一种下沉式基坑降排水系统、施工方法及使用方法与流程

本发明涉及一种下沉式基坑降排水系统、施工方法及使用方法，属于基坑工程技术领域。

背景技术：

随着我国经济的高速发展，在城市建设的过程中越来越多的高层超高层建筑不断地矗立在城市中，而地下空间工程也随之越来越多、越来越深，人们不仅要在高处建立起摩天大厦，还要在地下建立起地下迷城，基坑工程越来越受到人们的重视，基坑作为一个临时性工程，其作用是提供一个空间，使基础的砌筑作业得以按照设计所指定的位置进行，而其中最大的困扰之一就是基坑的降排水问题，由于地下水的作用，使得基坑内常常会产生积水，特别是遇到透水性好的土质时，基坑的快速降排水是十分必要的，以保证在基坑中作业的安全和高效。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种下沉式基坑降排水系统、施工方法及使用方法，解决基坑排水慢、排水难的问题，采用盲沟和明沟体系相结合，提高排水效率，起到基坑迅速降排水的作用，下沉式降排水系统可以不影响基坑内各种施工机械的运行，保证施工的高效性、连续性。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：

一种下沉式基坑降排水系统，主要包括集水井、降水井、盲沟、明沟；所述集水井设置在基坑的各个角落；所述明沟设置于基坑底部四周，相邻的两集水井通过一条明沟相连通；所述降水井可根据现场需要均匀布置在基坑中，降水井的井口低于基坑底板；所述盲沟以降水井为中心“十”字发散，并且和相邻降水井所发散的盲沟相连，而发散到基坑四边的盲沟又与明沟相连，形成纵横交错的沟渠网络。

进一步地，所述盲沟位于明沟内侧，盲沟中填充碎石，碎石采用土工织物包裹。

集水井的尺寸大小根据现场实际情况计算得出，集水井的底部铺有碎石垫层，起到过滤作用。

所述明沟的尺寸根据水力计算来确定，明沟倾斜向下与集水井相连通，使水能较快汇入集水井中。所述明沟的倾斜坡度为1.5％-3％，即倾斜角度的tan值为1.5％-3％。

进一步地，所述明沟用混凝土浇筑，使其具备一定的刚度和强度，保证明沟排水功能的正常，不轻易变形阻塞；

优选地，所述明沟与集水井汇入口处最好设置格栅，防止大块异物进入集水井中。

进一步地，所述降水井的井体采用不锈钢材料制作，井体由空心的圆柱体和空心的圆台一体焊接。优选地，所述圆柱体与空心圆台的高度之比为2∶1～3∶1，所述圆台的下底面内径与圆柱体的内径之比为1.8∶1～2.5∶1。

井体的圆台侧面开有若干孔洞，目的是让地下水能够通过孔洞流入降水井中。

更进一步地，所述孔洞均匀分布于圆台侧面上，所述孔洞的数量及大小本发明不做特别限定，可根据排水量大小设置。

更进一步地，所述孔洞外表面上铺有土工织物。

进一步地，所述降水井的井口边缘焊有法兰盘接口，所述法兰盘上连接井盖，井口下方设有止水阀，用于控制降水井的开和关；

所述止水阀下部设有水压力仪，用于观测地下水压力的大小。

进一步地，所述降水井的圆台外侧周围包裹有碎石层，所述碎石层与盲沟相连。所述碎石层的高度不低于圆台的高度。

本发明在降水井周围包裹碎石层的目的是增大与基坑内土壤的接触面积，增强降排水的效果，也能增大降水井的储水空间，而且碎石层与盲沟相连，把盲沟中的水汇入降水井，进一步形成降排水的网络。

优选地，所述碎石层与外部土壤的交界面处覆盖土工织物，起隔离作用，防止细小土颗粒进入碎石缝隙中而影响碎石的渗透效果。

优选地，在降水井井口处外围留有操作空间，用于止水阀、水压力仪等部件的操作。

本发明中，在平时降水井不使用时关闭止水阀，将井盖连接在法兰盘上盖紧，底板上的开口用盖板盖住。

所述盲沟与碎石层连接处向下倾斜，并与井体打有孔洞的圆台形相连通，从而有利于及时把盲沟中的水引入到降水井中。

本发明中，所述盲沟以包裹碎石层的降水井为中心“十”字发散，并且和相邻包裹碎石层的降水井所发散的盲沟相连，而发散到基坑四边的盲沟又与明沟相连，这样纵横交错的沟渠网络极大的增快了基坑降排水的速度，盲沟采用的是土工织物包裹碎石的形式；

本发明采用盲沟的原因是，这些盲沟设置在基坑中部的，基坑中有许多施工机械和施工人员活动，若采用明沟或暗沟的形式，一方面这些沟分割了基坑场地不方便施工机械在基坑内的活动，另一方面，在施工活动中稍不注意可能导致明沟或暗沟阻塞或者垮台，从而导致排水功能丧失，而采用盲沟就不会出现这些情况，其强度刚度较高，不影响基坑场地内的施工作业，具有同样的排水效果，盲沟与降水井相连的附近，盲沟是向下倾斜的，并与降水井井体打有孔洞的圆台相接触，因此有利于及时把盲沟中的水引入到降水井中。

本发明下沉式基坑降排水系统的施工方法为：

5)首先在基坑开挖过程中，在基坑各角落修建集水井和明沟；

6)基坑开挖到指定标高后，修建降水井：首先确定降水井尺寸，选定降水井的布置点，挖好降水井的坑洞，焊接好降水井井体，埋设降水井，降水井的圆台部分即透水一端用碎石层包裹；

7)以各降水井为中心，以“十”字发散形式修建盲沟纵横交错网络，并与基坑底部边缘的明沟相连通；

8)在降水井上端自下而上依次设置止水阀和水压力仪，井口边缘焊接法兰盘接口，并与井盖连接。

本发明下沉式基坑降排水系统的工作原理为：当基坑中有积水时，积水通过明沟流入设置在基坑各个角落的集水井，渗入基坑内盲沟中的积水一部分流入降水井，另一部分通过明沟流入集水井，降水井和集水井协同工作，将集水井中收集的大部分水抽出，然后根据降水井中水位情况，将降水井中的水抽出，从而实现下沉式基坑的降排水的目的。

本发明下沉式基坑降排水系统的使用方法为：

当需要降排水时，采用水管伸入降水井中抽水，或者采用与降水井井口内径一致的管道通过法兰盘连接在井口上，在管道上连接真空抽水泵，打开止水阀和真空抽水泵来降排水，水在真空压力下从降水井中被抽出。

本发明下沉式基坑降排水系统的进一步的使用方法是：在建筑主体建成后应保留降水井，当地下空间出现漏水的情形时，可以打开盖板，查看水压力仪上的压力值大小，若压力值不大可以考虑简单补漏，若压力值很大，说明地下水上涌，可以考虑进行一定的开阀降排水，以此减轻地下空间的渗漏。

本发明的有益效果是：

(1)本发明由于降水井布设均匀，并且盲沟网络覆盖面广，水在真空压力下从降水井中迅速抽出，降排水效率高，降水的效果好，降水比较均匀；

(2)起到基坑迅速降排水的作用，采用下沉式降水井可以不影响基坑内各种施工机械的运行，下沉式降水井也不会遭到施工机械运作过程的损坏，保证工程高效稳定的推进；

(3)在建筑的使用过程中，若遇到地下空间的渗漏情况，本发明可以进行一定的降排水措施，保护地下空间不受地下水的侵蚀，保护建筑主体安全稳定；

(4)本发明具有造价成本低、容易推广、降排水快、实用性强的特点，是一个具有前瞻性的发明。

附图说明

图1为本发明的一种下沉式基坑降排水系统的平面图。

图2为图1中a-a截面图。

图3为图1中b-b截面图。

图4为本发明的降水井的原理结构图。

图中，附图标记如下：

1-集水井、2-明沟、3-盲沟、4-降水井、401-圆柱体、402-圆台、403-孔洞、5-法兰盘、6-止水阀、7-水压力仪、8-碎石层、9-土工织物、10-降水井操作空间、11-基坑、12-盖板、13-碎石。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步说明，但本发明的内容并不限于所述范围。

如图1-4所示的下沉式基坑降排水系统，主要包括集水井1、降水井4、盲沟3和明沟2；集水井1数量为4个，分别设置在基坑的四个角落，明沟2设置于基坑底部四周，相邻的两集水井1通过一条明沟2相连通；降水井4数量为4个，均匀布置在基坑中央，降水井4的井口低于基坑底板，盲沟3以降水井4为中心“十”字发散，并且和相邻降水井4所发散的盲沟3相连，而发散到基坑四边的盲沟3又与明沟2相连，形成纵横交错的沟渠网络，盲沟3位于明沟2内侧。

明沟2倾斜向下与集水井1相连通，倾斜坡度为1.5％-3％，明沟2采用混凝土浇筑。

明沟2与集水井1汇入口处设置格栅，防止大块异物进入集水井1中。

降水井4的井体采用不锈钢制成，井体上段为空心圆柱体401、下段为空心圆台402，二者一体焊接，井体的圆台402侧面开有若干孔洞403，目的是让地下水能够通过孔洞403流入降水井4中。

孔洞403均匀分布于圆台402侧面上，孔洞403外表面上铺有土工织物9。

在该具体实施方式中，降水井的圆柱体401部分的内径为800mm，高为3000mm，圆台402的上底内径为800mm，下底内径为1600mm，高为1500mm。圆台上孔洞的开孔率为70％，孔洞直径为8mm。

降水井4的井口边缘焊有法兰盘5接口，所述法兰盘5用于连接井盖，井口下方设有止水阀6，用于控制降水井4的开和关；

止水阀6下部设有水压力仪7，用于观测地下水压力的大小。

降水井4的圆台外侧周围包裹有碎石层8，碎石层与盲沟3相连，碎石层8的高度高于圆台402的高度。

碎石层8与外部土壤的交界面处也覆盖土工织物9。

在降水井4井口处外围留有降水井操作空间10，用于止水阀6、水压力仪7等部件的操作。

盲沟3与碎石层8连接处向下倾斜，并与井体打有孔洞403的圆台403相连通。

下面结合附图说明本发明下沉式基坑排水系统的施工方法为：

1)首先在基坑11开挖过程中，在基坑11各角落修建集水井1，并开挖明沟2将相邻集水井1连接；

2)基坑11开挖到指定标高后，修建降水井4：首先确定降水井4尺寸，选定降水井4的布置点，挖好降水井4的坑洞，焊接好降水井井体，埋设降水井4，降水井4的圆台402部分即透水一端用碎石层8包裹；

3)以各降水井4为中心，以“十”字发散形式修建盲沟3纵横交错网络，并与基坑11底部边缘的明沟2相连通；

4)在降水井4上端自下而上依次设置止水阀6和水压力仪7，井口边缘焊接法兰盘5接口，并与井盖连接。

下面结合附图说明本发明下沉式基坑降排水系统的使用方法，具体为：

首先将集水井中的水抽走，然后采用水管伸入降水井4中抽水，或者采用与降水井4井口内径一致的管道通过法兰盘5连接在井口上，在管道上连接真空抽水泵，打开止水阀6和真空抽水泵来降排水，水在真空压力下从降水井4中被抽出。在建筑主体建成后应保留降水井4，当地下空间出现漏水的情形时，可以打开盖板12，查看水压力仪7上的压力值大小，若压力值不大可以考虑简单补漏，若压力值很大，说明地下水上涌，可以考虑进行一定的开阀降排水，以此减轻地下空间的渗漏。

上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。