气趋高扬程真空降水装置及方法与流程

本发明涉及一种工程地下水的降水方法及装置，尤其涉及一种基坑工程中的降水方法及装置。

背景技术：

在软土地区深基坑工程因开挖深度深，土层含水量大，渗透性较差，为给深基坑工程提供干燥并安全的施工环境，一般采用管井降低含水层中的水位或含水量，其传统设备为真空泵和潜水泵，通常1口井设置1台潜水泵，3口井设置1台真空泵,该技术前期设备投入多,因水质等原因潜水泵损耗大,运行检查及维护成本高，耗电量大，同时因水泵管、抽气管和电源线均要穿过降水井密封盖，影响了降水井井内的真空效果，影响最终的抽水效果,另因现场电源线及水管管路多,对安全文明施工也带来较多不便。

目前市场上只利用真空泵抽水的装置真空效率低,对于超过10m以上的深井适用性较差。因此，需要提供一种气趋高扬程真空降水方法及装置，真空泵抽气形成负压真空抽水，能级跳跃器通过汽水分离及多孔射流装置将能级跳跃器内的地下水进行二次抬升，进而提高抽水装置的扬程，连通管与大气连通，使得多孔管内地下水形成水汽混合物，进一步提高真空抽水扬程，同时多孔管内的抽气作用，也使得降水井井内的空气被抽走，进而形成真空，土层中的重力水在重力及真空负压作用下不断流入降水井，进而更高效的达到地下水水位及含水量下降的目的。

技术实现要素：

本发明是要提供一种气趋高扬程真空降水装置及方法，其目的是解决普通真空抽水扬程不够的问题,解决施工现场降水设备及管线复杂的问题。该装置结构简单，动力机械设备均置于降水井井外，安装便捷成本低，大大减少了设备损耗速率，有效提升了真空降水设备的扬程，大幅度减少现场电源线及水管管路，减少了基坑开挖施工难度，利于施工安全，大幅度减少用电成本及人力成本，经济效益显著。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种气趋高扬程真空降水装置，包括真空泵、降水井、井口密封盖、多孔管和连通管，所述降水井井口通过井口密封盖密封，所述降水井内从上至下依次设置多个能级跳跃器，能级跳跃器之间通过多孔管连接，第一个能级跳跃器通过多孔管连接位于降水井井口上部的真空泵，真空泵抽气形成负压真空抽水,通过多个能级跳跃器将地下水进行多次抬升,进而提高抽水装置的扬程，最后一个能级跳跃器通过多孔管连接与大气连通的连通管，使得多孔管内地下水形成水汽混合物,进一步提高真空抽水扬程；同时多孔管内的抽气作用,使得降水井井内的空气被抽走,进而形成真空，土层中的重力水在重力及真空负压作用下不断流入降水井，进而使地下水水位及含水量下降。

所述能级跳跃器由密封盖、密封箱、多孔射流管和水气分离管组成，所述多孔射流管穿过密封盖置于密封箱内，所述水气分离管穿过密封箱底板置于密封箱内，所述多孔射流管和水气分离管分别通过连接环连接多孔管。

一种采用气趋高扬程真空降水装置进行真空降水方法，首先开启真空泵， 使多孔管和能级跳跃器中形成负压将降水井内地下水、气体排出，并通过连通管将气体循环排出，其中，由最底下的多孔管将降水井内地下水及气体排至最后一个能级跳跃器中，再依次利用上级的能级跳跃器及多孔管将深部地下水及气体外排至降水井外。

本发明的有益效果如下：

1．以真空泵为动力源，借助能级跳跃器，将降水井井内水位深度超过10m及以上的井抽水至地面；

2．设备简单，无需潜水泵及其相应措施，节能明显；

3．场区内管线大幅度减少,确保降水的正常运行；

4．降水井井盖处外接管路少,可进一步提高降水井井内密封。

本发明是一种新型的基坑工程地下水抽水方法及装置，其结构简单，动力机械设备均置于降水井井外, 安装便捷成本低,大大减少了设备损耗速率,有效提升了真空降水设备的扬程，大幅度减少现场电源线及水管管路, 减少了基坑开挖施工难度, 利于施工安全,大幅度减少用电成本及人力成本, 经济效益显著。

附图说明

图1是本发明的气趋高扬程真空降水装置结构示意图；

图2是本发明中的能级跳跃器结构示意图；

图3是图2的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。

如图1所示，本发明的气趋高扬程真空降水装置，包括真空泵6、能级跳跃器1、降水井4、井口密封盖5、连通管7、第一连接环21、第二连接环22、第一至第三多孔管31，32，33等。

降水井4内从上至下依次设置多个能级跳跃器1，能级跳跃器1之间通过多孔管连接，第一个能级跳跃器1通过多孔管连接位于降水井井口上部的真空泵6，最后一个能级跳跃器通过多孔管连接与大气连通的连通管。

如图2，3所示，能级跳跃器1由密封盖11、密封箱12、多孔射流管13和水气分离管14等组成。多孔射流管13穿过密封盖11置于密封箱12内，水气分离管14穿过密封箱12底板置于密封箱12内，多孔射流管和水气分离管分别通过连接环连接多孔管。

如图1所示，第一多孔管31井口外端与真空泵6相连接，降水井4内一端通过第一连接环21与能级跳跃器1中的多孔射流管13，能级跳跃器1下部的水汽分离管14与第二多孔管32相连接，连通管7和第三多孔管33相连接,降水井4井口通过井口密封盖5密封。

真空泵6抽气形成负压真空抽水,能级跳跃器1通过汽水分离管14及多孔射流管13将能级跳跃器1内的地下水进行多次抬升,进而提高抽水装置的扬程，连通管7与大气连通,使得多孔管内地下水形成水汽混合物，进一步提高真空抽水扬程，同时多孔管内的抽气作用,也使得降水井井内的空气被抽走,进而形成真空，土层中的重力水在重力及真空负压作用下不断流入降水井，进而更高效的达到地下水水位及含水量下降的目的。

能级跳跃器1中的水气分离管14将下部多孔管内抽汲出的水汽混合物分离为液态水和气体；多孔射流管13将密封箱12内的液态水及气体再次混合抽出至能级跳跃器1外；密封盖11和密封箱12接触严密，能级跳跃器1的水汽进口为下部的水汽分离管14，出口为多孔射流管13，其他区域不存在进出口。

本发明中的多孔管，管内在具有导气导水功能，同时也能将降水井井内空气逐步排除。本发明中的连通管与大气相连通，本发明中的井口密封盖，确保降水井井内空气逐步排除过程中逐步形成负压，土层中的重力水在重力及真空负压作用下不断流入降水井，进而更高效的达到地下水水位及含水量下降的目的。

真空泵6开启后, 第一至第三多孔管31、32、33和能级跳跃器1中形成负压而将井内地下水、井内气体排出，并利用连通管7确保气体循环排出，降水井4内地下水及气体首先经由第二多孔管32排至能级跳跃器1中，再利用能级跳跃器1及第一多孔管31将深部地下水及气体外排至降水井井外。

当降水井4深度逐步增加时,可再通过增加多个能级跳跃器1来满足深井真空降水的要求。