一种紧邻地铁深基坑地下水位全自动监控回灌装置

技术领域

本发明涉及回灌井技术领域，具体为一种紧邻地铁深基坑地下水位全自动监控回灌装置。

背景技术

回灌是工程中的一种技术保障措施，通过回灌井向岩层灌入一定水位的水，能使周边地下水位保持不变，从而保证岩土层压力仍处于原始平衡状态，这样能有效的防止了水位沉降对周围建筑物的影响。

现有的回灌井应用十分广泛，具有维持地下水位平衡的作用，现有的部分回灌井的井管口与注水管之间通过法兰连接，连接处密封性较差，长期使用后连接处会因为密封性较差而渗水，进而导致井管口锈蚀，浪费水资源的同时降低了井管口的使用寿命，且因井管口与回灌井的钢管焊接，锈蚀后不便于更换，难以满足回灌井的使用需求，故而提出了一种紧邻地铁深基坑地下水位全自动监控回灌装置来解决上述中的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种紧邻地铁深基坑地下水位全自动监控回灌装置，具备连接处密封性好的优点，解决了现有的部分回灌井的井管口与注水管之间通过法兰连接，连接处密封性较差，长期使用后连接处会因为密封性较差而渗水，进而导致井管口锈蚀，浪费水资源的同时降低了井管口的使用寿命，且因井管口与回灌井的钢管焊接，锈蚀后不便于更换，难以满足回灌井的使用需求的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种紧邻地铁深基坑地下水位全自动监控回灌装置，包括地基，所述地基的内部开设有回灌井，回灌井的顶部固定安装有井管口，地基的顶部左右两侧均固定安装有密封组件，井管口的顶部活动安装有注水管；所述密封组件包括固定座、电动推杆、第一密封壳、弹簧、第二密封壳和保护罩，地基的顶部左右两侧均固定安装有固定座，固定座的顶部固定安装有电动推杆，电动推杆的活塞上固定连接有第一密封壳，第一密封壳的内部固定安装有弹簧，弹簧远离第一密封壳的一端固定安装有第二密封壳，固定座的顶部固定安装有保护罩。

进一步，所述地基包括土层和中风化岩面层，井管口位于地基的顶部，回灌井位于土层内部且回灌井的底部位于中风化岩面层的顶部。

进一步，所述回灌井由钢管、液位传感器和止水塞组成，钢管位于土层内部，钢管的外部设置有水泥浆层，钢管的内部固定安装有液位传感器，液位传感器位于钢管内右壁偏上位置，钢管的外顶部固定安装有止水塞，止水塞位于地基的内部且位于密封组件的底部，钢管为D110钢管且管壁厚度为四毫米。

进一步，所述注水管上设置有止水阀，注水管为镀锌管，注水管的直径为六十五毫米，井管口的直径与注水管的直径相对应，注水管远离井管口的一端固定安装有位于地基顶部的水箱，止水阀位于水箱和井管口之间，注水管与水箱的内部相通，水箱上设置有采集仪。

进一步，左右两个所述密封组件相对排列，井管口位于左右两个密封组件之间，电动推杆位于保护罩的内部，左右两个保护罩的相邻面分别开设有与左右两个第一密封壳相对应的活动孔，左右两个第一密封壳分别经活动孔延伸至左右两个保护罩的外部相邻面。

进一步，所述弹簧的数量大于五个，且均匀分布在第一密封壳的内壁上，左右两个第一密封壳的相离面分别与左右两个电动推杆的活塞固定连接，第一密封壳呈半圆环形，左右两个第一密封壳组合为一个大圆环。

进一步，所述第二密封壳的外部与弹簧远离第一密封壳的一端固定连接，第二密封壳呈半圆环形，左右两个第二密封壳组合为一个小圆环，左右两个第二密封壳的相邻面均开设有与井管口和注水管连接处相贴合的凹槽，第一密封壳的内径大于第二密封壳的外径，第二密封壳为软性密封壳。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过在地基上设置密封组件，便于对井管口和注水管的连接处进行密封保护，固定座用于支撑密封组件，电动推杆用于启动后推动第一密封壳运动，进而经弹簧传导运动推动第二密封壳运动，弹簧用于利用弹簧的伸缩特性补偿长期使用后第一密封壳与第二密封壳之间的松动，保证第二密封壳与连接处贴合紧密，第一密封壳和第二密封壳均为半圆环形，便于被推动后组合为圆环，提高密封性，第二密封壳为软性密封壳，且开设有凹槽，便于经弹簧推动后第二密封壳的着力点均匀受力使其更好的贴合连接处。

2、本发明通过启动电动推杆，推动左右两个第一密封壳相对运动，紧密贴合成一个大圆环，经弹簧传导运动推动左右两个第二密封壳相对运动，紧密贴合为一个小圆环，且利用弹簧的延展性补偿第一密封壳和第二密封壳之间的松动，使第二密封壳的凹槽紧密贴合井管口和注水管的连接处，达到对连接处密封保护的效果。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明密封组件示意图；

图3为本发明密封组件俯视图。

图中：1-地基、2-回灌井、3-井管口、4-密封组件、401-固定座、402-电动推杆、403-第一密封壳、404-弹簧、405-第二密封壳、406-保护罩、5-注水管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，一种紧邻地铁深基坑地下水位全自动监控回灌装置，包括地基1，地基1的内部开设有回灌井2，回灌井2的顶部固定安装有井管口3，地基1的顶部左右两侧均固定安装有密封组件4，井管口3的顶部活动安装有注水管5，便于对井管口3和注水管5的连接处进行密封保护；

请参阅图1-3，密封组件4包括固定座401、电动推杆402、第一密封壳403、弹簧404、第二密封壳405和保护罩406，地基1的顶部左右两侧均固定安装有固定座401，固定座401用于支撑密封组件4，固定座401的顶部固定安装有电动推杆402，电动推杆402的活塞上固定连接有第一密封壳403，电动推杆402用于启动后推动第一密封壳403运动，第一密封壳403的内部固定安装有弹簧404，弹簧404远离第一密封壳403的一端固定安装有第二密封壳405，弹簧404用于传导运动推动第二密封壳405运动，且利用弹簧404的伸缩特性补偿长期使用后第一密封壳403与第二密封壳405之间的松动，保证第二密封壳405与连接处贴合紧密，第一密封壳403和第二密封壳405均为半圆环形，便于被推动后组合为圆环，提高密封性，第二密封壳405为软性密封壳，且开设有凹槽，便于经弹簧404推动后第二密封壳405的着力点均匀受力使其更好的贴合连接处，固定座401的顶部固定安装有保护罩406，并且，通过启动电动推杆402，推动左右两个第一密封壳403相对运动，紧密贴合成一个大圆环，经弹簧404传导运动推动左右两个第二密封壳405相对运动，紧密贴合为一个小圆环，且利用弹簧404的延展性补偿第一密封壳403和第二密封壳405之间的松动，使第二密封壳405的凹槽紧密贴合井管口3和注水管5的连接处，达到对连接处密封保护的效果。

在实施时，按以下步骤进行操作：

1)启动电动推杆402，推动左右两个第一密封壳403相对运动，紧密贴合成一个大圆环；

2)弹簧404传导运动推动左右两个第二密封壳405相对运动，紧密贴合为一个小圆环；

3)利用弹簧404的延展性补偿松动，使第二密封壳405的凹槽紧密贴合井管口3和注水管5的连接处。

回灌井施工实施按以下步骤：

a、回灌井2井点测量定位，定位点为紧邻地铁深基坑；

b、回灌井2采用XY-100地质钻机进行成孔，采用200mm钻头成孔至中风化岩面；

c、成孔完成、清孔结束后制安D110钢管，钢管壁厚4mm，标准节长度为6m(液位传感器在制作钢管时进行精准定位安装)，根据地勘报告提供的参数，井孔成孔深度在25m-50m之间，下放前需根据孔深的不同配置不同长度的钢管；

d、钢管采用履带吊配合振动锤的方式进行下放，为了便于振动锤的施工及减少吊放过程中的对接时长、对接过程中可能出现偏斜的风险，外管吊放前在平台上焊接成12m/节，对接前需将平台抄平，保证外管对接在一条直线上；

e、施工时将对接好的外管吊装至孔口进行焊接，钢管接头焊接时焊缝表面应该完整，高度不应低于母材表面并与母材圆滑过渡，井管接头应满足致密性要求，不得出现渗漏，外管需居中下放，钢管焊接完成下放至中风化岩面；

f、水泥浆液做封填层，水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，水泥在搅拌桶内按配合比调配好，经试验调配水泥浆比重在1.52，调配完成经过比重计检测合格后开始注浆，回灌井2施工时需要利用注浆封堵拟回灌含水层以上井壁与土层之间间隙，确保拟回灌层以上内输水管的密封性，确保回灌水能顺利进入拟回灌水层；

g、注浆采用外径20mm，内径15mm胶质软管做注浆管，采用胶质软管做注浆管时，胶质软管绑扎在内管上，随内管下放到孔底；

h、回灌井2内管制安完成后，上口采用钢板焊接封闭，封板预留一个输水口，输水口通直径65mm的镀锌管与水箱相连，输水口与回灌井2间设置一个自动开关止水阀，控制回灌水的流入；

i、液位传感器是将水位计安装在水位孔中并进入预计最低水位以下，确保水位计探头始终保持在水面以下，根据管内水压可计算得出管内水位高度，如水位不满足要求时，从而智能触发回灌装置。

支护桩施工完，基坑开挖前，通过液位传感器进行观测水位并记录正常水位位置，回灌井2装置是地下水回灌过程中可能需要采用加压回灌，回灌井2设计施工采取内外钢管之间填充水泥浆，确保回灌水能顺利进入拟回灌水层，通过液位传感器测定管内水压可计算得出管内水位高度，监测数据通过无线网络自动实时上传至采集仪装置并实施自动回灌措施，保证回灌及时精准无误，确保地铁隧道沉降位移变形值在可控范围内。

综上所述，该紧邻地铁深基坑地下水位全自动监控回灌装置，通过在地基1上设置密封组件4，便于对井管口3和注水管5的连接处进行密封保护，固定座401用于支撑密封组件4，电动推杆402用于启动后推动第一密封壳403运动，进而经弹簧404传导运动推动第二密封壳405运动，弹簧404用于利用弹簧404的伸缩特性补偿长期使用后第一密封壳403与第二密封壳405之间的松动，保证第二密封壳405与连接处贴合紧密，第一密封壳403和第二密封壳405均为半圆环形，便于被推动后组合为圆环，提高密封性，第二密封壳405为软性密封壳，且开设有凹槽，便于经弹簧404推动后第二密封壳405的着力点均匀受力使其更好的贴合连接处。

并且，通过启动电动推杆402，推动左右两个第一密封壳403相对运动，紧密贴合成一个大圆环，经弹簧404传导运动推动左右两个第二密封壳405相对运动，紧密贴合为一个小圆环，且利用弹簧404的延展性补偿第一密封壳403和第二密封壳405之间的松动，使第二密封壳405的凹槽紧密贴合井管口3和注水管5的连接处，达到对连接处密封保护的效果，解决了现有的部分回灌井2的井管口3与注水管5之间通过法兰连接，连接处密封性较差，长期使用后连接处会因为密封性较差而渗水，进而导致井管口3锈蚀，浪费水资源的同时降低了井管口3的使用寿命，且因井管口3与回灌井2的钢管焊接，锈蚀后不便于更换，难以满足回灌井2的使用需求的问题。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。