一种用于超深基坑管井降水带水封井装置的制作方法

[0001]
本实用新型属于建筑施工中的基坑降水井封井技术领域，涉及一种用于超深基坑管井降水带水封井装置。


背景技术：

[0002]
基坑工程是为挖除工程地下结构处的土方，保证基坑及周边环境安全而采取的围护、支撑、降水、加固、挖土与回填等工程措施的总称，包括勘察、设计、施工、检测与监测。基坑降水是在基坑内、外埋设井管，利用机械设备抽水，使地下水水位降低的降水方法。封井是基坑降水工程中重要环节，目的是解决降水工程结束后期的坑内降水井封闭和工程局部防水问题，确保工程使用过程中降水井部位不出现渗水、隆起和深陷问题。
[0003]
随着城市建设不断发展，建筑工程的深度不断增加，超深基坑也越来越多。超深基坑深井降水往往伴随着高水头承压水，深井降水井的封堵因降水井口径大、水位高、涌水速度快等现象的存在，封堵难度大。
[0004]
为解决上述问题，实现有效封井，常规的封井方法是：先用潜水泵将降水井内的水排出，当降水的水位线达到设定值时，关闭并丢弃潜水泵，向降水井内快速注入水玻璃胶，利用该水玻璃胶的速凝性逐步封堵、减小降水井排水口径；最后在降水井井口焊接封水盖板，完成封井，该方法虽能有效地解决超深基坑高承压水深井降水井的封井难题，但却存在以下问题：超深基坑工程往往伴随着高水头承压水，最后封井时水位较高，涌水速度快，出水较多，在焊接封水盖板过程中水位持续上升，经常出现冒出盖板的情况，盖板冒水后无法进行带水焊接，封井难度较大，经常出现封井中途失败、封井质量低，后期渗漏等问题。为保证降水井内水位处于稳定低水位，防止降水井内水位上升而影响封井质量，在封井过程中，潜水泵一般进行持续抽水作业，封井完毕后，潜水泵留在降水井内，无法实现潜水泵回收，形成资源浪费。相比于普通的水泥砂浆而言，水玻璃胶的价格昂贵，环保性能低。


技术实现要素：

[0005]
为了达到上述目的，本实用新型提供一种用于超深基坑管井降水带水封井装置，解决了现有技术中存在的超深基坑工程封井时经常出现封井中途失败、封井质量低，后期渗漏，无法实现潜水泵回收，采用水玻璃胶的价格昂贵，环保性能低等问题。
[0006]
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是，一种用于超深基坑管井降水带水封井装置，包括：基坑，基坑内设置井管，基坑和井管的顶部等高；井管底部填充粗砂砾，靠近井管顶部侧内壁上焊接下封井盖板，在井管内部下封井盖板和粗砂砾形成的空间内填充速凝性水泥；井管沿高度方向安装变截面钢套筒，变截面钢套筒外壁设置有上止水环和下止水环，变截面钢套筒内壁左右两侧对称设置有钢板托，钢板托的底面和井管顶部接触；变截面钢套筒顶部焊接有上封井盖板，变截面钢套筒和下封井盖板形成的空间内填充微膨胀混凝土；
[0007]
基坑上设置混凝土垫层，混凝土垫层包围下止水环并与下止水环的各个面接触；
混凝土垫层上设置防水层，防水层在上止水环和下止水环之间，防水层上是基坑底板，基坑底板包围上止水环并与上止水环的各个面接触；所述混凝土垫层、防水层、基坑底板和基坑的左右两侧齐平，混凝土垫层、防水层、基坑底板和变截面钢套筒外壁的左右两侧接触并齐平；基坑底板的顶部高于上封井盖板的顶部，在基坑底板和变截面钢套筒形成的空间内填充微膨胀混凝土，微膨胀混凝土顶部低于基坑底板顶部，在微膨胀混凝土上设置水泥基渗透结晶防水涂料，水泥基渗透结晶防水涂料顶部和基坑底板顶部齐平，在水泥基渗透结晶防水涂料上铺设防水卷材。
[0008]
进一步的，在所述井管内壁上左右对称焊接和下封井盖板底面接触的牛角。
[0009]
进一步的，所述粗砂砾顶部在距离井管顶部1m处，下封井盖板在井管顶部以下0.3m处。
[0010]
进一步的，所述下封井盖板上设置有注浆口，排水口，活动盖板，螺栓，钢板条。
[0011]
进一步的，所述上止水环关于变截面钢套筒左右对称分布，下止水环关于变截面钢套筒左右对称分布。
[0012]
进一步的，所述变截面钢套筒内壁涂刷有一层水泥基渗透结晶防水涂料，水泥基渗透结晶防水涂料在钢板托以下。
[0013]
进一步的，所述微膨胀混凝土顶部距离基坑底板顶部100mm。
[0014]
本实用新型的有益效果是：采用本实用新型的封井盖板，焊接下封井盖板时由于活动盖板的存在，无须拔出抽水软管即可完成下封井盖板的下放和焊接，不影响抽水泵进行作业。通过采用变截面钢套筒，缩小了封井钢套筒的尺寸，减少了焊接面积可缩短封井时的焊接时间，加快封井，节省材料。通过采用排水管，可保证在灌注速凝性水泥时，地下水位持续上升、出水较多时，通过排水管排出地下水，避免井管内出现水压过大的情况。
[0015]
本实用新型结构简单、操作方便，具有封井质量高、效率好、成本低、绿色节能环保、安全可靠、适用范围广等优点，可为类似基坑工程高水头承压水降水井的封井施工提供借鉴。
[0016]
本实用新型能够实现带水封井的施工步骤，封井后对水泵进行回收，减少焊接封水盖板的时间。本实用新型能够保证在地下水位较高，出水较旺，水压较大的情况下进行带水封井，保证封井的质量，不产生渗漏现象。能够实现封井后抽水泵的循环利用。
附图说明
[0017]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]
图1是本实用新型的结构示意图。
[0019]
图2是抽水装置及抽水作业示意图。
[0020]
图3是注浆装置及注浆作业示意图。
[0021]
图4a是打开活动盖板时下封井盖板的结构示意图。
[0022]
图4b是关闭活动盖板时下封井盖板的结构示意图。
[0023]
图中，1.井管、2.基坑、3.水泥基渗透结晶防水涂料、4.变截面钢套筒、5.下止水
环、6.混凝土垫层、7.防水层、8.上止水环、9.基坑底板、10.防水卷材、11.注浆管、12.上封井盖板、13.微膨胀混凝土、14.钢板托、15.牛角、16.下封井盖板、161.注浆口、162.排水口、163.活动盖板、164.螺栓、165.钢板条、17.速凝性水泥、18.粗砂砾、19.抽水软管、20.自吸式抽水泵、21.高压水泥注浆机。
具体实施方式
[0024]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
[0025]
如图1所示，一种用于超深基坑管井降水带水封井装置，包括：基坑2，基坑2内设置井管1，基坑2和井管1的顶部等高；井管1底部填充有粗砂砾18，靠近井管1顶部侧内壁上焊接下封井盖板16，在井管1内壁上左右对称焊接和下封井盖板16底面接触的牛角15，在井管1内部下封井盖板16和粗砂砾18形成的空间内填充速凝性水泥17；粗砂砾18顶部距离井管1顶部1m处，下封井盖板16在井管1顶部以下0.3m处；下封井盖板16上设置有注浆口161，排水口162，活动盖板163，螺栓164，钢板条165。
[0026]
井管1沿高度方向安装有变截面钢套筒4，变截面钢套筒4外壁设置有上止水环8和下止水环5，上止水环8关于变截面钢套筒4左右对称分布，下止水环5关于变截面钢套筒4左右对称分布，变截面钢套筒4内壁左右两侧对称设置有钢板托14，钢板托14的底面和井管1顶部接触，变截面钢套筒4内壁涂刷有一层水泥基渗透结晶防水涂料3，水泥基渗透结晶防水涂料3在钢板托14以下；变截面钢套筒4顶部焊接有上封井盖板12，变截面钢套筒4和下封井盖板16形成的空间内填充微膨胀混凝土13。
[0027]
基坑2上设置混凝土垫层6，混凝土垫层6包围下止水环5并与下止水环5的各个面接触；混凝土垫层6上设置防水层7，防水层7在上止水环8和下止水环5之间，防水层7上是基坑底板9，基坑底板9包围上止水环8并与上止水环8的各个面接触；所述混凝土垫层6、防水层7、基坑底板9和基坑2的左右两侧齐平，混凝土垫层6、防水层7、基坑底板9和变截面钢套筒4外壁的左右两侧接触并齐平。
[0028]
基坑底板9的顶部高于上封井盖板12的顶部，在基坑底板9和变截面钢套筒4形成的空间内填充微膨胀混凝土13，微膨胀混凝土13顶部距离基坑底板9顶部100mm，在微膨胀混凝土13上设置水泥基渗透结晶防水涂料3，水泥基渗透结晶防水涂料3顶部和基坑底板9顶部齐平，在水泥基渗透结晶防水涂料3上铺设防水卷材10。
[0029]
一种用于超深基坑管井降水带水封井装置的使用方法：如图2所示，封井时在基坑2上方放置自吸式抽水泵20，自吸式抽水泵20通过抽水软管19抽取井管1内部的水，同时向井管1内回填粗砂砾18，回填粗砂砾18时注意避让抽水软管19，抽水软管19在粗砂砾18的上方（由于是高承压水，一旦拔出抽水软管19，水位会上升，所以回填粗砂砾18的时候自吸式抽水泵20和抽水软管19需要就位，同时进行抽水作业）；回填粗砂砾18至距离井管1顶部1m处，继续进行抽水作业，使井管1内水位保持在稳定低水位（稳定低水位指井管1内部水距离井管1顶部0.7m），粗砂砾18一定程度上减弱了水的冲击力。
[0030]
将下封井盖板16准备就位，如图4a所示，打开活动盖板163，使自吸式抽水泵20的
抽水软管19通过活动盖板163处开口，将下封井盖板16沿抽水软管19下放到预定位置（牛角15距离井管1顶部0.3m，设置牛角15可以对下封井盖板16起支撑作用还能控制下封井盖板16的高度，使得下封井盖板16在井管1顶部以下0.3m处），同时自吸式抽水泵20保持抽水作业。当井管1内水位线稳定至距离井管1顶部至少0.7m处时，再进行下封井盖板16的带水焊接，等待焊缝冷却。待焊缝冷却后，关闭自吸式抽水泵20将抽水软管19从活动盖板163孔快速提出，如图4b所示，关闭活动盖板163，用螺栓164和钢板条165加固活动盖板163。
[0031]
如图3所示，在基坑2上方放置高压水泥注浆机21，打开注浆口161（不使用注浆口161时，注浆口161处于密闭状态），高压水泥注浆机21上的注浆管11通过注浆口161向井管1内部注入速凝性水泥17，打开排水口162（不使用排水口162时，排水口162处于密闭状态），在排水口162上连通排水管；注入时由于速凝性水泥17的密度大于水，所以速凝性水泥17会沉降到下方，井管1内的水在速凝性水泥17的上方，随着高压水泥注浆机21的注浆，速凝性水泥17继续涌入，最终将积水全部经下封井盖板16上的排水口162从排水管顶出井管1。待排水管内冒出浓稠水泥砂浆后，关闭排水管阀门，同时关闭注浆管11阀门，高压水泥注浆机21停止注浆，迅速抽出注浆管11和排水管，再使注浆口161和排水口162处于密闭状态。
[0032]
下放变截面钢套筒4直至井管1顶部接触钢板托14（下放变截面钢套筒4之前可以进行少量适度开挖，由于基坑2地下水含量丰富，土体强度并不大，变截面钢套筒4插入时所受到的阻力较小，适度开挖即可保证变截面钢套筒4的插入）；在变截面钢套筒4内壁钢板托14之下涂刷有一层水泥基渗透结晶防水涂料3，通过变截面钢套筒4顶部的槽口向变截面钢套筒4和下封井盖板16形成的空间内填充微膨胀混凝土13，微膨胀混凝土13填充至与变截面钢套筒4的槽口齐平，在变截面钢套筒4顶部的槽口处焊接上封井盖板12。
[0033]
在基坑2上方的变截面钢套筒4左右两侧对称焊接下止水环5，再浇筑混凝土垫层6，混凝土垫层6包围下止水环5并与下止水环5的各个面接触；在混凝土垫层6上施工设置防水层7，防水层7在上止水环8和下止水环5之间；防水层7上方的变截面钢套筒4左右两侧对称焊接上止水环8；焊接上止水环8之后在防水层7上浇筑基坑底板9，基坑底板9包围上止水环8并与上止水环8的各个面接触；所述混凝土垫层6、防水层7、基坑底板9和基坑2的左右两侧齐平，混凝土垫层6、防水层7、基坑底板9和变截面钢套筒4外壁的左右两侧接触并齐平；浇筑的基坑底板9的顶部高于上封井盖板12的顶部，在基坑底板9和变截面钢套筒4形成的空间内填充微膨胀混凝土13，按规定要求养护（填充微膨胀混凝土13时焊接上封井盖板12的焊缝已经冷却），微膨胀混凝土13顶部距离基坑底板9顶部100mm，待微膨胀混凝土13达到养护规定要求，在微膨胀混凝土13上设置水泥基渗透结晶防水涂料3，水泥基渗透结晶防水涂料3顶部和基坑底板9顶部齐平，在水泥基渗透结晶防水涂料3上铺设防水卷材10，完成封井（防水卷材10的面积大于水泥基渗透结晶防水涂料3面积）。
[0034]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。