、空压机、进气管、真空泵和排水管，其中：井管包括布设于降水井内的滤水管和沉淀管，沉淀管固定连接于滤水管底部；滤水管顶部设有密封井盖，密封井盖上设有第一通孔和第二通孔；空压机和真空泵布设于降水井外，进气管的一端与空压机连接，另一端经由第一通孔通至井管底部，排水管的一端与真空泵连接，另一端经由第二通孔通至所述井管底部并与进气管连通。本发明专利技术解决了现有的地铁深基坑降水工程存在的设备投入成本高、安装复杂，且降水效率低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
地铁深基坑井点降水系统及其施工方法
本专利技术涉及建筑施工
，尤其涉及地铁深基坑井点降水系统及其施工方法。
技术介绍
随着城市发展的需要及地铁施工技术的成熟，地铁在城市中得到了广泛的应用。地铁深基坑开挖深度一般在20m～30m不等，地下水位高于开挖底面，降水不及时地下水会不断渗入坑内，从而引发边坡失稳、基础流砂、坑底隆起、坑底管涌和地基承载力下降等问题。为防止可能发生突涌、流砂、隆起的危险，降低承压水位、减除压力、保证基坑开挖的安全性，一般都需要采取相应的降水措施。传统的深基坑降水设备包括真空泵、潜水泵和深井滤管等，通常一口井配置一台潜水泵，潜水泵常置于井中水面以下，该技术前期设备投入多，设备安装较为复杂，而且随着井点深度的增加抽水会变得越来越困难，导致降水效率并不理想。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提出一种地铁深基坑井点降水系统及其施工方法，旨在解决现有的地铁深基坑降水工程存在的设备投入成本高、安装复杂，且降水效率低的技术问题。本专利技术第一方面提供了一种地铁深基坑井点降水系统，所述地铁深基坑降水系统包括井管、密封井盖、空压机、进气管、真空泵和排水管，其中：所述井管包括布设于降水井内的滤水管和沉淀管，所述沉淀管固定连接于所述滤水管底部，所述滤水管顶部设有所述密封井盖，所述密封井盖上设有第一通孔和第二通孔；所述空压机和所述真空泵布设于所述降水井外，所述进气管的一端与所述空压机连接，另一端经由所述第一通孔通至所述井管底部，所述排水管的一端与所述真空泵连接，另一端经由所述第二通孔通至所述井管底部并与所述进气管连通。可选的，所述滤水管为桥式滤水管，所述桥式滤水管上均匀开设有桥形孔眼，孔隙率≥30％，所述桥式滤水管的外表面上包裹有60目单层尼龙网。可选的，所述滤水管和所述沉淀管的直径均为273mm，管壁厚度均为3mm，所述沉淀管采用钢管，长度为1m，所述沉淀管底口焊接有与所述钢管同厚的钢板。可选的，所述滤水管和所述沉淀管采用焊接方式连成整体。可选的，所述密封井盖和所述滤水管通过密封胶带和密封胶实现密封连接，所述密封井盖和所述进气管、所述排水管通过密封胶带和密封胶实现密封连接。本专利技术第二方面提供了一种基于地铁深基坑井点降水系统的施工方法，应用于上述地铁深基坑井点降水系统，所述施工方法包括如下步骤：(1)测量放样：根据降水井平面布置图及现场情况测放井位，做好标记；(2)钻机就位：在井位上埋设护孔管，所述护孔管垂直于地面并打入原状土中10～20cm，外围用粘土填实夯实，将钻机移动到所要钻进的井位，并将钻杆的轴线与所述护孔管的轴线对齐；(3)钻进成孔：准备好井管、沙料，开始钻孔，钻进过程中，悬挂钻机的大钩吊紧后按预定速度钻进，每钻进一根钻杆扫孔一次，并清理孔内泥块后再接新钻杆，钻孔的孔斜≤1％，孔深偏差≤±50cm；钻进过程中，供钻井液循环用的循环泥浆池的容积≥20m3，泥浆比重保持在1.10～1.15；终孔后彻底清孔，直到返回泥浆内不含泥块，且返出的泥浆含砂量＜12％后提钻；(4)井管安装：成孔完成后下沉淀管和滤水管，下管时保证所述沉淀管和所述滤水管的轴线与孔位轴线对齐，采用悬吊下管法依次下入所述沉淀管和所述滤水管，并将所述沉淀管和所述滤水管进行无缝焊接；下所述滤水管时，在所述滤水管上下部各加一组扶正器，使所述滤水管平稳入孔、自然落下；其中，井管的安装倾斜度≤1°，长度偏差≤±20cm，下管后的井口高于地表以上0.2～0.5m；(5)回填砂砾：井管下好后，将预先备好的填砂沿井壁四周均匀填入，并随填随测填砂顶面的高度，其中水平向填砂厚度≥150mm，填砂高度高出滤水管顶部2m以上，填砂上方采用止水粘土封堵；(6)洗井：在降水井外安装好空压机，采用所述空压机将压缩空气通过进气管通到排水管下部，使得所述排水管外的泥浆在所述排水管内外压力差的作用下流进所述排水管内，并经由所述排水管带出井外，当所述排水管的出水符合设计洗井质量要求时，结束洗井；(7)试抽水：下泵试抽水，当试抽水满足预设条件时，确定试抽成功；(8)正式降水：在降水井外安装好空压机和真空泵，并用密封井盖封住井口，将进气管的一端与所述空压机连接，另一端经由所述密封井盖上的第一通孔通至井管底部，将所述排水管的一端与所述真空泵连接，另一端经由所述密封井盖上的第二通孔通至井管底部并与所述进气管连通，降水时，所述空压机通过所述进气管送气，同时所述真空泵抽吸降水井内的水、气，通过所述排水管将降水井内的明水抽至基坑顶部的排水沟。可选的，在步骤(5)中，填砂的粒径符合公式：D50＝(8～12)*d50，其中，D50为填砂粒径，d50为滤水管周围含水层颗粒粒径。可选的，所述设计洗井质量要求包括：排水管出水量符合设计要求，且相隔30分钟连续两次实测出水量相差≤10％，井口出水的泥砂含量体积比＜0.1‰，以及沉淀管内沉渣厚度＜100mm。可选的，所述下泵试抽水，当试抽水满足预设条件时，确定试抽成功包括：将水泵安置在目的水位标高以下1.0～1.5m处，通过水泵将井内明水抽至深基坑外的排水沟，直至井内水位降至设计要求的最大目的水位处，其中，抽水开始后，在第5分钟、10分钟、15分钟、30分钟各测一次井内动水位及井口出水量，以后每隔30分钟测一次，当试抽水的稳定延时时间符合设计要求，且抽水稳定后的出水含砂量符合规范要求时，试抽成功。可选的，试抽水的稳定延时时间的设计要求包括：粘性土为主潜水含水层≥24h，粉土粉砂为主潜水含水层≥16h，以及承压含水层≥8h；抽水稳定后的出水含砂量的规范要求包括：粗砂含量＜1/50000、中砂含量＜1/20000，且细砂含量＜1/10000。本专利技术提供的地铁深基坑井点降水系统包括井管、密封井盖、空压机、进气管、真空泵和排水管，其中：井管包括布设于降水井内的滤水管和沉淀管，沉淀管固定连接于滤水管底部，滤水管顶部设有密封井盖，密封井盖上设有第一通孔和第二通孔；空压机和真空泵布设于降水井外，进气管的一端与空压机连接，另一端经由第一通孔通至井管底部，排水管的一端与真空泵连接，另一端经由第二通孔通至所述井管底部并与进气管连通。该地铁深基坑井点降水系统结构简单，机械设备均置于井外，安装便捷，成本低，降水时，空压机通过进气管送气，同时真空泵抽吸降水井内的水、气，这种方式能够有效提升降水井的集水效率和抽水效率，从而本专利技术解决了现有的地铁深基坑降水工程存在的设备投入成本高、安装复杂，且降水效率低的技术问题。附图说明图1为本专利技术地铁深基坑井点降水系统一实施例的结构示意图；图2为本专利技术实施例中井管的结构示意图；图3为本专利技术实施例中密封井盖的结构示意图；图4为本专利技术基于地铁深基坑井点降水系统的施工方法一实施例的流程示意图；图5为本专利技术实施例中采用空压机洗井的原理示意图。附图标记：1-井管；2-密封井盖；3-空压机；4-进气管；5-真空泵；6-排水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地铁深基坑井点降水系统，其特征在于，所述地铁深基坑降水系统包括井管、密封井盖、空压机、进气管、真空泵和排水管，其中：/n所述井管包括布设于降水井内的滤水管和沉淀管，所述沉淀管固定连接于所述滤水管底部，所述滤水管顶部设有所述密封井盖，所述密封井盖上设有第一通孔和第二通孔；/n所述空压机和所述真空泵布设于所述降水井外，所述进气管的一端与所述空压机连接，另一端经由所述第一通孔通至所述井管底部，所述排水管的一端与所述真空泵连接，另一端经由所述第二通孔通至所述井管底部并与所述进气管连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种地铁深基坑井点降水系统，其特征在于，所述地铁深基坑降水系统包括井管、密封井盖、空压机、进气管、真空泵和排水管，其中：
所述井管包括布设于降水井内的滤水管和沉淀管，所述沉淀管固定连接于所述滤水管底部，所述滤水管顶部设有所述密封井盖，所述密封井盖上设有第一通孔和第二通孔；
所述空压机和所述真空泵布设于所述降水井外，所述进气管的一端与所述空压机连接，另一端经由所述第一通孔通至所述井管底部，所述排水管的一端与所述真空泵连接，另一端经由所述第二通孔通至所述井管底部并与所述进气管连通。


2.如权利要求1所述的地铁深基坑井点降水系统，其特征在于，所述滤水管为桥式滤水管，所述桥式滤水管上均匀开设有桥形孔眼，孔隙率≥30％，所述桥式滤水管的外表面上包裹有60目单层尼龙网。


3.如权利要求1所述的地铁深基坑井点降水系统，其特征在于，所述滤水管和所述沉淀管的直径均为273mm，管壁厚度均为3mm，所述沉淀管采用钢管，长度为1m，所述沉淀管底口焊接有与所述钢管同厚的钢板。


4.如权利要求1所述的地铁深基坑井点降水系统，其特征在于，所述滤水管和所述沉淀管采用焊接方式连成整体。


5.如权利要求1-4中任一项所述的地铁深基坑井点降水系统，其特征在于，所述密封井盖和所述滤水管通过密封胶带和密封胶实现密封连接，所述密封井盖和所述进气管、所述排水管通过密封胶带和密封胶实现密封连接。


6.一种基于地铁深基坑井点降水系统的施工方法，其特征在于，所述施工方法包括如下步骤：
(1)测量放样：根据降水井平面布置图及现场情况测放井位，做好标记；
(2)钻机就位：在井位上埋设护孔管，所述护孔管垂直于地面并打入原状土中10～20cm，外围用粘土填实夯实，将钻机移动到所要钻进的井位，并将钻杆的轴线与所述护孔管的轴线对齐；
(3)钻进成孔：准备好井管、沙料，开始钻孔，钻进过程中，悬挂钻机的大钩吊紧后按预定速度钻进，每钻进一根钻杆扫孔一次，并清理孔内泥块后再接新钻杆，钻孔的孔斜≤1％，孔深偏差≤±50cm；钻进过程中，供钻井液循环用的循环泥浆池的容积≥20m3，泥浆比重保持在1.10～1.15；终孔后彻底清孔，直到返回泥浆内不含泥块，且返出的泥浆含砂量＜12％后提钻；
(4)井管安装：成孔完成后下沉淀管和滤水管，下管时保证所述沉淀管和所述滤水管的轴线与孔位轴线对齐，采用悬吊下管法依次下入所述沉淀管和所述滤水管，并将所述沉淀管和所述滤水管进行无缝焊接；下所述滤水管时，在所述滤水管上下部各加一组扶正器，使所述滤水管平稳入孔、自然落下；其中，井管的安装倾斜度≤...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢阿梅，孔琪，许亚红，李德志，罗恒轩，袁志鹏，杨博，
申请(专利权)人：中铁六局集团有限公司，中铁六局集团广州工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11