一种加压保泉回灌井及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑领域，尤其涉及一种基坑工程中降水的处理技术，是一种基坑降水回灌保泉技术，特别是一种提高回灌效率，减小成本适用性强的一体化保泉回灌装置及方法。
【背景技术】
[0002]对于相对封闭的水文地质单元，泉域地下水具有埋藏浅，富水量大的特点。地下工程建设过程中，土体开挖基坑降水量很大，对泉群喷涌造成威胁，同时对周围地质环境产生破坏及影响周围建筑物。为平衡城市建设与地质环境保护问题，目前，地下水回灌是最有效的解决办法。根据区域水文地质特点需要应进行加压回灌，然而一般的加压回灌设备繁琐，工序复杂，占地面积较大，不利于在市区建筑物较密集地区使用。随着国家改革发展，人民生活水平的提高，经济需要更好发展，城市需要更好建设，伴随城市建设过程，基坑降水带来了越来越多的地质环境、施工安全、破坏水文地质单元和地下水循环等问题，地下水回灌作为目前有效的解决办法但因占地面积大影响周围居民生活、施工繁琐等原因推广应用存在困难。本回灌技术、成井工艺致力于解决地下水回灌过程中存在的这一系列难题，为该技术更广泛的得到推广应用提供依据。
【发明内容】
[0003]为解决现有技术存在的不足，本发明公开了一种加压保泉回灌井及方法，本发明在保证基坑内施工环境安全的情况下，提高回灌效率，减小对场地条件的要求，减少回灌成本。
[0004]为实现上述目的，本发明的具体方案如下:
[0005]一种加压保泉回灌井，包括推杆压力装置，推杆压力装置通过压力传导装置将压力传输至井管的回灌水中，压力传导装置设置在井管之上，所述井管下方设置有滤水管，井管的一侧设置有进水通道，进水通道与井管的连接处设置有单向阀，滤水管上部连接压力传感器，压力传感器通过钢管与压力控制系统连接，压力控制系统通过传感器与推杆加压装置相连。
[0006]所述滤水管井筒内含水层上部设置有双向单向阀。
[0007]所述压力传导装置具体为刚性档板。
[0008]所述钢管为外径20mm钢管。
[0009]所述进水通道的进水处还设置有总阀门。
[0010]所述双向单向阀通过单向阀支柱固定。
[0011]所述进水通道安装有流量监测设备，用于监控回灌水量。
[0012]所述单向阀支柱在回扬时，与潜水泵底座卡槽对应。
[0013]一种加压保泉回灌井的方法，包括:
[0014]回灌时打开总阀门，通过推杆加压装置施加额定压力通过压力传导装置传递到井管回灌水中，为提高回灌水量，往复进行，加压时，进水口处单向阀自然闭合，井管内双边单向阀自然打开；
[0015]回灌过程中需要对回灌水质进行处理，回灌水质符合设定要求后才通过回灌通道进入回灌井；
[0016]当回灌压力大于含水层渗透能力承受范围，压力传感器会通过压力传感传输系统9将信号传输给压力控制系统，通过压力控制系统传输给推杆加压装置，停止施压。
[0017]进水通道需要安装流量监测设备，以便确定回灌水量，随时对回灌井的回灌能力进行判断。
[0018]当回灌效率降低时，使用潜水泵回扬，潜水泵底部设置卡槽，放至单向阀支柱处，防止抽水将单向阀关闭。
[0019]推杆压力装置，用于给井筒内部回灌水加压，压力传导装置即刚性施压板，用于传导压力，进水通道，属于回灌水进水通道。
[0020]压力传感器用于测量含水层压力，通过一个钢管与压力控制系统连接来控制推杆施加的压力，当施加压力过大可能会造成含水层渗透能力破坏时，通过压力控制系统控制推杆停止加压。可以施加的额定压力根据前期地质勘察和抽水试验获得的相关水文地质参数计算得出。
[0021]井筒内含水层上部双向单向阀可实现阻止含水层弹性释水上涌，节约了回灌时需要施加的能量。进水通道处单向阀可阻止施压回灌时候，回灌水通过进水通道回流，节约了回灌过程中能量耗损。
[0022]本发明通过压力传感器控制、利用推杆加压装置来代替回灌加压这一繁琐的过程，是一种可持续有压回灌井，从上至下依次为封闭式推杆加压装置，地下式回灌进水口即进水通道，进水口处安装单向阀，下部含水水层之上井管处安装双向单向阀门，通过含水层压力检测系统控制顶部推杆施加的压力。
[0023]本发明的有益效果:
[0024]本发明的目的是提供一种有压地下水回灌井，该回灌井是一套回灌技术和成井工艺的一体化装置，该工艺解决了基坑降水引起施工区附近地层因固结变形引起的地面沉降、因基坑降水引起的施工区水文地质单元内地下水资源浪费问题，解决了地下水回灌技术推广过程中遇到的一些列包括设备及工序繁琐、占地面积大、施工扰民等问题，提高了回灌效率，降低了回灌成本。
[0025]本技术由于采用了上述的技术方案和回灌井成井工艺，使之与现有技术工艺相比，具有以下优点和积极效果:
[0026]1、本发明采用新型井口成井工艺，可以根据水文地质条件调节需要增加的压力，有效增加了回灌量，减小了工程建设对泉水喷涌的威胁。
[0027]2、本技术通过前期水文地质试验可以得出的额定回灌量可以通过推杆的推拉周期控制回灌量，提高了回灌效率。
[0028]3、本技术通过成井工艺将回灌繁琐的地面系统简化，占地面积小，适用性强，可广泛推广于城市基坑施工建设中。
[0029]4、本技术是一种新型的地下水回灌井工艺，同时也是一套新型的地下水回灌技术，在保证基坑内施工环境安全的情况下，提高了回灌效率，减小了对场地条件的要求同时减小了回灌成本，经济效益明显。
【附图说明】
[0030]图1本发明的一种物理方法加压保泉回灌井结构示意图；
[0031 ] 图中，1、总阀门，2、单向阀，3、含水层单向阀支柱，4、双边单向阀，6、井管，7、滤水管，8、压力传感器，9、压力传感传输系统，10、20mm钢管，11、刚性档板，12、压力控制系统，13、压力控制连接装置，14、推杆加压装置。
【具体实施方式】
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[0032]下面结合附图对本发明进行详细说明:
[0033]如图1所示，本技术地下水回灌井工艺从上到下，从内到外依次包括推杆加压装置14，压力控制连接13，压力控制系统12，刚性档板11，进水总控制阀门1，进水口单向阀2，井管6，20mm钢管10，压力感性连接装置9，压力感应系统8，含水层单向阀支柱3，双边单向阀4，滤水管7。
[0034]回灌时打开总阀门1，通过推杆加压装置14施加额定压力通过刚性档板11传递到井筒回灌水中，提高回灌水量，往复进行，加压时，进水口单向阀2自然闭合，井筒内双边单向阀4自然打开，当回灌压力大于含水层渗透能力承受范围，压力传感器8会通过压力传感传输系统9将信号传输给压力控制系统12，通过压力控制系统12传输给推杆加压装置14，停止施压。
[0035]其中推杆加压装置的额定回灌量和额定压力以及加压周期通过前期地质勘察资料、抽水试验资料分析获得。
[0036]回灌过程中进一步的需要对回灌水质进行处理(图中未标出)，回灌水质符合要求后才可通过回灌通道进入回灌井。
[0037]进一步的，进水通道需要安装流量监测设备，以便确定回灌水量，随时对回灌井的回灌能力进行判断。
[0038]另外当回灌效率降低时，使用潜水泵(图中未标出)回扬，潜水泵设置于单向阀支柱3对应的卡槽，放至单向阀支柱3处，通过回扬井管(图中未标出)固定在单向阀3处，防止抽水将单向阀关闭。
[0039]上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
【主权项】
1.一种加压保泉回灌井，其特征是，包括推杆压力装置，推杆压力装置通过压力传导装置将压力传输至井管的回灌水中，压力传导装置设置在井管之上，所述井管下方设置有滤水管，井管的一侧设置有进水通道，进水通道与井管的连接处设置有单向阀，滤水管上部连接压力传感器，压力传感器通过钢管与压力控制系统连接，压力控制系统通过压力控制连接装置与推杆加压装置相连。
2.如权利要求1所述的一种加压保泉回灌井，其特征是，所述滤水管井筒内含水层上部设置有双向单向阀。
3.如权利要求1所述的一种加压保泉回灌井，其特征是，所述压力传导装置具体为刚性档板。
4.如权利要求1所述的一种加压保泉回灌井，其特征是，所述钢管为外径20mm钢管。
5.如权利要求1所述的一种加压保泉回灌井，其特征是，所述进水通道的进水处还设置有总阀门。
6.如权利要求2所述的一种加压保泉回灌井，其特征是，所述双向单向阀通过单向阀支柱固定。
7.如权利要求1所述的一种加压保泉回灌井，其特征是，所述进水通道安装有流量监测设备，用于监控回灌水量。
8.如权利要求6所述的一种加压保泉回灌井，其特征是，所述单向阀支柱在回扬时，与潜水泵底座卡槽对应。
9.如权利要求1所述的一种加压保泉回灌井的方法，其特征是，包括: 回灌时打开总阀门，通过推杆加压装置施加额定压力通过压力传导装置传递到井管回灌水中，为提高回灌水量，往复进行，加压时，进水口处单向阀自然闭合，井管内双边单向阀自然打开； 回灌过程中需要对回灌水质进行处理，回灌水质符合设定要求后才通过回灌通道进入回灌井； 当回灌压力大于含水层渗透能力承受范围，压力传感器会通过压力传感传输系统将信号传输给压力控制系统，通过压力控制系统传输给推杆加压装置，停止施压。
10.如权利要求9所述的一种加压保泉回灌井的方法，其特征是，进水通道需要安装流量监测设备，以便确定回灌水量，随时对回灌井的回灌能力进行判断。
【专利摘要】本发明公开了一种加压保泉回灌井及方法，包括推杆压力装置，推杆压力装置通过压力传导装置将压力传输至井管的回灌水中，压力传导装置设置在井管之上，所述井管下方设置有滤水管，井管的一侧设置有进水通道，进水通道与井管的连接处设置有单向阀，滤水管上部连接压力传感器，压力传感器通过钢管与压力控制系统连接，压力控制系统通过压力控制连接装置与推杆加压装置相连。本发明解决了基坑降水引起施工区附近地层因固结变形引起的地面沉降、因基坑降水引起的施工区水文地质单元内地下水资源浪费问题，解决了地下水回灌技术推广过程中遇到的一些列包括设备及工序繁琐、占地面积大、施工扰民等问题，提高了回灌效率，降低了回灌成本。
【IPC分类】E02D3-00
【公开号】CN104594326
【申请号】CN201510016497
【发明人】王国富
【申请人】济南轨道交通集团有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月13日