拔管集水井水位控制装置的制作方法

本实用新型涉及土石坝填筑施工区积水处理领域，特别涉及一种拔管集水井水位控制装置。

背景技术：

在土石坝填筑施工过程中，由于受山体渗水、降雨、施工缺陷等因素影响，坝基部位将有大量积水现象，导致该区域无法进行正常施工。为满足施工区干地作业，从而保障坝料填筑施工质量，通常在心墙区外(堆石区范围)设置集水坑(坑内进行抽水设备的布设)，用于抽排施工区积水。

常规的集水坑在填筑施工过程中采用分层、台阶收坡的方式形成，当集水坑深度较深、面积较大时采用石渣进行分层回填。该集水坑抽排水方式可实现施工区积水的有效排除，但存在一定的施工缺陷：①集水坑采用台阶收坡方式分层形成，层面(坡面)结合部位质量不易保障；②集水坑深度较大，底部碾压机具不易正常施工作业，回填质量难以得到控制，将留有一定的安全隐患或质量缺陷；③集水坑占地面积较大，对于狭窄河床施工不利于资源组织及施工安排；④集水坑台阶收坡、回填、抽排水设备安装及移位等，将消耗大量的人力、物力、财力。由于常规集水坑的系列施工缺陷，无法满足超高心墙土石坝施工作业要求。

土石坝填筑施工过程中，为确保筑坝料填筑压实效果，需针对各筑坝料进行专项碾压试验，从而确定不同坝料施工含水率。为确保各筑坝料的填筑压实效果，控制其施工含水率，需严格限制填筑施工区水位，以满足干地施工作业。根据类似工程经验及相关要求，心墙填筑区水位高程应低于填筑面2.0m以上，其余坝料填筑区水位高程应低于填筑面1.5m以上。为保证工程施工质量，集中抽水位置布置在堆石区内，堆石料为强透水材料，有利于积水汇流、抽排。结合坝体设计体型，上、下游围堰及心墙为防渗体中部为积水、汇水区，抽水点的布置分别针对坝体上、下游进行。上游抽水控制高程应高于上游围堰，下游抽水控制高程应高于下游围堰。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种拔管集水井水位控制装置，在确保筑坝料填筑施工质量的前提下，对坝体水位进行了良好控制，实现了施工区的干地作业，为工程的完建及蓄水安全创造了良好的条件，可为类似工程提供经验。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种拔管集水井水位控制装置，集水管镶嵌于填筑料中，在集水管内设置有排水管，所述排水管上端支出集水管，下端连接有水泵；在集水管外侧垂直方向对称固定有若干组限位卡槽；设置有限位支撑架，所述限位支撑架用于支撑限位卡槽。

进一步的，在集水管顶端还固定有吊耳。

进一步的，所述水泵与排水管采用绑扎连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：在确保施工进度及施工质量的前提下，实现了大坝填筑区的干地作业。本拔管集水井水位控制装置具有占地面积小、原理清晰、安装简单、易于制作、经济性好、适用性强、质量保证率高。

附图说明

图1是本实用新型拔管集水井水位控制装置侧视图。

图2是本实用新型拔管集水井水位控制装置剖视图。

图中：1-施工作业面；2-填筑料；3-水泵；4-排水管；5-限位卡槽；6-限位支撑架；7-集水管；8-吊耳。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。如图1、2所示，本实用新型由抽水区、施工区构成。其中抽水区分别为水泵3、排水管4、限位卡槽5、集水管7、吊耳8，施工区分别为施工作业面1、填筑料2、限位支撑架6。

将集水管7镶嵌于填筑料2中，考虑施工作业面与水位高差要求，集水管7底部高程应低于施工作业面1(2.5m)。集水管7底部进行水泵3的安装，水泵3与排水管4采用绑扎连接。吊耳8焊接于集水管7顶部，限位卡槽5焊接于集水管7上。当筑坝料填筑至一定高度时，通过反铲利用钢丝绳连接吊耳8对排水管4、水泵3、集水管7进行提升，提升过程中利用限位支撑架6对限位卡槽5进行固定，控制集水管7及水泵3高度，实现填筑料孔隙水的快速抽排，满足干地施工及质量要求。

现场施工过程中主要实施顺序及方法为：

1)填筑料2施工过程中进行集水管7的安装，集水管应垂直放置安装，位便于质量控制及满足排水要求，填筑料2应选择为堆石料(透水性好)；

2)将水泵3及排水管4置于集水管7内，水泵3底部高程应高于集水管7底部高程20cm以上，以提高抽排水能力。水泵3与排水管4采用钢丝绳进行串连，便于统一提升；

3)考虑施工作业面与水位高差要求，集水管7底部高程应低于施工作业面1(2.5m)；

4)当筑坝料填筑至一定高度时，通过反铲利用钢丝绳连接吊耳8对排水管4、水泵3、集水管7进行提升，提升过程中，利用限位支撑架6对限位卡槽5进行固定；

5)提升完成后采用级配碎石对集水管7底部进行回填，回填量与提升高度一致；

6)集水井抽排水能力应结合水位观测实时进行调整，当遇特殊时段(降雨期间)应加大抽排水能力，可采取增加集水井数量或更换抽水设备的措施；

7)通过重复上述施工顺序，达到积水、汇水快速抽排的目的。

拔管集水井水位控制装置的说明

1)本拔管集水井水位控制装置的目的是解决筑坝料填筑施工过程的水位控制，实际施工过程中需结合现场实际情况进行；

2)集水管采用壁厚采用5.0mm的钢管制作，管径为600mm(具体管径可根据渗流、抽排水量确定)；

3)集水管四周连续布置直径10mm的汇水孔，可达到积水作用，也可方式流水带走填筑料细颗粒，避免出现空洞现象；

4)水泵的大小应结合排水量进行选择，以满足排水要求为目的；

5)限位卡槽位置距集水管底部位置应大于2.5m，以满足排水水位要求。限位卡槽每50cm对称设置一套，以满足不同高程的控制。同时匹配填筑料的施工情况(堆石料层厚按1.0m进行控制)；

6)排水管应具有一定韧性及强度，现场提升是避免出现脆裂或破损现象；

7)级配碎石的下料应采用导管或溜槽的方式进行，避免水泵运行过程中对其造成破坏；

8)限位支撑架应具有较好的刚度，避免出现弯折或破损，影响抽排水效果。

具体实施注意事项

1)、拔管集水井水位控制装置布置位置应结合现场实际施工安排进行布置，尽量减少施工干扰；

2)、集水井底高程、水泵底高程应进行测量计算，避免出现干抽或排水高度不够现象；

3)、拔管集水井水位控制装置各构件应焊接牢固，避免运行过程中出现脱落现象；

4)、集水井数量、大小应结合水位观测情况、季节情况进行实时调整，杜绝水位超过允许水位高程；

5)、拔管设备(反铲)应通过受力计算结果充分选择，同时应具有一定富余系数。遇特殊情况(摩擦阻力大、卡管)可采用液压千斤顶配合拔管，液压千斤顶顶部置于限位卡槽上；

6)、吊耳焊接范围20cm(集水管口以下)采用工字钢焊接加固，避免拔管过程中集水管出现变形；

7)、限位支撑架与限位卡槽应紧密连接，避免运行过程中脱落。同时，限位支撑架应具有足够的刚度(材料大小需进行计算)，避免出现变形；

8)、集水井周边汇水孔洞大小应严格控制(大小不超过1.0cm、间隔1.0cm呈梅花形布置)，防止细骨料流失造成空洞。同时，避免细骨料对水泵造成破坏。