真空管井降水系統(tǒng)的施工方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及土木工程領域，具體涉及一種真空管井降水系統(tǒng)的施工方法，主要用于地下工程建設過程中降低水位。
【背景技術】
[0002]在地下工程建設過程中，如何處理好地下水是一大難題。管井降水的主要原理就是通過施工降水井，使地下水在重力作用下向井中匯集，再通過水泵將地下水抽出，從而達到排除地下水的目的。
[0003]目前，真空管井降水得到越來越多的應用，降水工程主要原理是通過降低抽水井中的地下水位，使得地層中的水位與抽水井中的水位存在一個水頭差。在水頭差的作用下，地下水從地層向井中滲流，水頭差越大，水的流動越快，地層中的水排出也越快，從而達到排除地下水的目的。這種降水方法不僅保留了管井重力釋水的優(yōu)點，而且可以在交互地層中形成負壓，能有效解決粘性土、飽和粉土等弱透水層的疏干難題。從結構上來說，真空管井降水比普通管井降水多了一套真空系統(tǒng)，其降水效果的好壞很大程度上取決于井口密封的效果。目前真空管井降水井口密封設備存在的主要問題有:井口密封結構尚不完善，密封效果差，安裝和拆卸不方便；真空泵設備占地面積較大且噪音較大；冬季施工中，真空泵運行間歇期間，循環(huán)水極易凍結。防凍液成本昂貴且消耗量較大，24小時開啟真空泵耗電量較大，目前沒有兼顧經(jīng)濟性和實用性的防凍措施。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明旨在提供一種真空管井降水系統(tǒng)的施工方法，以解決現(xiàn)有技術存在的井口密封施工工藝及工法尚不完善；真空泵設備占地面積較大且噪音較大；冬季施工中，真空泵運行間歇期間，循環(huán)水極易凍結的問題。
[0005]本發(fā)明的技術方案是:一種真空管井降水系統(tǒng)的施工方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)設置一反循環(huán)鉆機；
(2)調節(jié)鉆機至指定位置，啟動鉆機，將鉆頭鉆至需要的深度；
(3 )在井口部位放置一鋼支架，通過鋼纜繩吊底的方法逐節(jié)下放井管；待井管放至井底后，將鋼纜繩抽出；
(4)扶正井管，填濾料；
(5)采用空壓機洗井數(shù)小時；
(6)安裝井口密封結構；
(7)在井口密封結構周圍砌筑圓形井室，井室標高與場地地面齊平；鑄鐵井蓋四周用瀝青密封并壓實；
(8)安裝水泵、真空泵和水箱；
(9)冬季施工中，向水箱中加入防凍劑。
[0006]所述的步驟(6)包括:將已完成降水井井管附近的土挖出，拆除多余井管；沿井管挖出深20cm、寬1cm的環(huán)形槽，澆筑豆石混凝土 ；在混凝土未凝固前，將一密封筒的下部套在井管上，緩慢向下插入至環(huán)形槽槽底；養(yǎng)護豆石混凝土，在密封筒下部的外側形成混凝土護套，在該混凝土護套的上端形成向外周延伸的混凝土平臺，在該混凝土平臺的外周上面至地面之間建筑所述的圓形井室；在混凝土護套下部的井管外側填填埋黃土或粘土。
[0007]所述的井管采用多節(jié)水泥死管同軸對接而成，在每一對接處用聚乙烯薄膜纏繞3-5圈，并用寬膠帶綁扎牢固。
[0008]在所述的密封筒頂端設密封蓋，在密封蓋上設有抽水接口、真空表接口、水位觀測接口、抽氣接口和電纜線孔；在該密封筒的頂端設有法蘭盤，所述的密封蓋通過螺栓固定在該法蘭盤上，在兩者之間設有密封圈。
[0009]所述的步驟(8)包括:在井室預留洞口，結合場地條件開挖深50cm、寬40cm的溝槽，埋入相應數(shù)量的抽水管、抽氣管及電纜線；抽水管引至沉淀池，抽氣管及電纜線引至相應配電區(qū)；管線從井室預留洞口進入井室，連接在密封蓋的相應接口上；電纜線穿過電纜線孔和水泵連接后，下放水泵至井底；在密封蓋的水位觀測接口上連接球閥；將真空表安裝在密封蓋的真空表接口上；
在井口地面上安裝真空泵和水箱，真空泵的進氣口通過抽氣管與密封蓋上的抽氣接口連接，調試水泵及真空泵。
[0010]所述的真空泵采用水環(huán)式真空泵，水環(huán)式真空泵的排氣口和工作液接口分別與水箱的進水口和出水口連接；所述的水環(huán)式真空泵安裝在一基座上，水箱安裝在一支架上，該支架的支撐在該基座的兩側，相互之間留有間距；所述的水箱的箱體為圓筒形，頂端為穹頂，底端封閉有底板；在該穹頂?shù)闹胁吭O有排氣口 ；在箱體的一側裝有水位計，在箱體的上部的兩側分別設有加水口和所述的進水口，在箱體的下部設有所述的出水口。
[0011]在所述的水箱的排氣口安裝一出水收集裝置，該出水收集裝置包括集水槽、軟管、過濾網(wǎng)和排氣孔，在集水槽的頂端的入口與水箱的排氣口之間用軟管連接，在集水槽內設有過濾網(wǎng)，在集水槽的上部周邊設有多個排氣孔；在集水槽的底端設有出口，并與所述的加水口連接；該集水槽設在該加水口上方。
[0012]在所述的集水槽的頂端周邊設有防塵罩。
[0013]所述的防凍劑采用亞硝酸鈉溶液。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點是:
1、井口段密封通過以下措施保證氣密性:
(1)井口段地下水位以上井管采用水泥死管；
(2)井口段采用粘土或黃土作為封井材料；
(3)法蘭密封筒與井管連接部位采用豆石混凝土密封；
2、法蘭盤上盤的水位觀測孔連接球閥，與傳統(tǒng)的螺帽相比，極大的方便了水位的觀測；
3、真空泵水罐通過角鋼支架放置在真空泵上方，有效利用了場地的空間。
[0015]4、采用成本低廉的亞硝酸鈉溶液作為防凍劑，效果較好。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖；
圖2是采用本發(fā)明施工的真空管井降水的井口密封結構的剖視示意圖；
圖3是圖2中的密封蓋與密封筒之間的組裝結構圖(圖3的A-A剖視圖)；
圖4是圖3的俯視圖；
圖5是本發(fā)明的真空泵和水箱組裝結構的立體結構示意圖；
圖6是圖5中水箱的一個實施例的結構示意圖；
圖7是本發(fā)明水箱的另一實施例的結構示意圖。
[0017]附圖標記說明:1.密封蓋，2.密封圈，3.法蘭盤，4.密封筒，5.抽水接口，6.真空表接口，7.水位觀測接口，8.抽氣接口，9.電纜線孔，10.螺栓(孔)，11.鑄鐵井蓋，12.瀝青封邊，13.燒結磚井室，14.抽氣管，15.電纜線，16.抽水管，17.混凝土護套，18.水泥死管，19.粘土 (或黃土)，21、水箱，22、支架，23、水環(huán)式真空泵，24、基座，25、軟管，26、集水槽，27、過濾網(wǎng)，28、排氣孔，29、防塵罩，31、水位計，32、加水P，33、排氣P，34、進水P，35、水箱箱體，36、出水口，37、底板。
【具體實施方式】
[0018]參見圖1-圖6，本發(fā)明一種真空管井降水系統(tǒng)的施工方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)設置一反循環(huán)鉆機；
(2)調節(jié)鉆機至指定位置，啟動鉆機，將鉆頭鉆至需要的深度，打出降水井；
(3)在降水井井口部位放置一鋼支架，通過鋼纜繩吊底的方法逐節(jié)下放井管18;待井管18放至井底后，將鋼纜繩抽出；
(4)扶正井管18，在井管外側填濾料，一是為了固定井管，二是保證地層的水能流到井管內。
[0019](5)采用空壓機洗井8小時；
(6)安裝井口密封結構；
(7)在井口密封結構周圍砌筑圓形井室13(頂端縮口)，井室13標高與場地地面齊平；在井室13的頂端覆蓋有鑄鐵井蓋11，鑄鐵井蓋11四周用瀝青密封并壓實；
(8)在降水井內安裝水泵(未圖示)，在降水井口旁邊安裝真空泵23和水箱21組件。在冬季施工時，向水箱21中加入防凍劑，防凍劑可采用亞硝酸鈉溶液。
[0020]所述的步驟(6)包括:將已完成降水井井管18附近的土挖出，拆除多余井管；沿井管18外周挖出深20cm、寬1cm的環(huán)形槽，饒筑豆石混凝土 ；在混凝土未凝固前，將一密封筒4的下部套在井管18上部外周，緩慢