[发明专利]一体式定向真空井点管

说明书

本发明公开了一种一体式定向真空井点管，包括外层管，外层管内套设有内层管，外层管向下螺纹连接有短管，短管向下焊接有隔板，隔板向下焊接有空心锥体，空心锥体侧壁开设有若干出水口；外层管底端连接有隔板；内层管内的隔板上设有止回阀；内层管顶端弯折后伸出外层管的侧壁顶部；真空抽水区顶端的外层管和内层管之间设有密封圈，内层管套设有塑料排水筒，塑料排水筒上间隔分布有多个凸起；内层管上设有多个内管进水口，外层管上设有多个外管进水口；外层管内壁安装有土工布层，土工布层内表面设有筒形的金属网层。本发明安装无须吊车、排水通道不依赖于灌入粗砂，在软土地层能够防止淤泥堵塞，实现定向降水，对环境影响小，成本较低。

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及真空井点管及相应的降水工艺。

背景技术

在一般较深的地下工程施工中，大多采用放坡或支护挖土的施工方法，当其施工深度处于地下水位以下时，其基坑常遇到地下涌水或流砂侵袭，因此施工中需采用人工降低地下水位。

大量抽取地下水，会引起场地周围地面沉降、建筑物变形以及水、土资源环境恶化。随着近些年政府环保意识的增强，保护地下水资源的认识不断加强，全国各地采取了一系列限抽限排措施。常用的地下水控制方法包括隔水帷幕、井点降水和回灌等，井点降水又分为管井井点、真空井点、喷射井点和电渗井点等。

隔水帷幕和回灌因成本高不宜推广，而目前的井点降水工艺不能有效的控制抽水量且施工成本高。

传统的管井降水都依靠重力作用使地下水向管井内汇集，汇集在管井内的水通过抽水泵排出。这种降水方式不具备使结合水摆脱土颗粒引力的作用，只能抽出少量的重力水，对于渗透系数小的粘土、粉质粘土、粘质粉土层的降水效果较差。

随着降水技术的发展，管井降水引入了真空负压的辅助手段，加速了地下水往井内汇集，提高了排水效率和降水效果。但是对基坑外部环境影响较大，容易造成基坑外部地下水大范围降低，从而导致基坑外部地面不均匀沉降， 引起一系列的环境和安全问题

真空井点装置在真空作用下，透过砂滤层抽吸地下水，从而将地下水水位降低到一定深度。传统真空井点管的结构是：在真空井点管下部管壁上均匀打孔制成滤头，然后再包覆2 ~3层滤网制成真空井点管。井点安装通常采用“水冲法”和“机械插管法”沉孔， 再将制作好的真空井点管插入沉孔，在孔壁四周用人工投入粗砂构成排水通道，在地面表层中用粘土捣实后，连接支管、总管，开泵进行降水。现行的真空井点存在如下弊病：

一是成孔后，因需拔出由吊车操纵的冲水枪，然后再由吊车放入井点装置，最后再在孔内填砂，致使井孔成形后至填砂这一过程间隔时间必然较长，从而容易造成孔壁泥土坍塌，淤塞或部分淤塞井点装置下部用以抽吸地下水的滤头，直接影响其抽吸地下水的功能，从而严重影响降水工程的质量。这种由于冲沉时间过长、造成孔壁坍塌而影响降水工程质量的情况，在淤泥质粉土、粉细砂类的土质条件下及二级轻型井点降水工程施工中尤为严重。

二是由于冲沉井点孔用的冲水枪与真空井点管相比管径、长度及重量均要大些，因此，冲孔作业需由吊车作操作，由此占用了较大的降水工程施工费。

三、对于软土地层，尤其是淤泥质土层，真空井点管出水效果和存活率不佳，因为滤头进水孔往往容易被不透水的淤泥堵塞，严重时形成“死管”。

四、传统真空井点管的埋设需要预先施工井点孔，排水通道由真空井点管入土后灌入的粗砂形成， 其施工速度慢，材料成本较高；沉孔效果不佳时会导致粗砂灌入量难以控制，难以形成畅通的排水通道，导致降水效果不佳。

五、由于受真空井点吸程的限制，一般真空井点的长度均设置为6.0~8.0m，为此，深层降水常采取分级降水的方法，即在地下水位降低到4.0~6.0m后， 开挖一层，然后再插入轻型井点降水，这样多级降水，以达到所需的要求。由于需采取多级降水才能达到所需的效果，因此造成了大量的设备、电力的浪费。