一种喷涌岩溶裂隙水封堵装置及封堵方法

文档序号:1857439 发布日期:2021-11-19 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 一种喷涌岩溶裂隙水封堵装置及封堵方法 (Gushing karst fracture water plugging device and method ) 是由 王维 廖志相 韦鸿梅 韦联杰 覃正华 庄良才 韦灵巧 于 2021-08-12 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种喷涌岩溶裂隙水封堵装置及封堵方法,包括封堵工具底座和盖板,封堵工具底座包括底托、多个侧壁和翼环,每个侧壁分别与底托固定连接,并均位于侧壁的上方,且多个侧壁以此首尾连接,翼环分别与多个侧壁固定连接,并均位于侧壁的上方,盖板盖合于翼环的上方。通过将该装置放置到涌水处的集水井内,随后采用混凝土浇筑封堵至底托的上部200mm的位置,此时底托起到止水的作用,密封的侧壁保证地下水不能渗出,然后将盖板与翼环盖合,进一步达到岩溶裂隙水的封堵效果。(The invention discloses a gushing karst fracture water plugging device and a plugging method, wherein the gushing karst fracture water plugging device comprises a plugging tool base and a cover plate, the plugging tool base comprises a bottom support, a plurality of side walls and wing rings, each side wall is fixedly connected with the bottom support and is positioned above the side wall, the side walls are connected end to end, the wing rings are fixedly connected with the side walls and are positioned above the side walls, and the cover plate covers the wing rings. Through placing the device in the sump pit of gushing water department, adopt concrete placement shutoff to the upper portion 200 mm&#39;s of collet position afterwards, the collet plays the effect of stagnant water this moment, and sealed lateral wall guarantees that groundwater can not ooze, then closes apron and wing ring lid, further reaches the shutoff effect of karst crack water.)

一种喷涌岩溶裂隙水封堵装置及封堵方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域,尤其涉及一种喷涌岩溶裂隙水封堵装置及封堵方法。

背景技术

当施工场地具有较为丰富的地下水时,常采用的降水方式主要为井点降水法,井点降水法一般适用于砂土、粉土、粉质粘土等渗透性好的均质地质中。

而喀斯特地貌地质复杂,地下节理裂隙岩石发育不规则,走向不一致,岩溶裂隙水主要以潜水的形式赋存于深层不规则的岩溶裂缝中,岩溶的不渗透性及岩溶裂缝的不规则特性导致传统的降水法不能满足喀斯特地貌地区现场降水需求,而由于岩溶裂隙水多为承压水,在进行基础底板混凝土浇筑过程中具有高压的裂隙水会冲出未凝结的底板混凝土,从而导致底板出现渗水的质量问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种喷涌岩溶裂隙水封堵装置及封堵方法,能够对具有喷涌特性的岩溶裂隙水进行封堵止水,避免基础底板在进行混凝土浇筑时出现渗水的问题。

为实现上述目的,本发明采用的一种喷涌岩溶裂隙水封堵装置,包括封堵工具底座和盖板,所述封堵工具底座包括底托、多个侧壁和翼环,每个所述侧壁分别与所述底托固定连接,并均位于所述侧壁的上方,且多个所述侧壁以此首尾连接,所述翼环分别与多个所述侧壁固定连接,并均位于所述侧壁的上方,所述盖板盖合于所述翼环的上方。

其中,所述翼环的外边缘设置有多个第一螺栓孔,所述盖板上具有多个预留螺栓孔,且每个所述预留螺栓孔的轴向中心线与所述第一螺栓孔的轴向中心线相互重合。

其中,所述喷涌岩溶裂隙水封堵装置还包括橡胶垫片,所述橡胶垫片与所述盖板固定连接,并位于所述盖板的下方,且位于所述盖板和所述翼环之间。

其中,所述喷涌岩溶裂隙水封堵装置还包括内环,所述内环与所述底托固定连接,并位于所述底托的上方。

其中,所述喷涌岩溶裂隙水封堵装置还包括外环,所述外环与所述底托固定连接,并位于所述底托的上方,且所述外环围合所述内环。

其中,所述喷涌岩溶裂隙水封堵装置还包括加强筋,所述加强筋的两端分别与所述内环和所述外环固定连接,并位于所述内环和所述外环之间。

其中,所述加强筋的数量为多个,多个所述加强筋均匀分布在所述内环和所述外环之间。

本发明还提供一种采用上述所述的喷涌岩溶裂隙水封堵装置的封堵方法,包括如下步骤:

基于BIM三维地质建模;

设计集疏二合一式排水系统;

实施集水井及盲管施工;

设计喷涌岩溶裂隙水封堵装置;

放置封堵工具底座至集水井内并浇筑混凝土至翼环的底部200mm的位置;

待集水井周边底板混凝土浇筑初凝后终凝前,撤离集水井内的抽水水泵并安装盖板;

待盖板安装完成后,进行底板钢筋绑扎及混凝土浇筑。

其中,设计喷涌岩溶裂隙水封堵装置,包括:

根据现场在涌水处设置的集水井尺寸进行设计喷涌岩溶裂隙水封堵装置所需的材料规格尺寸,利用CAD软件将其尺寸绘制出模型;

根据设计的模型进行材料的裁剪切割。

本发明的一种喷涌岩溶裂隙水封堵装置及封堵方法,通过将该装置放置到涌水处的集水井内,随后采用混凝土浇筑封堵至所述底托的上部200mm的位置,此时所述底托起到止水的作用,密封的所述侧壁保证地下水不能渗出,然后将所述盖板与所述翼环盖合,进一步达到岩溶裂隙水的封堵效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的喷涌岩溶裂隙水封堵装置的结构拆分图。

图2是本发明的喷涌岩溶裂隙水封堵装置的结构示意图。

图3是本发明的喷涌岩溶裂隙水封堵装置的俯视图。

图4是本发明的喷涌岩溶裂隙水封堵装置的安装图。

图5是本发明的喷涌岩溶裂隙水封堵装置的安装及施工完成后的结构示意图。

图6是本发明的喷涌岩溶裂隙水封堵装置的部分结构示意图。

图7是本发明的喷涌岩溶裂隙水封堵方法的步骤流程图。

1-封堵工具底座、11-底托、12-侧壁、13-翼环、131-第一螺栓孔、2-盖板、21-预留螺栓孔、3-橡胶垫片、4-内环、5-外环、6-加强筋、7-连接条、8-凹陷部。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图6,本发明提供了一种喷涌岩溶裂隙水封堵装置,包括封堵工具底座1和盖板2,所述封堵工具底座1包括底托11、多个侧壁12和翼环13,每个所述侧壁12分别与所述底托11固定连接,并均位于所述侧壁12的上方,且多个所述侧壁12以此首尾连接,所述翼环13分别与多个所述侧壁12固定连接,并均位于所述侧壁12的上方,所述盖板2盖合于所述翼环13的上方。

在本实施方式中,通过将该装置放置到涌水处的集水井内,随后采用混凝土浇筑封堵至所述底托11的上部200mm的位置,此时所述底托11起到止水的作用,密封的所述侧壁12保证地下水不能渗出,之后将所述盖板2与所述翼环13盖合,达到岩溶裂隙水的封堵效果,以此能够对具有喷涌特性的岩溶裂隙水进行封堵止水,避免基础底板在进行混凝土浇筑时出现渗水的问题。

进一步地,所述翼环13的外边缘设置有多个第一螺栓孔131,所述盖板2上具有多个预留螺栓孔21,且每个所述预留螺栓孔21的轴向中心线与所述第一螺栓孔131的轴向中心线相互重合。

在本实施方式中,通过螺栓依次贯穿所述第一螺栓孔131和所述预留螺栓,并且螺栓分别与所述第一螺栓孔131和所述预留螺栓螺纹连接,能够实现所述盖板2与所述翼环13之间的连接。

进一步地,所述喷涌岩溶裂隙水封堵装置还包括橡胶垫片3,所述橡胶垫片3与所述盖板2固定连接,并位于所述盖板2的下方,且位于所述盖板2和所述翼环13之间。

在本实施方式中,所述橡胶垫片3的设置,能够增加所述盖板2与所述翼环13之间的连接密封性。

进一步地,所述喷涌岩溶裂隙水封堵装置还包括内环4,所述内环4与所述底托11固定连接,并位于所述底托11的上方。

所述喷涌岩溶裂隙水封堵装置还包括外环5,所述外环5与所述底托11固定连接,并位于所述底托11的上方,且所述外环5围合所述内环4。

在本实施方式中,所述内环4和所述外环5的设置,能够增加所述底托11的结构强度。

进一步地,所述喷涌岩溶裂隙水封堵装置还包括加强筋6,所述加强筋6的两端分别与所述内环4和所述外环5固定连接,并位于所述内环4和所述外环5之间。

所述加强筋6的数量为多个,多个所述加强筋6均匀分布在所述内环4和所述外环5之间。

在本实施方式中,所述加强筋6的设置,能够增加所述底托11的结构强度。多个所述加强筋6的设置,能够有效提升所述加强筋6的结构强度。

进一步地,所述外环5和所述内环4上均设置有多个均匀分布的凹陷部8。

所述喷涌岩溶裂隙水封堵装置还包括连接条7,所述连接条7的一端与所述内环4固定连接,所述连接条7的另一端与所述侧壁12固定连接。

所述连接条7的数量为多个,多个所述连接条7均匀分布。

在本实施方式中,所述凹陷部8的设置,能够保证所述外环5和所述内环4增加所述底托11的结构强度的同时,减轻所述喷涌岩溶裂隙水封堵装置的整体质量。多个所述连接条7的设置,能够进一步提高所述底托11的结构强度。

请参阅图7,本发明还提供一种采用上述所述的喷涌岩溶裂隙水封堵装置的封堵方法,包括如下步骤:

S1:基于BIM三维地质建模;

S2:设计集疏二合一式排水系统;

S3:实施集水井及盲管施工;

S4:设计喷涌岩溶裂隙水封堵装置;

S5:放置封堵工具底座1至集水井内并浇筑混凝土至翼环13的底部200mm的位置;

S6:待集水井周边底板混凝土浇筑初凝后终凝前,撤离集水井内的抽水水泵并安装盖板2;

S7:待盖板2安装完成后,进行底板钢筋绑扎及混凝土浇筑。

其中,在基础开挖前根据地质勘察报告采用BIM技术进行三维地质建模后精准确定溶洞位置、裂隙走向及涌水点位置、流量、走向,根据涌水点位置、流量、走向设置盲管及集水井,集水井设置于涌水量较大的位置,并采用盲管将涌水量小的裂隙水统一引流至集水井内进行抽排,同时集水井内埋设盲管至基础外作为泄压管形成集疏二合一式排水系统,基础底板施工时待集水井周边基础底板混凝土浇筑中凝后,撤离集水井内的抽水泵,采用封堵高压喷涌岩溶裂隙水装置对集水井进行封堵,最后进行钢筋加强及混凝土浇筑,达到对高压喷涌岩溶裂隙水的控制。

其中,基于BIM三维地质建模,具体为:基于收集的钻孔单孔分层数据,剔除不良地质体所在地层的地层编号,建立较为完整的三维地质模型,然后将剔除的不良地质体数据单独建立其三维地质模型,再将建立的不良地质体三维地质模型插入到前述建立的三维地质模型中,得到包含不良地质体在内的三维地质模型。有利于精准确定建模地质溶洞位置、裂隙走向及涌水点位置、流量、走向,降低施工风险。

其中,设计集疏二合一式排水系统,具体为:

通过采用埋设次盲管的方式将基础内涌水量较小的涌水点引流至涌水量较大的涌水点形成汇集点,并在汇集点设置集水井进行抽排,同时在集水井内埋设排水主盲管至基础外进行排水泄压形成集疏二合一式排水系统;

根据施工段的划分在每个施工段进行基础开挖时,根据现场实际情况结合BIM地质建模,确定好每个施工段的涌水点的位置、数量、涌水量大小,确定引流管的走向路径及标高,确定由次盲管到集水井,最后到主盲沟的排水路径,为保证降水效果及施工便捷主盲管的出水口应设于便于排水的位置。

其中,实施集水井及盲管施工,具体为:

集水井的开挖深度应大于基础设计开挖标高1.5米,采用φ1000的预制水泥管作为集水井,采用PVC-U管作为次盲管φ100,主盲管φ300,盲管埋设标高低于基础设计开挖标高50cm,为保证最大水流速,盲管两端高低差应大于200mm,盲管周边覆盖沙子不小于200mm厚度要求,集水井安装完成后放置抽水泵对地下水进行抽排。

其中,设计喷涌岩溶裂隙水封堵装置,包括:

根据现场在涌水处设置的集水井尺寸进行设计喷涌岩溶裂隙水封堵装置所需的材料规格尺寸,利用CAD软件将其尺寸绘制出模型;

根据设计的模型进行材料的裁剪切割,所述底座及所述盖板2采用5mm厚的钢板进行制作,所述橡胶垫片3采用10mm厚的橡胶进行制作;

将裁剪的钢板按模型焊接拼装成为所述底座,使用耐候胶将所述橡胶垫片3及所述盖板2粘结在一起;

之后进行所述封堵工具底座1的安装,首先在集水井内侧壁12打入φ15的膨胀螺钉作为封堵工具底座1的支撑点,膨胀螺钉的设置位置需保证封堵工具底座1的顶标高低于垫层标高;随后将封堵工具底座1放置于集水井内,并采用C30P6混凝土将封堵件侧壁12与集水井侧壁12的空隙填满,浇筑的混凝土面标高低于封堵件面标高200mm;

之后安装盖板2,具体为:待集水井周边底板混凝土浇筑完成后,在混凝土初凝前,将集水井内的抽水泵撤离后,并采用φ20的螺栓迅速将盖板2安装至封堵工具底座1上部,为防止涌水渗出,盖板2安装应迅速,盖板2四周螺栓需拧紧到位至无地下水渗出盖板2下部。

之后进行盖板2上部混凝土浇筑,具体为:

集水井开挖后降低了地基承载力,依据施工设计地基基础的承载力需要补强,否则将影响结构安全,由设计单位计算确定补强板的配筋、混凝土等级及板厚。为保证集水井部位的底板混凝土浇筑能与底板形成整体,无施工冷缝发生,应在集水井周边底板混凝土浇筑完成后在初凝前进行施工。

综上所述,采用封堵高压喷涌岩溶裂隙水工具进行施工后具有以下优点:有效的解决了由于岩溶裂隙水分布无规律、走向不一致,导致传统的降水方法而难以降水的问题;有效的防范了高压喷涌的岩溶裂隙水极易导致底板混凝土浇筑出现渗水的质量问题。

所述喷涌岩溶裂隙水封堵装置的设计,能够对具有喷涌特性的岩溶裂隙水进行封堵止水,避免基础底板在进行混凝土浇筑时出现渗水的问题。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。

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