一种处理地下水的径向集水降水井结构的制作方法

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1.本实用新型涉及深基坑降水工程技术领域，具体涉及一种径向集水降水井结构。

背景技术：

2.随着城市现代化进程不断加深，我国城市用地越发紧张，增加地下空间的利用率有利于城市的建设和发展。地下建(构)筑物深度和宽度的增加导致深基坑工程所面临的工程地质条件越来越复杂，工程建设的设计和施工遇到了许多前所未有的难题，比如随着基坑开挖深度增加所产生的承压水地基突涌稳定性问题，落底式止水帷幕条件下基坑涌漏量分析，基坑降水设计中水文地质参数的计算，以及在基坑内外较大水头差作用下降水井的布置等问题。为了保证深基坑工程的开挖和建设顺利进行，使得基坑中的地下水位下降到设计水位，保证基坑中的水及时排出，降低深基坑工程建设的风险，深基坑降水必须得到重视。
3.目前，大面积、大范围的深基坑降水一般选用管井井点降水，由于基坑开挖深度的不断增大，管井底部往往会穿透承压含水层，且所穿透的含水层厚度越来越大，直至管井底部穿透基岩顶面。随着地下水位的不断下降，含水层的压强不断增大，地下水难以汇集到井管中，当地下水位降低到一定位置后便难以再下降，从而妨碍了建设进程的顺利进行，影响了基坑安全，增加了建设风险，工程的安全性和经济性均得不到有效保证。因此，有必要对现有技术进行改进。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种集水汇水能力强的处理地下水的径向集水降水井结构。
5.本实用新型采用的技术方案为：一种处理地下水的径向集水降水井结构，包括竖向井管、竖向成井钻孔孔壁、若干径向集水井管、排水主管和深井泵，所述竖向井管沿竖向成井钻孔孔壁布置；所述径向集水井管水平设于竖向井管的下端，且以沿竖向井管为中心周向分布；所述径向集水井管的端部与竖向井管相连，二者内部连通；所述排水主管的下端安装有深井泵，深井泵位于径向集水井管与竖向井管的连通处；所述排水管道的上端沿竖向井管伸出，与外界的排水系统相连。
6.按上述方案，所述竖向井管、竖向成井钻孔孔壁和排水主管同轴布置。
7.按上述方案，所述径向集水井管包括滤管，滤管的外壁包裹有尼龙网。
8.按上述方案，竖向井管的外壁与竖向成井钻孔孔壁间的空间自上而下依次分为封孔腔、含水层顶部反滤料腔和止水腔，上下两腔之间互不连通；所述封孔腔和止水腔内填充有粘土球；所述含水层顶部反滤料腔内填充有绿豆砂。
9.按上述方案，所述竖向井管包括自上而下依次首尾连接的封孔实管段、含水层顶部滤管段和止水实管段，所述封孔实管段、含水层顶部滤管段、止水实管段与封孔腔、含水层顶部反滤料腔、止水腔一一对应设置；所述止水实管段的下端与径向集水井管连通。
10.按上述方案，所述封孔段和止水段填充φ20～40mm的粘土球。
11.按上述方案，所述含水层顶部反滤料段填充2～3mm的绿豆砂。
12.按上述方案，所述深井泵距离竖向井管的底部留有间隙。
13.按上述方案，所述径向集水井管有四根，呈十字形布置于竖向井管的下端；相邻两根径向集水井管相互垂直。
14.按上述方案，所述滤管的管壁开设有滤孔；滤管的外壁包裹有4层40目的尼龙网。
15.本实用新型的有益效果为：本实用新型设置径向集水井管，增加了整个降水井的汇水面积，提高了降水井的集水汇水能力，可将地下水有效的汇集到降水井中并随之抽出，一次性将地下水位降到设计水位，增加了排水效率，使得工程建设能够顺利进行；本实用新型操作过程简单，结构可靠，在不增加降水井数量的条件下保证了降水效果，节省了工程费用，缩短降水工期，保障工程安全，有效解决了降水困难的问题，具有较强的实用意义。
附图说明
16.图1为本实用新型一个具体实施例的结构示意图。
17.图2为本实施例的俯视图。
18.图3为本实施例中径向集水井管的示意图。
19.其中：1、竖向成井钻孔孔壁；2、封孔实管段；3、封孔腔；4、含水层顶部滤管段；5、含水层顶部反滤料腔；6、尼龙网；7、止水实管段；8、止水腔；9、排水主管；10、竖向井管；11、滤孔；12、深井泵；13、径向集水井管。
具体实施方式
20.为了更好地理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地描述。
21.如图1和图2所示的一种处理地下水的径向集水降水井结构，包括竖向井管10、竖向成井钻孔孔壁1、若干径向集水井管13、排水主管9和深井泵12，所述竖向井管10沿竖向成井钻孔孔壁1布置，竖向井管10贯穿含水层；所述径向集水井管13水平设于竖向井管10的下端，且以沿竖向井管10为中心周向分布；所述径向集水井管13的端部与竖向井管10相连，二者内部连通；所述排水主管9的下端安装有深井泵12，深井泵12位于径向集水井管13与竖向井管10的连通处；所述排水管道的上端沿竖向井管10伸出，与外界的排水系统相连。
22.本实施例中，所述径向集水井管13有四根，呈十字形布置于竖向井管10的下端；相邻两根径向集水井管13相互垂直。径向集水井管13穿过竖向井管10搭接在一起，成为一个整体。径向集水井管13的底部与含水层的底部距离为2～3m。
23.优选地，所述竖向井管10、竖向成井钻孔孔壁1和排水主管9(位于竖向井管10内的部分)同轴布置。
24.优选地，所述径向集水井管13包括滤管，滤管的外壁包裹有尼龙网6，用于过滤掉含水层中的细小碎屑，保证地下水顺利进入径向集水井管13中。
25.本实施例中，如图3所示，所述滤管的管壁开设有滤孔11；滤管的外壁包裹有4层40目的尼龙网6。
26.优选地，竖向井管10的外壁与竖向成井钻孔孔壁1间的空间自上而下依次分为封
孔腔3、含水层顶部反滤料腔5和止水腔8，上下两腔之间互不连通；所述封孔腔3和止水腔8内填充有粘土球；所述含水层顶部反滤料腔5内填充有绿豆砂。
27.本实用新型中，所述封孔腔3与止水腔8用于隔绝含水层的水，含水层顶部反滤料腔5用于过滤含水层中的杂质。
28.优选地，所述竖向井管10包括自上而下依次首尾连接的封孔实管段2、含水层顶部滤管段4和止水实管段7，所述封孔实管段2、含水层顶部滤管段4、止水实管段7与封孔腔3、含水层顶部反滤料腔5、止水腔8一一对应设置(也即，封孔实管段2与竖向成井钻孔孔壁1之间的空间为封孔腔3，含水层顶部滤管段4与竖向成井钻孔孔壁1之间的空间为含水层顶部反滤料腔5，止水实管段7与竖向成井钻孔孔壁1之间的空间为止水腔8)，如图1所示；所述止水实管段7的下端与径向集水井管13连通，水流不能穿过实管，只能穿过滤管。
29.本实用新型中，所述封孔段和止水段填充φ20～40mm的粘土球，阻隔竖向井管10周围的地下水，防止地下水在竖向井管10和竖向成井钻孔孔壁1之间渗流。所述含水层顶部反滤料段填充2～3mm的绿豆砂，过滤掉含水层中细小的碎屑，防止碎屑进入含水层顶部滤管段4，堵塞含水层顶部滤管段4。此外，含水层顶部反滤料腔内的填料再次对流入含水层顶部滤管段4中的地下水进行过滤，有效防止竖向井管10周围的砂土颗粒流入竖向井管10中。
30.本实用新型中，所述排水主管9的下端与深井泵12连接，排水主管9的上端与外界排水系统连接，通过深井泵12将径向集水井管13和竖向井管10中汇聚的地下水通过排水主管9输送到外界排水系统中。深井泵12距离竖向井管10的底部留有一定的间隙，留给地下水中的细小沉淀物一些沉淀空间，防止滤管被堵塞，影响降水效果。
31.本实用新型用于深基坑降水工程，是针对深厚含水层而设计的降水井结构。在施工时，先进行径向集水井管13的施工，再将径向集水井管13与竖向井管10连接在一起，成井工艺可按照最常用的施工工艺进行操作。具体工艺措施如下：
32.1、根据地层勘查情况，确定含水层的分布和厚度，按照具体情况确定径向集水井管13的数量和角度。
33.2、施工径向集水井管13：径向集水井管13采用273mm的桥式滤水管，并在滤管外围包裹4层40目的尼龙网。
34.3、施工竖向井管10：竖向成井钻孔必须打穿整个含水层，故需控制好成孔钻孔孔壁的稳定性并预防塌孔，避免过大水头差影响孔壁稳定性；成孔钻孔施工完毕后进行清孔，再根据确定好的井管结构，依次将止水实管段7、含水层顶部滤管段4、封孔实管段2提前焊接在一起放入井孔中，止水实管段7根据径向集水井管13的位置提前安装连接装置，放入竖向钻孔后可与径向集水井管13直接连接。
35.3、井管放置完毕后，及时在竖向成孔孔壁与竖向井管10之间的空间内填充填料，在封孔段和止水段填充的粘土球要填充均匀且位置恰当，避免水流随着竖向成孔孔壁流出。
36.4、填料填充完毕后，放入深井泵12和排水主管9。深井泵12在通电后开始工作，水流沿着排水主管9输送到坑外的排水系统中，在降水任务完成后，按照常规工法对降水井进行封井即可。
37.可结合现场勘察情况，在实际情况下灵活对径向集水井管13的数量和方向进行布置。根据含水层所处的位置确定滤管位置，并由井管底部开始往上交替布置滤管和实管，直
至地面。该结构引导地层四周的地下水流入径向集水井管13中，增加了降水井的汇水能力，保证了降水效果。
38.本实用新型的工作原理为：所述降水井结构底部距离含水层底部2～3m，并根据含水层厚度和分布布置止水实管7、含水层顶部滤管段4、封孔实管段2，含水层顶部滤管段4的上端面与含水层的顶部平齐，径向集水井管13的底部距离含水层的底部2～3m。含水层底部的水流通过四周径向集水井管13的滤孔汇集进入到径向集水井管13中，同时含水层顶部的水流通过含水层顶部滤管段4的滤孔进入竖向井管10中。在电源通电后，深井泵12开始工作，将含水层顶部和底部汇聚到径向集水井管13和竖向井管10中的地下水通过抽水主管9一起输送到基坑外排水系统中，从而实现深厚含水层四周立体降水。
39.本实用新型针对整个含水层而设计的降水井结构，在基坑开挖到含水层顶部时实现了对顶部含水层的疏干作用，同时减轻下部含水层的压力，后期开挖到含水层底部时，增加了降水井的汇水面积，有效的将地下水排出坑外，高效帮助完成降水目标。该降水井结构简单，操作方便，成孔和封井工法常规简便，整个降水过程稳定可靠，并且可根据工程现场情况自由调整径向集水井管13的数量和角度，从而达到更好的集水效率。该结构提高了降水井的汇水面积，减少了降水井的数量，保证了降水工期，减轻了工程财政支出，实用价值极高。
40.上述仅为该实用新型发明的较佳实施例，方便该领域的技术人员能够理解和使用，并不用于限制本发明。熟悉该领域技术的人员可以根据此说明对该发明进行修改，一切在本实用新型的精神的原则之内所进行的任何改进替换都在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种处理地下水的径向集水降水井结构，其特征在于，包括竖向井管、竖向成井钻孔孔壁、若干径向集水井管、排水主管和深井泵，所述竖向井管沿竖向成井钻孔孔壁布置；所述径向集水井管水平设于竖向井管的下端，且以沿竖向井管为中心周向分布；所述径向集水井管的端部与竖向井管相连，二者内部连通；所述排水主管的下端安装有深井泵，深井泵位于径向集水井管与竖向井管的连通处；所述排水主管的上端沿竖向井管伸出，与外界的排水系统相连。2.如权利要求1所述的径向集水降水井结构，其特征在于，所述竖向井管、竖向成井钻孔孔壁和排水主管同轴布置。3.如权利要求1所述的径向集水降水井结构，其特征在于，所述径向集水井管包括滤管，滤管的外壁包裹有尼龙网。4.如权利要求1所述的径向集水降水井结构，其特征在于，竖向井管的外壁与竖向成井钻孔孔壁间的空间自上而下依次分为封孔腔、含水层顶部反滤料腔和止水腔，上下两腔之间互不连通；所述封孔腔和止水腔内填充有粘土球；所述含水层顶部反滤料腔内填充有绿豆砂。5.如权利要求4所述的径向集水降水井结构，其特征在于，所述竖向井管包括自上而下依次首尾连接的封孔实管段、含水层顶部滤管段和止水实管段，所述封孔实管段、含水层顶部滤管段、止水实管段与封孔腔、含水层顶部反滤料腔、止水腔一一对应设置；所述止水实管段的下端与径向集水井管连通。6.如权利要求4所述的径向集水降水井结构，其特征在于，所述封孔段和止水段填充φ20～40mm的粘土球。7.如权利要求4所述的径向集水降水井结构，其特征在于，所述含水层顶部反滤料段填充2～3mm的绿豆砂。8.如权利要求4所述的径向集水降水井结构，其特征在于，所述深井泵距离竖向井管的底部留有间隙。9.如权利要求1所述的径向集水降水井结构，其特征在于，所述径向集水井管有四根，呈十字形布置于竖向井管的下端；相邻两根径向集水井管相互垂直。10.如权利要求3所述的径向集水降水井结构，其特征在于，所述滤管的管壁开设有滤孔；滤管的外壁包裹有4层40目的尼龙网。

技术总结

本实用新型公开了一种处理地下水的径向集水降水井结构，包括竖向井管、竖向成井钻孔孔壁、若干径向集水井管、排水主管和深井泵，所述竖向井管沿竖向成井钻孔孔壁布置；所述径向集水井管水平设于竖向井管的下端，且以沿竖向井管为中心周向分布；所述径向集水井管的端部与竖向井管相连，二者内部连通；所述排水主管的下端安装有深井泵，深井泵位于集水井管与竖向井管的连通处；所述排水主管的上端沿竖向井管伸出，与外界的排水系统相连。本实用新型的有益效果为：本实用新型设置径向集水井管，增加了整个降水井的汇水面积，提高了降水井的集水汇水能力，可将地下水有效的汇集到降水井中并随之抽出，一次性将地下水位降到设计水位，增加了排水效率。增加了排水效率。增加了排水效率。