砂层地基基坑降水导水结构

技术领域

本发明涉及砂层地基基坑降水导水技术领域，具体为一种砂层地基基坑降水导水结构，该降水导水结构能够配合管井降水应用在深基坑降水场景，克服此类场景下因地下水丰富，砂层地基含水层渗透能力极强，单采用管井强降水会有对基坑及地基造成失稳破坏风险的缺陷。

背景技术

以往的基坑降水导水方式主要有基坑明沟排水和井点降水。在某些不利于降水的地质环境条件，如浅水位、地基是透水能力极强的砂层地质场景，采用常规降水方案已不能确保地基稳固及基础施工的正常进行。当下多采用明沟排水和轻型井点降水的施工手段，管井降水施工受限较少，但经历连续数月的强降深极易对砂层地基和基坑造成失稳破坏。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明提供的砂层地基基坑降水导水结构，能够在地基基本不被扰动、确保基坑稳固安全的前提下，配合管井稳降深来进行降水，以克服深基坑降水、地下水丰富、砂层地基、砂层含水层渗透能力极强的地质环境，容易对基坑及地基造成失稳破坏的问题，建立起在不利降水的地质环境条件下的基础施工条件。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种砂层地基基坑降水导水结构，包括多条主管道、多条支管道以及包裹在所述支管道外的纱网。所述支管道的管壁上分布设有通孔。

部分主管道相距基坑边线内侧环绕一圈形成外框且在外框内设有一条沿纵向延伸的主管道，或者设有多条沿纵向延伸的主管道，外框内的各主管道在横向方向上相间地设置。

所述的多条支管道分为多条横向支管和多条纵向支管。

在由主管道围成的单元框内交叉地分布设有横向支管和纵向支管，横向支管和纵向支管在各个单元框内均交叉形成多个网格。

所述主管道之间的交叉节点以及所述主管道与所述支管道之间的交叉节点均相连通。所述横向支管与所述纵向支管之间的交叉节点为非连通的匹配结构。

所述外框中的一条主管道通过管路连接至集水池。

上述方案所描述的降水导水结构形成为方格管网形式，被埋设于砂层地基中，管网结构一般埋深于基底下0.5米，且在埋设开槽时对砂层地基扰动部分采用水冲砂密实即可。管网可朝集水池方向适度向下倾斜，以便于自流。主管道和支管道均可采用厚壁镀锌钢管，连接方式可选焊接或丝扣连接。

所述主管道的管径在13厘米左右，起到汇水、导水作用，用于将各支管道的来水汇集导入在基础外设置的集水池中，再用匹配适合的水泵抽出来集中排放。

所述支管道的管径在5厘米左右，管壁上分布设置的通孔形成为滤孔，外包双层或多层不低于80目的尼龙纱网。支管道与纱网匹配，用来过滤细颗粒土，确保细颗粒不被水流带走，以防止地基失稳。

进一步，所述横向支管朝向所述纵向支管的一端端口设有封板且封板上形成有轴向向外延伸的插管，对应地，所述纵向支管内形成有能够与所述插管匹配插接的孔道。所述孔道与所述纵向支管的管腔为非连通结构。

进一步，所述横向支管端口处的封板为内凹的弧面封板，该弧面封板上设有的插管为扁管且靠近弧面封板的上下边缘分别设置，对应地，所述纵向支管内的孔道为扁孔道。

对应在所述纵向支管内所设扁孔道两端的扁管端口能够在所述扁孔道内相插接且两个弧面封板的凹面能与所述纵向支管的管壁充分抱合。

进一步，所述横向支管端口处的封板为内凹的弧面封板，该弧面封板上设有的插管为圆管且该圆管与所述横向支管同轴，对应地，所述纵向支管内的孔道为圆孔道。

对应在所述纵向支管内所设圆孔道两端的圆管端口能够在所述圆孔道内相插接且两个弧面封板的凹面能与所述纵向支管的管壁充分抱合。或者，在所述圆孔道内设有隔板，隔板的两侧端面上分别形成有锥形孔，对应地，所述圆管的自由端端口为锥形端，对应在所述纵向支管内所设圆孔道两端的圆管端口能够分别插接在同侧的锥形孔内且两个弧面封板的凹面能与所述纵向支管的管壁充分抱合。

进一步，所述纵向支管包括一对管体和置于该对管体之间的连接环。所述管体与所述连接环的两端通过螺纹结构连接。所述纵向支管内形成的孔道设在所述连接环内，即所述横向支管上的插管与连接环相连接。

进一步，所述支管道的外壁上形成有沿轴向延伸的多条突筋，该多条突筋绕外壁相间分布。所述通孔设在相邻的两条突筋之间的槽内且相邻突筋之间形成的槽内填充有棉织物。所述棉织物有部分经所述通孔伸入所述支管道的管腔内。

本发明的有益效果是：本专利能在地基基本不被扰动、确保基坑稳固安全的前提下，配合管井稳降深来进行降水，克服了不利降水的地质环境施工中，容易对基坑及地基造成失稳破坏的问题，建立了基础施工条件。

本专利适用于基坑深度深，地基土层是透水性极强的含水层--砂层，层厚的复杂地质环境，有助于保证该类复杂地质环境下的基础施工进度。具体地，1)对于基坑降水设计与基坑开挖后实际情况严重不符的，现场又不具备其它措施条件的，可以采用本专利的降水导水结构配合降水；2)本专利的降水导水结构，市场取材方便、加工简单、实施效率高、质量易控、增加费用可以承受，大大加速了基础施工工期；3)基坑施工现场往往狭小、紧凑，施工作业交叉，与增加管井降水措施相比，避免了机械设备再次进场和现场占地、避免了泥浆排放、避免了交叉作业、避免了成井质量和降深效果不可控的情况，同时降低了降水用电成本，也减少了水泵正常损坏更换、维修费用。

附图说明

图1为本专利方案的整体布局结构示意图。

图2为支管道的剖面结构示意图。

图3为横向支管与纵向支管交叉配合的一种结构示意图。

图4为横向支管与纵向支管交叉配合的另一种结构示意图。

图5为横向支管与纵向支管交叉配合的第三种结构示意图(分体状态)。

图6为图5所示实施方式的连接结构状态示意图。

图7为横向支管与纵向支管交叉配合的第四种结构示意图。

图8为能用于图7所示实施方案中的纵向支管的一种结构示意图。

图9为支管道的另一种结构示意图。

图中：10基坑边线，20集水池，a锥面槽口，b锥面端口；1主管道，2支管道，21横向支管，211扁管，212圆管，213卡槽，214弧形凹槽，22纵向支管，22a管体，22b连接环，221扁孔道，222圆孔道，223隔板，224凹槽，23通孔，24突筋，25棉织物，3尼龙纱网。

具体实施方式

说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1中图3所示的一种砂层地基基坑降水导水结构，包括多条主管道1、多条支管道2以及包裹在所述支管道2外的尼龙纱网3。多条支管道2具体分设为多条横向支管21和多条纵向支管22。所述支管道2的管壁上分布设有通孔23。

部分主管道1相距基坑边线10内侧环绕一圈形成外框且在该外框内设有两条沿纵向延伸的主管道1，该两条主管道在横向方向上相间地均布设置。部分实施例中，在外框内可设一条沿纵向延伸的主管道1。或者在部分实施例中，在外框内设有三条以上沿纵向延伸的主管道1，该多条主管道在横向方向上相间分布。

在由主管道1围成的(各)单元框内(均)交叉地分布设有横向支管21和纵向支管22。图1所示方案中，各单元框内均交叉地分布设有五条横向支管21和一条纵向支管22。横向支管21和纵向支管22在各个单元框内均交叉形成为多个(长条)网格。

所述主管道1之间的交叉节点以及所述主管道1与所述支管道2(21、22)之间的交叉节点均相连通。

所述横向支管21与所述纵向支管22之间的交叉节点为非连通的匹配结构，详见图3至图8所示方案。

所述外框中的一条主管道通过管路连接至集水池20。

上述方案所描述的降水导水结构形成为长条状管网，被埋设于砂层地基中，管网结构一般埋深于基底下0.5米且在埋设开槽时对砂层地基扰动部分采用水冲砂密实即可。优选地使管网朝集水池20方向适度向下倾斜，以便于自流，即形成的管网自A侧朝B侧向下倾斜。

主管道1和支管道2均可采用厚壁镀锌钢管，连接方式可以采用焊接或丝扣连接。

各个管道之间的间距一般在5米至6米，具体需要根据现场情况确定，可以为大于6米或小于5米。

所述主管道1的管径优选在13厘米左右。所述主管道1起到汇水、导水作用，用于将各支管道2的来水汇集导入在基础外设置的集水池20中，再用匹配适合的水泵抽出来集中排放。

所述支管道2的管径优选在5厘米左右。所述支管道2管壁上分布设置的通孔23形成为滤孔。所述支管道2外包的尼龙纱网3为双层或多层，纱网密度不低于80目。支管道与尼龙纱网匹配后用来过滤细颗粒土，确保细颗粒不被水流带走，以防止地基失稳。

如图4至图8所示，所述横向支管21朝向所述纵向支管22的一端端口设有封板且封板上形成有轴向向外延伸的插管，对应地，所述纵向支管22内形成有能够与所述插管匹配插接的孔道。所述孔道与所述纵向支管的管腔为非连通结构。

图4中，封板为平板且设有上下三层插管，从插管的截面看，其为条状的扁管211。所述纵向支管内的孔道对应设为扁孔道221。对应在所述纵向支管22内所设各扁孔道221两端的扁管211能够插入扁孔道221的两端。该实施结构下，横向支管21的管腔、扁孔道221和扁管211的管腔相衔接而形成连通通道。该横向支管与纵向支管相插接连接的结构的受力效果差，当时相对图3所示的实施方案，埋设时开槽深度要浅很多。

如图5至图6所示，所述横向支管21端口处的封板为内凹的弧面封板，该弧面封板上设有的插管为扁管211且靠近弧面封板的上下边缘分别设置一个扁管211，对应地，所述纵向支管22内的孔道为扁孔道221。对应在所述纵向支管22内所设扁孔道221两端的扁管211端口能够在所述扁孔道221内相插接且两个弧面封板的凹面能与所述纵向支管22的管壁充分抱合。如图，位于纵向支管22左侧的扁管211端口形成为锥面槽口a，位于纵向支管22右侧的扁管211端口形成为锥面端口b。设置的锥面端口b能够插入锥面槽口a内(见图6)。封板上处于两个扁管211之间的面为弧面凹槽214，能够与纵向支管上处于两个扁孔道221之间的管壁接触。封板的凹面端部与扁管211之间形成为卡槽213，卡槽的内面能够与纵向支管上处于两个扁孔道221外侧的管壁接触。

上段所描述的方案，显著地优化了横向支管与纵向支管相插接连接的结构的受力，但是存在在交叉连接处横向支管的截面当量相对较小的问题。

如图7所示，所述横向支管21端口处的封板为内凹的弧面封板，该弧面封板上设有的插管为圆管212且该圆管212与所述横向支管21同轴，对应地，所述纵向支管22内的孔道为圆孔道222。

图示方案中，在所述圆孔道222内设有隔板223，隔板223的两侧端面上分别形成有锥形孔，对应地，所述圆管212的自由端端口为锥形端，对应在所述纵向支管22内所设圆孔道222两端的圆管212端口能够分别插接在同侧的锥形孔内且两个弧面封板的凹面能与所述纵向支管的管壁充分抱合。封板的凹面端部与圆管212之间形成为卡槽213，卡槽的内面能够与纵向支管上处于圆孔道222外侧的管壁接触。

上段所描述的方案，不仅显著地优化了横向支管与纵向支管相插接连接的结构的受力，而且能够灵活调节交叉连接处横向支管21的截面当量相对纵向支管的截面当量的大小。通过该变圆管212锥形端口大小、隔板223上轴孔孔径大小能够调整横向支管21的截面当量相对纵向支管的截面当量的大小。通过在圆孔道222设隔板223处的外壁上设凹槽224来增大纵向支管在交叉处的截面当量(隔板223上轴孔孔径越小，凹槽224的深度就能设置的越深)。

图7所示方案，使对应在所述纵向支管内所设圆孔道两端的圆管端口能在所述圆孔道内相插接且两个弧面封板的凹面能与所述纵向支管的管壁充分抱合。

如图7、图8所示，所述纵向支管22包括一对管体22a和置于该对管体22a之间的连接环22b。所述管体22a与所述连接环22b的两端通过螺纹结构连接。所述纵向支管22内形成的孔道设在所述连接环22b内，即所述横向支管21上的插管与连接环相连接。

上段描述方案能够方便加工纵向支管、方便现场安装、方便装运管件，有助于实现生产和安装标准化作业，提高安装作业效率。

如图9所示，所述支管道2的外壁上形成有沿轴向延伸的多条突筋24，该多条突筋24绕(支管道2的)外壁相间分布。所述通孔23设在相邻的两条突筋24之间的槽内且相邻突筋24之间形成的槽内填充有棉织物25。所述棉织物25有部分经所述通孔伸入所述支管道的管腔内。

上段描述方案能够适当增加通孔23的分布密度、适当增大孔径时保证支管道2的管腔刚性，经多层尼龙纱网渗入的水能够迅速向突筋形成的间槽内汇聚，并流入管腔被排出，使渗透导水的流动性更好。在突筋的间槽内设置棉织物25，能允许在管外包裹一层纱网，可对应经通孔23设为外端口为大口端的锥形通孔而且棉织物起到毛细管的作用，有助于加快引流导水效率。

上述实施方式仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。本发明还有许多方面可以在不违背总体思想的前提下进行改进，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，可对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。