[發明專利]一種軟土基坑的降水裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 201310625738.2
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103615014A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 童立元;劉松玉;余巍;王占生;張國柱
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: E02D19/10
• 分類號: E02D19/10
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及土木建筑、交通工程、環境工程領域，尤其涉及一種軟土基坑的降水裝置和降水方法。?

背景技術

我國經濟最發達的沿江沿海地區，近年來，高層建筑的建造、大型市政設施的施工、及地鐵隧道等大量地下空間的開發促使基坑工程快速發展，同時，我國沿海、沿江地區普遍位于軟土地區。由于軟土具有含水量高、滲透性差等特點，在降低軟土層中地下水的過程中普遍存在著出水量小、降深小、降水影響半徑小、降水效率低下等困難，特別是隨降水時間的增長，降水效率顯著下降、降水工期長，進而影響深基坑工程的開挖施工，因此軟土基坑工程降水成為影響施工安全、施工效率的重要環節，也一直是軟土地區工程建設中的難題之一。?

國內外對基坑工程降水方法已進行了大量研究，開發了多種降水設備。目前基坑工程中多采用噴射（或真空、電滲）點井、管井（混凝土管井、鋼管管井、鋼筋籠管井、PVC-U塑料降水管井）等技術方法對軟土地層進行疏干降水，也有學者開發了潛水與承壓水一井分層（或聯合）降水的新型管井，實現疏干和減壓雙重功能。然而，由于軟土層的低滲透性，采用上述各種降水方法，往往并不能有效保證降水效果，即使增加降水井數量或延長降水時間，軟土層中的飽和水和含水層界面殘留水也很難疏干，基坑開挖帶水作業現象很多，給安全快速經濟地進行基坑開挖帶來了很大隱患。鑒于上述原因，迫切需要研發一種能夠對軟土土層進行快速、有效降水的新手段，以提高基坑工程施工水平，減小工程事故的發生概率。?

發明內容

發明目的：針對現有技術的不足，本發明提出一種軟土基坑的降水裝置和降水方法，解決現有降水方法無法很好地保證降水效果導致基坑開挖帶水作業現象多的技術問題。?

技術方案：本發明采用如下技術方案：?

一種軟土基坑的降水裝置，包括井管和抽水裝置，還包括高壓噴射裝置，所述高壓噴射裝置包括壓縮機、輸送管和噴射環，所述輸送管順著井管的外側壁沿軸向布置，且輸送管位于井管上口的一端連接至壓縮機，所述噴射環套在井管外側壁上且與輸送管連通，所述噴射環上設置有噴射孔。?

進一步的，在本發明中，抽水裝置和高壓噴射裝置兩者聯合工作，利用抽水裝置抽取地下水，利用高壓噴射裝置對孔周軟土層進行劈裂，形成裂隙網絡，可實現對軟土層?中的地下水進行快速有效的疏降。?

進一步的，在本發明中，所述井管的外側壁上沿軸向設置有縱向凹槽，所述輸送管置于縱向凹槽內且通過定位環卡住固定在井管上。所述井管的外側壁上沿環向設置有環向凹槽，所述噴射環置于環向凹槽內且通過定位環卡住固定在井管上。通過縱向凹槽、環向凹槽與定位環之間配合固定住輸送管和噴射環。?

進一步的，在本發明中，所述輸送管共有4根，相鄰的兩個輸送管之間間隔90°順著井管的外側壁沿軸向均勻布置。所述噴射環上的噴射孔有16個，相鄰的兩個噴射孔之間間隔22.5°均勻布置在噴射環的外側面上，每個噴射孔上設有活動擋片。在非工作狀態下，噴射孔被活動擋片覆蓋，工作狀態下，活動擋片被氣流沖開。?

進一步的，在本發明中，所述輸送管和噴射環由聚氨酯纖維增強軟管。聚氨酯纖維增強軟管制成的輸送管和噴射環承受壓力的范圍為0－5Mpa。?

進一步的，在本發明中，所述壓縮機為空氣壓縮機或者高壓水泵。空氣壓縮機可以形成高壓空氣，高壓水泵可以形成高壓水流，利用高壓空氣和高壓水流對需要降水的目標層進行沖擊劈裂形成網狀裂隙通道，進而提高后續抽水的效率；其中高壓水流噴入的少量的水可以被抽水裝置抽出來。?

一種軟土基坑的降水裝置的使用方法如下：?

（1）安裝階段：在需要作業的軟土層上鉆孔，在井管內設置好抽水裝置，將高壓噴射裝置固定在井管上并將井管置于孔中，在井管外側與孔之間填上濾料直至靠近井管上口，在濾料表面以及沿著井管上口周圍的孔的一周鋪設密封裝置，所述密封裝置為雙層不透氣土工膜，在雙層不透氣土工膜與井管之間填充粘土壓實；?

（2）工作階段：開啟壓縮機，根據軟土層軟硬程度及降水目標層深度，選擇合適的噴射壓力，一般為0.5-2MPa范圍內，或者通過現場試噴決定，并控制噴射壓力保持；當噴射壓力急劇下降時，停止噴射，開啟抽水裝置；抽水一段時間后，當出水量顯著減少時，重新開啟壓縮機，并選擇比前一次更高的壓力進行噴射；按上述步驟交叉開啟壓縮機和抽水裝置，直至無法抽出水時停止工作。?

有益效果：?