[發明專利]一種利用氣動水泵進行基坑降水的裝置及施工方法

在審

• 申請號: 201610736767.X
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN107780426A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 宋心朋;周瑩瑩
• 申請（專利權）人: 天津市之井科技有限公司
• 主分類號: E02D19/10
• 分類號: E02D19/10;E02D17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于基坑降水領域，尤其涉及一種利用氣動水泵進行基坑降水的裝置及施工方法。

背景技術

在建筑施工過程中，需要挖掘基坑，挖掘基坑的同時需要做好降水、排水的工作。具體的，在基坑開挖前，在基坑四周埋設一定數量的濾水管(井)，利用抽水設備抽水使所挖的土始終保持干燥狀態。一般井點降水使用的潛水泵抽水，但是潛水泵的結構復雜，容易損壞；相對于潛水泵，將氣動水泵應用在井點降水中較為合適，氣動水泵包括容器罐和控制器。在使用過程中，控制器無法精準的控制進氣量，導致空壓機空轉，浪費能量，降低工作效率；而且在建筑面積較大時，需要挖掘多個井點，相應的需要多個氣動水泵，但每個氣動水泵之間為獨立的狀態，不能統一監控，當氣動水泵出現問題時不能及時響應維修。

發明內容

本發明提供一種利用氣動水泵進行基坑降水的裝置及施工方法，目的是：解決氣動水泵控制過程中空壓機空轉的問題，并實現多個氣動水泵的統一聯網管理。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種利用氣動水泵進行基坑降水的裝置，包括水泵、控制柜、空壓機；

所述水泵為氣動水泵，包括容器和傳感器，容器由容器壁和容腔組成，傳感器設置在容器壁頂面的外表面上；所述容器壁上設置有進水口、出水口、進氣口，所述進水口和出水口處均設置單向閥，所述進氣口處設置排氣閥；

所述控制柜包括PLC控制模塊、用于人機交互的控制屏幕、電源模塊，電源模塊包括變壓器和漏電開關，變壓器用于調節市電交流電壓，漏電開關用于電路的漏電保護；所述控制屏幕和電源模塊都與PLC控制模塊電連接，控制柜內還包括與PLC控制模塊電連接的真空發生器、繼電器以及通過繼電器控制開關的電磁閥；

所述排氣閥與電磁閥之間利用氣管連接，電磁閥與空壓機之間利用總氣管連接，所述真空發生器與空壓機連接，真空發生器的真空端連接抽氣管，抽氣管的另一端設置在井內。

作為優選，所述傳感器選用漏水傳感器，由于將傳感器設置在容器頂面的外表面，當水沒過傳感器的針腳即產生電信號，即傳感器有電信號時，井內的液面沒過了容器，通過進水口可以使整個容腔內充滿水。

作為優選，所述控制柜上還設置有定位模塊和通訊模塊，定位模塊和通訊模塊均與PLC控制模塊連接，定位模塊用確定控制柜的位置，通訊模塊將PLC控制模塊中采集的數據發送服務器上。

作為優選，所述靠近電磁閥的氣管上設置有調壓閥組件，便于觀察進氣壓力和手動調節進氣量。

作為優選，所述氣管與總氣管之間利用分氣排連接。

一種利用氣動水泵進行基坑降水的施工方法，包括以下步驟：

1)施工準備：根據地下水位、土質進行現場調查，設置基坑支護體系及止水帷幕；確定井點的鉆井位置、溝槽位置、水平高程；

2)鉆井：利用鉆井機械設置符合深度的井點，并鋪設井點管道；

3)安裝水泵：在每個井點內均設置氣動水泵，并將水泵的出水管連接到總的出水管上，進氣管連接到電磁閥上，電磁閥連接到空壓機上；

4)控制抽水：通過控制柜進行控制抽水，在抽水的同時將井內空氣抽出，形成負壓，提高抽水效率。

作為優選，所述控制柜控制抽水的方法包括如下步驟：

1)輸入參數，輸入容器的容積v，每秒內空壓機的進氣量x；

2)選擇控制模式：控制柜內置了2種控制模式，手動控制模式和自動控制模式，選擇手動控制模式，自行輸入參數，控制電磁閥開關；選擇自動控制模式，進入步驟3；

3)采集井內液面高度：通過安裝在氣動水泵上的傳感器感應；判斷水位是否大于等于設定值，設定值為容器的高度；

4)控制空壓機送氣：步驟2檢測結果為是，PLC控制模塊傳遞電信號控制繼電器打開，同時電磁閥開啟，空壓機通過總氣管向容器內送氣，同時真空發生器打開，將井內空氣抽出形成負壓；

5)關閉繼電器：經過t時間后(t＝v/x)，關閉繼電器，同時空壓機停止送氣，容腔內的水排出；

6)排氣和進水：由于容器內的氣壓大于氣管內的氣壓，排氣閥被打開，向外排氣，當氣管內和容器內氣壓相等時，排氣停止，向內進水，經過3-5秒后，進水完成；

7)復步驟3-6，實現自動控制水泵抽水，當水位小于設定值時，電磁閥關閉，空壓機暫停工作，并切換到手動控制。

作為優選，在控制抽水方法中，每當繼電器開關一次，PLC控制模塊進行記錄，統計繼電器開關的次數計算出排水量。