一种地下室抗浮自动降水排水系统的制作方法

本技术属于建筑施工，具体涉及一种在施工期间使用和在工程投入使用后能继续发挥海绵城市设施作用的一种地下室抗浮自动降水排水系统。

背景技术：

1、地下室大都进行了抗浮设计，也有无抗浮设计。不管哪种设计，在施工阶段都存在受雨水浸泡，结构上浮破坏的严重隐患。经抗浮设计的地下室，考虑了地下室顶板上的覆土压重，因为在施工阶段压重尚未完成，发生地下室结构上浮造成破坏的情况多有发生；无抗浮设计的地下室，也会因为排水系统尚未完成，或环境抗浮水位不利等因素，造成结构上浮损坏。

2、施工期间地下室上浮的危险期为：地下室底板和剪力墙的后浇带封闭后至顶板上的覆土完成前这个期间，特别是基坑回填后，一场雨就可以造成上浮破坏，尤其是楼宇之间的纯地下室部分最容易发生上浮危险。

3、地下室底板上浮问题的发生，具有隐蔽性强、时间短、突发性强、结构损害严重、经济损失巨大等特点，属于不能接受的重大风险。而在设计阶段采用的抗浮方法均为抗浮锚杆、抗浮桩等被动式抗浮方法，成本高；在施工阶段，常规的是在基坑边埋设点式布置的竖向抽水管井，这种方法存在的问题，一是水源汇集不畅通速度慢，不能快速降排水消除隐患；二是不能准确反映地下水位状况，而不能进行正确判断风险采取措施；三是现有方法需要临时布置排水设施和进行人工开关实施降排水，导致当险情发生时不能及时处置；四是地下水路不畅通，不能发挥水泵工作效率，达到快速降水目的。上述，常规技术使用范围有限，未能达到将风险及时有效消除，存在从水源收集、水路畅通、设施布置、二次利用等方面的系统性缺陷。

4、针对上述特点和问题，本实用新型在施工阶段采取的抗浮措施，达到了提前预防、主动控制，反应快，成本低，效果好。主动疏排地下水，降低地下水位，杜绝因在施工阶段覆土配重抗浮尚不完全而造成的地下室结构损害。也是当地下室无抗浮设计时，预防突发情况的有效措施。

5、另外，2022年的全国性旱灾水库干涸，对水资源的节约和二次利用，以及海绵城市建设再次受到广泛关注。海绵城市强调在城市范围内对雨水的收集和利用，而目前采取的雨水收集措施，大多如人行道只做到了渗排而不能利用，部分采取湿地截流也不能完全做到利用，且各种建设成本投入巨大。海绵城市建设的任何一项完整技术，都需要有收集、蓄存过程和建设各项设施，能进行利用，而目前在世界范围内也只是做到了小范围的试验段。并不能大范围地实现设施完整成本节约有效的海绵城市设施建设。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种地下室抗浮自动降水排水系统。本实用新型采用限定的抗浮自动降水排水系统，在建筑的地下室结构形成或封闭后，降排水系统开始运行，把地下水位始终控制在警戒水位线以下，保证地下室结构在施工期间的安全。项目完成投入使用后保留本降排水系统作为海绵城市建设设施的重要部分，继续发挥效用。

2、本实用新型限定了一种地下室抗浮自动降水排水系统，具体包括若干水平向设置于地下室底板垫层下开挖沟渠并埋设在内的支管，所述支管外包裹设置一层土工布，支管四周设有碎石滤水层，支管一端延伸至地下室外墙外面，且通过管件与汇总管连通，将各支管收集的地下水汇入汇总管，所述汇总管上通过管件连接有竖向布置的功能管，功能管包括水位观测管、控制管及抽水管井，水位观测管、控制管及抽水管井顶部开口端均高于地面，通过设在水位观测管内的第一浮球和水位观测尺观察基坑内的地下水位，由设在控制管内的继电系统，自动接通或断开电源控制抽水管井内的水泵工作，将基坑积水抽出。

3、进一步地，本实用新型还限定了所述水位观测管内安装第一浮球和水位观测尺，控制管内安装第二浮球和竖向浮力杆，竖向浮力杆底端固定在第二浮球上，竖向浮力杆上安装有继电开关，确定继电开关的安装位置先根据现场降排水需要，设定启动水位线和警戒水位线，以设定的启动水位线和警戒水位线为基线，各以相同的高度增加值，所述高度增加值应大于警戒水位线与启动水位线的差值，在竖向浮力杆上左右错位分别确定和安装二个继电开关，又在控制管内壁与继电开关的对应高度，配合设有与继电开关匹配的接触片，抽水管井内安装抽水水管和水泵。

4、进一步地，本实用新型还限定了竖向浮力杆上同一高度左右两侧安装有左继电开关和右继电开关，控制管内壁的启动水位线上部设有下继电接触片，警戒水位线上部设有上继电接触片，启动水位线与下继电接触片之间的间距、警戒水位线与上继电接触片之间的间距，均与第二浮球和左继电开关、右继电开关之间的高度差相同；当水位上升达到设定的启动水位线时，第二浮球上浮发生上浮并带动竖向浮力杆上升，致使左继电开关与下继电接触片接触且接通电源，水泵开始抽水；当水位继续上升达到警戒水位线时，右继电开关与上继电接触片接触且接通电源，发出警铃声音，工作人员采取应急措施或开启应急阀门。

5、进一步地，本实用新型还限定了汇总管上用管件竖向接出应急排水管，在应急排水管上用管件水平向接出应急阀门，应急阀门的安装高度低于警戒水位线，所述应急阀门与应急排水管的连接管件水平穿越地下室外围墙体，应急阀门开口朝向于地下室室内。

6、进一步地，本实用新型还限定了沟槽在地下室底板垫层下面，沟槽按设计间距和方向布置，宽度不小于400mm，深度不小于400mm，沟槽开挖完成后，沟槽底先铺设厚度为100mm的碎石，再将土工布包裹支管埋设在沟槽的碎石滤水层上，再又覆盖一层碎石，构成碎石滤水层，支管一端水平延伸埋设到地下室墙体外面，便于连接汇总管和在工程建设完成后重复利用本自动降水排水系统。

7、进一步地，本实用新型还限定了第一浮球上部竖向连接水位观测尺，水位观测尺有数字和刻度线，并标识出启动水位线和警戒水位线的观察刻度线，通过水位观测尺，随时观测基坑内水位变化。

8、通过采用上述技术，本实用新型的有益效果如下：

9、1）本实用新型利用设置在地下室底板下部，以纵向或横向按一定间距排列的支管，快速汇聚收集地下水，各支管分布式收集汇聚地下水引流到地下室墙体外围，为快速有效抽排创造条件；

10、2）本实用新型通过设置水位观测尺，利用连通器原理，使地下水位可视化，即在功能竖管内安装浮球水位观察尺，一目了然的知道地下水位状况，并及时做出抽排地下水的反应，第一时间对上浮风险进行排除，并可根据单位时间内的水位变化情况，及时判断开启应急管，采取降水风险应急控制措施；

11、3）本实用新型能自动预警和工作：在控制管管内安装浮球，水位上升到水泵工作启动水位线，继电开关与继电接触片自动接通水泵电源开始工作，当水量较大浮球继续上升，到警戒水位线时，自动接通警铃电源并发出警报，提醒采取应急措施；

12、4）本实用新型通过及时进行降排水，保证地下室施工期间的结构安全，特别是应用在大型地下室工程，经济效益巨大，推广应用社会效益好。

13、5）以本实用新型的技术为依托，进一步优化在设计阶段的被动抗浮措施，可以合理降低建造成本；及时降低地下水位，避免基坑壁长时间泡水造成塌方，保证施工期间基坑安全，可以对隧道等地下工程施工段及时排水，可以保障正常有序施工；

14、6）本实用新型还能水资源二次利用：本技术在施工期间，把降排的水资源应用在施工过程中，进行二次水资源利用，把有害转化为有利，减少自来水应用，降低水费成本；

15、7）本实用新型的技术在施工完成后，可继续在建筑投入使用后应用，把渗透到基坑底的雨水进行二次利用，节约水资源，符合倡导的绿色建筑要求；

16、本实用新型技术的重要特征是，排水系统在施工时应用后，保留到工程竣工后进行二次利用。如把本技术应用在城市建筑地下基坑，可以把基坑成为城市大范围的地下蓄水池作用，雨天时雨水渗透到基坑蓄积，晴天时抽排基坑地下雨水服务于建筑，不需要额外进行渗透和蓄水池等海绵城市设施建设，成本低效果优，进而得以进一步大范围实现海绵城市建设，为海绵城市建设提供了有益的技术方案，社会和经济效益优异；

17、而且本实用新型的系统，利于地下室渗漏维修：应用本技术，把地下水位降低到地下室底板以下，然后在无水压状态进行底板局部渗漏点维修，方便维修，有利于保证维修质量，且技术完整性好，支管排布在底板以下，地下水经渗透直接汇聚于排水管网，在管网内能准确真实反映地下水状况，并因此获得及时的指令和进行有效地降排水。本实用新型首次系统地解决了常规在基坑设点式抽水井，地下水在回填土内汇聚收集不畅通，而存在的抗浮措施不完整等技术问题，方法新颖完整，创新应用效益显著，其成本低、施工方便、推广性好，且对建筑无任何损害，相反降低水压保护了地下室底板结构正常的工作环境，减少裂缝和渗漏情况出现，经实践验证，效果明显，经查证，本技术尚无相应的国家工艺标准，具有明显的创新特点。