隧洞负压井群降水系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种隧洞负压井群降水系统，包括沿隧洞设置的多个降水井，各降水井的井底处均设有潜水泵，各降水井处还设有负压排水结构；负压排水结构包括有集成管束，集成管束由井口上方延伸至降水井内；集成管束包括有注气管、抽气管和排水管；降水井中下部设有封孔气囊，封孔气囊的中部穿设有下穿线管，注气管连接封孔气囊，抽气管通过下穿线管延伸至封孔气囊下方，排水管通过下穿线管连接潜水泵；降水井外设置有真空泵，真空泵与各降水井处的抽气管相连接。通过真空泵抽取封孔气囊下方的空气，在降水井中下部形成负压，从而加速附近地层中的水向降水井内渗透。无须在地层中布设多根真空管，不需要在地层中埋设装置，方便施工。便施工。便施工。

【技术实现步骤摘要】
隧洞负压井群降水系统


[0001]本技术涉及工程施工
，尤其涉及隧洞降水技术。

技术介绍

[0002]为保证隧洞施工的顺利进行，需要在隧洞外侧钻井降水井抽排水。地层渗透性良好时降水速度快，地层渗透性不佳时则降水速度慢甚至难以达到降水目标。为此，就需要实施负压降水，以提高降水速度。现有的负压降水技术在钻井之外，还需要在在每个降水井对应的地层深处布设多根真空管，地层中结构较为复杂，施工繁琐，而且缺少监控手段。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种隧洞负压井群降水系统，结构简单，便于施工，通过负压提高隧洞处地层降水速度。
[0004]为实现上述目的，本技术的隧洞负压井群降水系统包括沿隧洞设置的多个降水井，各降水井的井底处均设有潜水泵，各降水井处还设有负压排水结构；
[0005]负压排水结构包括有集成管束，集成管束由井口上方延伸至降水井内；集成管束包括有注气管、抽气管和排水管；
[0006]降水井中下部设有封孔气囊，封孔气囊的中部穿设有下穿线管，注气管连接封孔气囊，抽气管通过下穿线管延伸至封孔气囊下方，排水管通过下穿线管连接潜水泵；下穿线管内填充有密封胶层；
[0007]降水井外设置有真空泵，真空泵与各降水井处的抽气管相连接。
[0008]集成管束还包括有信号线和水泵控制线，降水井外的信号线连接有电控装置，电控装置通过水泵控制线连接潜水泵；封孔气囊下方的信号线上间隔设有上水位传感器和下水位传感器，上水位传感器和下水位传感器分别通过信号线与电控装置相连接；信号线的底端连接有第一配重块；
[0009]降水井内的水位达到上水位传感器时电控装置打开潜水泵；降水井内的水位低于下水位传感器时电控装置关闭潜水泵；上水位传感器低于隧洞基础。
[0010]潜水泵位于钢筋笼内，钢筋笼外覆设有滤网，钢筋笼的内壁连接有若干超声波振动器，超声波振动器外包裹有防水膜，超声波振动器的连接线路向上作为集成管束的一部分向上伸出井口并连接电控装置。
[0011]下穿线管的底端径向连接有分线板，集成管束的组成线路在分线板处向下分散延伸。
[0012]分线板下方的抽气管为柔性管；
[0013]还包括有空心浮球，抽气管向下连接空心浮球，空心浮球的顶部设有多个进气孔；空心浮球底端向下通过连线连接有第二配重块。
[0014]降水井的井口处设有井盖，井盖中心穿设有上穿线管，集成管束在上穿线管上方分散开来；上穿线管内填充有密封胶层。
[0015]本技术具有如下的优点：
[0016]工作时，通过外置的气泵向各降水井中的封孔气囊分别充气，从而在封孔气囊下方形成密闭空间。然后通过真空泵抽取封孔气囊下方的空气，在降水井中下部形成负压，从而加速附近地层中的水向降水井内渗透，进而通过潜水泵能够更有效地排出地层水，提升降水效果。本技术不需要在地层中埋设装置，方便施工。
[0017]真空泵与各降水井处的抽气管相连接，不需要为每个降水井单独配备一个真空泵，降低了设备成本。密封胶层保证了抢险方封孔气囊上下隔离，避免大气通过降水井的井口到达降水井的中下部。
[0018]第一配重块使得封孔气囊下方的信号线处于铅垂状态，便于事先通过测量确定信号线上与预定水位相匹配对应的位置，从而将上水位传感器和下水位传感器安装在信号线上的合适位置，使上水位传感器和下水位传感器的位置匹配预定的水位。
[0019]电控装置可以根据上水位传感器和下水位传感器的电平信号自动控制潜水泵的工作状态，将降水井内的水位保持在低于隧洞基础的状态，既无须人工打开或关闭潜水泵，同时也避免了关闭潜水泵不及时给潜水泵带来损害。
[0020]滤网可以防止大块杂物进入潜水泵；钢筋笼可以避免施工振动导致井底地层物质冲击潜水泵；滤网堵塞时，会导致水位高而潜水泵不能顺畅向外排水，此时通过电控装置打开超声波振动器可以使滤网上的杂物抖动脱落，使潜水泵继续顺畅排水。
[0021]第二配重块的作用是保持空心浮球与抽气管的连接端朝上。空心浮球的作用是将负压最低处保持在水位处，从而使负压更多的作用在负压能够到达的最低处，优化负压增透效果。
[0022]井盖隔离降水井内外空气，形成了第二道密封，有利于封孔气囊下方更好地保持负压状态，同时避免井外杂物落入井中，也提高了施工场所的安全性。
附图说明
[0023]图1是本技术的结构示意图；
[0024]图2是图1中A处的放大图；
[0025]图3是潜水泵位于钢筋笼内的结构示意图；
[0026]图4是本技术的电控结构示意图。
具体实施方式
[0027]如图1至图4所示，本技术的隧洞负压井群降水系统包括沿隧洞或预定的隧洞位置设置的多个降水井1，各降水井1的井底处均设有潜水泵2，各降水井1处还设有负压排水结构；
[0028]负压排水结构包括有集成管束3，集成管束3由井口上方延伸至降水井1内；集成管束3包括有注气管4、抽气管5和排水管6；
[0029]降水井1中下部设有封孔气囊7，封孔气囊7的中部穿设有下穿线管8，注气管4连接封孔气囊7，抽气管5通过下穿线管8延伸至封孔气囊7下方，排水管6通过下穿线管8连接潜水泵2；排水管6上端通至降水井1外合适的位置；下穿线管8内填充有密封胶层9；
[0030]降水井1外设置有真空泵10，真空泵10与各降水井1处的抽气管5相连接。具体地，
真空泵10连接有分气箱11。各降水井1处的抽气管5均与分气箱11相连接，从而通过分气箱11与真空泵10相连接。在降水作业中，真空泵10持续开启以产生负压促进地层水向降水井中渗透的作用。
[0031]真空泵10与各降水井1处的抽气管5相连接，不需要为每个降水井1单独配备一个真空泵10，降低了设备成本。密封胶层9保证了抢险方封孔气囊7上下隔离，避免大气通过降水井1的井口到达降水井1的中下部。
[0032]集成管束3还包括有信号线12和水泵控制线13，降水井1外的信号线12连接有电控装置14，电控装置14通过水泵控制线13连接潜水泵2；封孔气囊7下方的信号线12上间隔设有上水位传感器16和下水位传感器17，上水位传感器16和下水位传感器17分别通过信号线12与电控装置14相连接；电控装置14连接有显示屏15。显示屏15并非是必要部件，仅是为了工作人员掌握水位信息等监控工作提供方便。信号线12的底端连接有第一配重块。
[0033]降水井1内的水位达到（或超过）上水位传感器16时电控装置14打开潜水泵2；降水井1内的水位低于下水位传感器17时电控装置14关闭潜水泵2；上水位传感器16低于隧洞基础。
[0034]具体地，水位传感器检测到水时（水位高于或等于水位传感器的高度），水位传感器向电控装置14传输高电平信号或低电平信号；水位传感器检测不到水时，向电控装置14传输低电平或高电平信号。上水位传感器16向电控装置14传输高电平信号或低电平信号后，电控装置14接通潜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.隧洞负压井群降水系统，包括沿隧洞设置的多个降水井，各降水井的井底处均设有潜水泵，其特征在于：各降水井处还设有负压排水结构；负压排水结构包括有集成管束，集成管束由井口上方延伸至降水井内；集成管束包括有注气管、抽气管和排水管；降水井中下部设有封孔气囊，封孔气囊的中部穿设有下穿线管，注气管连接封孔气囊，抽气管通过下穿线管延伸至封孔气囊下方，排水管通过下穿线管连接潜水泵；下穿线管内填充有密封胶层；降水井外设置有真空泵，真空泵与各降水井处的抽气管相连接。2.根据权利要求1所述的隧洞负压井群降水系统，其特征在于：集成管束还包括有信号线和水泵控制线，降水井外的信号线连接有电控装置，电控装置通过水泵控制线连接潜水泵；封孔气囊下方的信号线上间隔设有上水位传感器和下水位传感器，上水位传感器和下水位传感器分别通过信号线与电控装置相连接；信号线的底端连接有第一配重块；降水井内的水位达到上水位传感器时电控装置打开潜水泵；降水井内的水...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊孟特，孙大林，周永康，李抒航，张飞，郑威伟，尤争光，吴若飞，
申请(专利权)人：河南省水利第一工程局，
类型：新型
国别省市：