一种地铁站基坑内集水坑的降排水装置的制作方法

本发明涉及基坑施工领域，具体涉及一种地铁站基坑内集水坑的降排水装置。

背景技术：

地铁车站是大型地下混凝土框架结构，为满足工作环境的要求，对基坑开挖的降水应有较高要求。在工程施工过程中，基坑降水是大型基坑开挖的重要工序，基坑的降水对地铁车站的出入口的后续工序的实施起到了很大的作用。但一旦围护结构的止水帷幕或因设计或施工问题导致失效情况下，对于设计有永久集水坑的开挖，就造成了极大的困难。如何在围护结构止水帷幕时效的情况下以及存在开挖下翻梁困难的情况下，采用设备解决渗漏水情况、以安全地将工程实施完成是本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供了一种地铁站基坑内集水坑的降排水装置，该降排水装置包括围护在集水坑外围的钢套箱、钢套箱外一侧的管井钢套箱以及其中的管井，利用钢套箱阻隔集水坑周围的水和流砂的涌入，并通过管井抽水实现降排水。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种地铁站基坑内集水坑的降排水装置，其特征在于所述降排水装置包括围设在集水坑外围土体中的钢套箱以及埋设在所述钢套箱外一侧土体中的管井钢套箱，所述管井钢套箱围合区域内设置有一管井，所述管井下端部低于所述集水坑的坑底，所述管井中设置有用于降排水的水泵。

所述钢套箱的箱底深度大于所述集水坑的坑底深度。

所述钢套箱包括四块首尾相连的钢板，每块所述钢板的一端部均设置有连接锁扣。

所述连接锁扣由两块间隔焊接于所述钢板上的小钢板组成。

所述管井下端部焊接有圆锥体，所述管井的管壁上开设有若干通孔，且所述管井内侧壁设置有滤网。

所述钢套箱的隔水模板的形式为单壁或双壁。

本发明的优点是：降排水装置加工制作方便、成本低、操作实施方便，可有效防止集水坑周围水和流砂的涌入，降排水效果明显。

附图说明

图1为本发明中地铁站基坑及集水坑的示意图；

图2为本发明中钢套箱的套设示意图；

图3为图2中a部分结构的放大示意图；

图4为本发明中管井钢套箱及管井的设置示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-4，图中标记1-7分别为：基坑1、集水坑2、钢套箱3、钢板4、小钢板5、管井钢套箱6、管井7。

实施例：如图1-4所示，本实施例具体涉及一种地铁站基坑内集水坑的降排水装置，该降排水装置包括围护在集水坑2外围的钢套箱3、钢套箱3外一侧的管井钢套箱6以及其中的管井7，利用钢套箱3阻隔集水坑2周围的水和流砂的涌入，并通过管井7内设置的水泵抽水实现降排水。

如图1所示，在地铁车站施工建设过程中，开挖有基坑1，基坑1的深度为7-11m，基坑1的围护结构采用钻孔灌注桩+单根桩间旋喷桩止水，但是施工过程中基坑1的部分区域有地下水上冒，并伴有流砂，集水坑2处较为严重，若不进行抽水，地下水上升速度很快，使得施工进度受阻，危及基坑1的安全。

如图1-4所示，为了确保基坑1的安全，使工程正常进行，本实施例采用降排水装置实现对基坑1内集水坑2处渗漏的水和流沙进行处理；降排水装置包括围设在集水坑2外围土体中的钢套箱3，钢套箱3的箱底低于集水坑2的坑底，确保钢套箱3将集水坑2完全围合住，钢套箱3由四块钢板4依次首尾相接构成，在每块钢板4的一端部设置有连接锁扣，具体的，连接锁扣由间隔焊接在钢板4上的两块平行的小钢板5组成，两块小钢板5形成的空隙刚好可容纳钢板4插入，由此相邻两块钢板4中其中的一块的一端部将卡接在另一块上的连接锁扣内，从而四块钢板4构成封闭的围合区域，可有效阻挡集水坑2周围的地下水和流砂的涌入；由于集水坑2的开挖尺寸为：长2.9m、宽2.9m、深1.5m，故本实施例采用的钢套箱3的尺寸为：长3.21m，宽3.21m，高1.8m，即采用4块厚度为20mm、长为3.19m、宽为1.8m的钢板4组成，而小钢板5的厚度同样为20mm，两块小钢板5之间的间距为30mm。

如图1-4所示，本实施例中的降排水装置还包括设置在钢套箱3外一侧土体中的管井钢套箱6，管井钢套箱6同样由4块矩形钢板首尾相接组成，矩形钢板的一端同样设置有连接锁扣以使连接紧密，管井钢套箱6的长宽尺寸比钢套箱3的要小，本实施例具体采用长1.5m、宽1.5m、高1.8m的管井钢套箱6；在管井钢套箱6内埋设有一管井7，管井7呈圆筒状，其下端部焊接有圆锥体，便于管井7埋入土体中，管井7的井壁上间隔开设有若干用于渗水的钻孔，在管井7的内壁面上还设置有滤网以防止杂物进入管井7中，便于地下水更好地流入管井7中，管井7的底部标高低于集水坑2的坑底标高，从而保证通过管井7可将地下水位降至集水坑2的坑底以下；本实施例中管井7采用6mm厚的钢材制作而成，其高度为3m、直径为0.8m，钻孔采用氧气焊成孔，孔径为20mm，孔间距为60mm，而圆锥体高度则为20cm；在管井7内设置有用于降排水的水泵，由于管井7深度较深，本实施例中具体选用1.5kw的潜水泵。

本实施例中的钢套箱3以及管井钢套箱6隔水模板的形式有单壁和双壁两种形式，考虑到现场的实际状况，本实施例具体选用单壁形式，具有节省材料、自重轻以及加工简单的优点。需要指出的是本实施例中的钢套箱3还可作为集水坑2处混凝土浇筑的模板，方便施工。

本实施例中的地铁站基坑内集水坑的降排水装置的具体安装及工作方法包括以下步骤：

（1）根据水位和水深，选用并制作合适尺寸的钢套箱3；

（2）将加工好的钢套箱3围设在集水坑2的外围土体中，具体的施工过程为：检查组装好的钢套箱3，划出纵横轴线，并在钢套箱3外面做好标识；然后架设测量仪器，启动起重设备，将钢套箱3提起10-20cm调整角度，放下钢套箱3并用挖机锤击下沉到设计标高，即钢套箱3的底部低于集水坑2的坑底；精确测量，用定位绳纠正位置后进行固定。在钢套箱3埋入后可阻挡来自集水坑2周边的水和流砂，防止其涌入，即解决了集水坑2周边的水和流砂问题，但对于集水坑2坑底的水和流砂，则需要采用局部降水的方式来解决。

（3）加工制作管井钢套箱6和管井7：由于局部降水需要用到管井7，考虑到若在集水坑2内直接施工管井7会存在施工完成后封井困难的问题，实际操作难度大，且在砂层地层内靠机械震动难以打入其中，因此设计在集水坑2外围设的钢套箱3外的一侧土体中再埋设一管井钢套箱6，管井7则设置在管井钢套箱6中；

（4）按照与步骤（2）相同的方法将加工好的管井钢套箱6打入土体中，达到设计标高后开挖土方，然后将加工好的管井7打入管井钢套箱6围合区域内，使管井7的底部低于集水坑2的坑底，大约低10cm；然后回填土方，在管井7中安放一个水泵，利用水泵持续降水直至钢套箱3内的水位下降至集水坑2坑底以下50cm。

（5）降水完成后，开挖钢套箱3内的土方至设计标高，浇筑垫层，在钢套箱3内部的四周开设宽约5cm的排水沟；然后绑扎钢筋、安装模板，浇筑混凝土；等混凝土达到设计强度后抽水，最后依次将管井7、管井钢套箱6、钢套箱3拔除。混凝土浇筑效果良好，集水坑2坑底没有出现渗漏水的现象，流砂问题也得以解决。

本实施例的有益效果是：降排水装置加工制作方便、成本低、操作实施方便，可有效防止集水坑周围水和流砂的涌入，降排水效果明显。