组合型雨水渗井及施工方法
【专利摘要】本发明公开一种组合型雨水渗井及施工方法，属于排水工程领域，特别涉及可用于初期雨水弃流、雨水调节和利用雨水下渗补充地下水的构筑物。主要由竖井、管道、井体组成，竖井位于井体的下部，管道与井体连接。在雨水管道上每隔1～3个检查井设置成渗井，降雨时雨水通过管道收集，通过渗井渗入地下，从源头消减了雨水流量，起到雨水错峰调蓄的作用，减少地面积水内涝现象的发生。竖井内填充滤料，井体的底部设有沉泥池，沉泥池底设有滤网，雨水经过滤料过滤渗入地下回补地下水。渗井采用组合方式施工，上部的井体采用顺做法施工，下部的竖井采用逆作法分多节施工，大大降低了施工难度和造价。
【专利说明】组合型雨水渗井及施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种组合型雨水渗井及施工方法，属于排水工程领域，特别涉及可用于初期雨水弃流、雨水调节和利用雨水下渗补充地下水的构筑物及施工方法。
【背景技术】
[0002]城市排水大多是采用暗管排放，支管收集雨水汇集至干管，最终汇至总管排入水体。我国许多城市旧城区雨水管道修建标准较低，近几年，随着极端天气现象的加剧，都不同程度的出现了内涝现象，造成了严重的损失，城市排水系统关系到城市的安全，城市内涝灾害问题日益受到有关部门的重视。传统城市建设模式，处处是硬化路面。每逢大雨，主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来排水，以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念，往往造成逢雨必涝，旱涝急转。根据《海绵城市建设技术指南》，今后城市建设将强调优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施来组织排水，以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念。海绵城市就是比喻城市像海绵一样，遇到有降雨时能够就地或者就近吸收、存蓄、渗透、净化雨水，补充地下水、调节水循环；在干旱缺水时有条件将蓄存的水释放出来，并加以利用，从而让水在城市中的迀移活动更加“自然”。
[0003]水是生命之源，节约用水已经成为人类刻不容缓的焦点问题。由于大量开采地下水，一些城市地下水储水量急剧减少，地下水位逐年降低，另外城市地面硬地化破坏了自然水循环的通道，雨水降落在建筑区或硬化地面而不能再以自然方式进行水循环，从而导致土壤的含水率发生变化，使自然循环形成的地下水量大大减少。对一般城市而言，除了雨季夕卜，大多数降雨均为中雨和小雨，而此时正值地下水位较低的季节，雨水都是通过管道排放掉了，不能有效地渗入到地下补给地下水，是一种水资源的浪费。目前，地下水回灌越来越受到人们的重视。雨水下渗不但可以起到缓解排水压力、解决城市内涝具有重要作用，同时可以起到回补地下水，涵养生机的作用。
[0004]雨水渗井是构建海绵城市的措施之一。基于雨水调蓄防止内涝现象的发生，现有技术的渗井，一般是在雨水检查井底开挖一定深度的渗坑，坑内填砂石层，检查井底留出一个孔，雨水可以通过井底的孔流到砂石层向地下渗透。但由于渗坑挖的深了施工难度较大，一般只是在井底再下挖I?2米，砂石层的深度较浅，存蓄雨水的容积量小，基本起不到调蓄作用，雨水下渗作用也不佳。专门用作雨水回灌补充地下水的渗井，采用深井内设置回灌管，回灌管的外围填充滤料，这种回灌井的效果较好，但一般都是用在集中回灌，道路沿线的雨水并不能得到有效地利用，回灌井采用钻机打井施工，安装回灌管，施工难度大，造价较高。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是:提供一种组合型雨水渗井及施工方法。雨水渗井布置在城市道路下的雨水管道上，渗井由井体和竖井组合而成，竖井的深度较深，雨水调蓄容积较大。其有益效果是:在雨水管道上每隔I?3个检查井设置成渗井，降雨时雨水通过管道收集，通过渗井渗入地下，从源头消减了雨水流量，起到雨水错峰调蓄的作用，减少地面积水内涝现象的发生。竖井内填充滤料，雨水经过滤料过滤渗入地下回补地下水。渗井采用组合方式施工，上部的井体采用顺做法施工，下部的竖井采用逆作法施工，大大降低了施工难度和造价。
[0006]本发明是通过以下技术实现的:组合型雨水渗井，主要由竖井1、管道2、井体3组成，其特征是:竖井I位于井体3的下部，管道2与井体3连接，竖井I的井壁由I节基础节4和I?10节标准节6组成，基础节4和标准节6为圆环筒形，外径相同，I节的高度为800?1500毫米，基础节4和标准节6的底部壁厚100?200毫米，底部内径比顶部内径大200?300毫米，竖井I内形成多个圆锥台叠加组合成的空间，竖井I内填充滤料8，井体3的底部设有沉泥池9，沉泥池9底设有滤网10。基础节4的上部外侧设有平台5，平台5水平向外超出井体3外径50?200毫米，平台5作为井体3的基础。标准节6的上部内侧设有凸台7，凸台7向上高出基础节4或标准节6底50?100毫米。沉泥池9深度为300?600毫米，沉泥池9的上缘均布4?8个挂钩11，滤网10边缘均布设有4?8个挂环，挂环挂在挂钩11上。
[0007]组合型雨水渗井的施工方法，竖井I采用逆作法施工，井体3采用顺做法施工，是两种施工方法的组合。竖井I采用自上向下的逆作法施工，施工方法如下:
a.开挖沟槽至井体3底的深度；
b.以沟槽底13为工作面向下采用逆作法施工竖井1，沿竖井I的外侧土壁14挖土，挖出直径等于基础节4的外径，深度为基础节4高度的圆柱型基坑，下挖至基坑底面15，再在上部挖出平台槽51 ；
c.在基坑底面15上安装内膜16，土壁14、基坑底面15和内膜16之间形成基础节腔
41 ；
d.向基础节腔41和平台槽51内采用早强混凝土饶筑基础节4；
e.在基坑底面15向下继续挖土，挖出直径等于标准节6的外径，深度为一节标准节6高度的圆柱型基坑，下部形成新的基坑底面15 ;
f.将内膜16向下拉与基础节4脱模分离，内膜16落在基坑底面15上，在基坑底面15上安装内膜16，土壁14、基坑底面15和内膜16之间形成标准节腔61，内膜16的上部与基础节4的底部形成一圈凸台腔71 ；
g.从凸台腔71向标准节腔61内采用早强混凝土浇筑标准节6;
h.施工下一节标准节6，在基坑底面15向下继续挖土，挖出直径等于标准节6的外径，深度为一节标准节6高度的圆柱型基坑，下部又形成新的基坑底面15 ;
1.将内膜16向下拉与标准节6脱模分离，依次循环施工其余的标准节6； j.在竖井I内填充滤料8。
[0008]井体3采用自下向上的顺作法施工，施工方法如下:
a.在基础节4的平台5上采用砖砌或混凝土浇筑施工井体3，施工至沉泥池9顶时埋入挂钩11 ;
b.将上下游的管道2接入井体3;
c.向上继续施工井体3至地面，安装井盖12;
d.在沉泥池9上放置滤网10，滤网10的挂环挂在挂钩11上。
[0009]组合型雨水渗井，上面是井体3，雨水管道2接入井体，井体3与普通检查井构造基本相同，所不同的是普通检查井井底是封闭的，而该发明的井体3底部是透空的，井体3下面连接竖井1，是两种构筑物的组合。上部的井体3采用顺做法施工，下部的竖井I采用逆作法施工，是施工方法的组合。采用逆作法施工竖井1，从上向下挖掘竖井1，分节施工混凝土井壁作为防护，一般挖至井体3以下10?15米，竖井I内填充滤料8，滤料8采用天然级配砂砾石或者级配碎石，在井体3的下部设置沉泥池9，沉泥池9底部与竖井I内滤料8之间铺设滤网10。城市雨水管道的检查井设置成雨水渗井，或者每隔I?3个检查井设置成雨水渗井，降雨地面径流通过雨水管道收集，流至渗井雨水经滤网10、滤料8过滤流入地下，而不叠加在下游的雨水管，当竖井I内充满雨水而下渗不及时，雨水再流入下游管道，减小了流入下段管道的流量，起到错峰调蓄的作用。降雨初期雨水受地面污染较为严重，初期雨水先流入渗井的沉泥池9，经过滤网10、滤料8的过滤，再经过地层的过滤，污染物被过滤分解，地表被雨水冲刷后，后期雨水污染较小再排入下游进入水体，因此，雨水渗井还可以起到初期雨水分离的作用。含有较多泥砂的初期雨水，泥砂沉到雨水渗井的沉泥池9内，可以减少管道内淤积堵塞，清理沉泥池9泥砂时，只需提起滤网10的挂环将滤网10提至井外，清楚被滤网10过滤的泥砂。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明立剖面图；
图2为圆形井体平面图；
图3为矩形井体平面图；
图4为基础节基坑开挖图；
图5为基础节模板支撑图；
图6为基础节混凝土浇筑图；
图7为第一节标准节基坑开挖和模板支撑图；
图8为第一节标准节混凝土浇筑图；
图9为第二节标准节基坑开挖和模板支撑图。
[0011]图中:1-竖井，2-管道，3-井体，4-基础节、5-平台，6_标准节，7_凸台，8-滤料，9-沉泥池，10-滤网，11-挂钩，12-井盖，13-沟槽底，14- 土壁，15-基坑底面，16-内膜，41-基础节腔，51-平台槽，61-标准节腔，71-凸台腔。
【具体实施方式】
[0012]本发明雨水渗井由竖井1、管道2、井体3组成，竖井I位于井体3的下部，管道2与井体3连接，见图1。井体3与普通检查井构造基本相同，所不同的是普通检查井井底是封闭的，而该发明的井体3底部是透空的，井体3下面连接竖井1，是两种构筑物的组合。竖井I的井壁由I节基础节4和I?10节标准节6组成，采用混凝土现饶。基础节4和标准节6为圆环筒形，外径相同，I节的高度为800?1500毫米，基础节4和标准节6的底部壁厚100?200毫米，底部内径比顶部内径大200?300毫米，竖井I内形成多个圆锥台叠加组合成的空间，即浇筑基础节4和标准节6的内膜16是一个上小下大的圆锥台，分节浇筑基础节4和标准节6后竖井I内形成的空间形状。标准节6的上部内侧设有凸台7，凸台7向上高出基础节4或上一节标准节6底50?100毫米，即内膜16的上部直径比上一节饶筑好的混凝土井壁的内径小，留出的凸台腔71便于浇筑混凝土，浇筑混凝土后，上一节混凝土井壁被凸台7卡住避免水平错位。竖井I内填充滤料8，滤料8采用天然级配砂砾石或者级配碎石。井体3的底部设有沉泥池9，沉泥池9底设有滤网10，沉泥池9深度为300?600毫米，沉泥池9上缘均布4?8个挂钩11，挂钩11采用不锈钢或铝合金等耐锈蚀材料制作，滤网10采用两层尼龙网，中间夹一层透水土工布制作，滤网10制作成直径为沉泥池9直径，高为沉泥池9的高度的圆形袋状，滤网10边缘均布设有4?8个挂环，挂环采用直径10毫米的尼龙绳制作，挂环挂在挂钩11上。清理沉泥池9内的泥砂时，提住挂环将滤网10提升至井外，清除泥砂再放回沉泥池9，如泥砂量较大，清理时可先用铁锹挖出部分泥砂再提出滤网10。基础节4的上部外侧设有平台5，平台5水平向外超出井体3外径50?200毫米，平台5作为井体3的基础。平台5向外超出井体3的形状视井体3的形状而定，如井体3为圆形检查井，平台5外缘形状为圆形，见图2 ;如井体3为矩形检查井，平台5外缘形状为矩形，见图3。
[0013]雨水渗井的设置位置根据雨水调节和回灌要求由设计决定，可以将城市雨水管道的每个检查井设置成雨水渗井，或者每隔I?3个检查井设置成雨水渗井。雨水渗井的施工方法，上部的井体3采用顺做法施工，下部的竖井I采用逆作法施工，是施工方法的组合。铺设雨水管道时，在设置渗井的位置，向下分节施工竖井1，竖井I采用自上向下的逆作法施工，施工方法如下:
a.开挖沟槽至井体3底的深度，与管道沟槽同时施工，因为管道2下部有基础，沟槽的深度基本上与井体3底深度相当，挖至此处的沟槽底13即竖井I施工的起始面；
b.以沟槽底13为工作面向下逆作法施工竖井1，沿竖井I的外侧土壁14挖土，挖土采用人工配合土斗垂直出土，挖出直径等于基础节4的外径，深度为基础节4高度的圆柱型基坑，下挖至基坑底面15，再在上部挖出平台槽51，见图4，如井体3为圆形检查井，平台槽51外缘挖成圆形，如井体3为矩形检查井，平台槽5外缘挖成矩形，外缘应超出井体3外径50?200毫米；
c.在基坑底面15上安装内膜16，内膜16为上小下大的圆锥台，锥度与基础节4和标准节6内孔一致。内膜16采用角钢做骨架，外敷钢板，内膜16由4瓣拼装采用螺丝组装而成，能在最后竖井I施工完毕拆除内膜16。内膜16安装就位后，土壁14、基坑底面15和内膜16之间形成基础节腔41，内膜16应定位准确，固定牢固，见图5 ；
d.向基础节腔41和平台槽51内采用早强混凝土浇筑基础节4，见图6。早强混凝土的配制应控制混凝土强度达到可拆模时间，应与后面的工序用时吻合；
e.在基坑底面15向下继续挖土，挖出直径等于标准节6的外径，深度为一节标准节6高度的圆柱型基坑，下部形成新的基坑底面15 ;
f.将内膜16向下拉与基础节4脱模分离，脱模应在混凝土强度达到设计强度的70%以上方能脱模，因此，早强混凝土的凝固时间与后面工序配合十分重要。内膜16落在基坑底面15上，在基坑底面15上安装内膜16，土壁14、基坑底面15和内膜16之间形成标准节腔61，内膜16的上部与基础节4的底部形成一圈凸台腔71，见图7 ;
g.从凸台腔71向标准节腔61内采用早强混凝土浇筑标准节6，见图8;
h.施工下一节标准节6，在基坑底面15向下继续挖土，挖出直径等于标准节6的外径，深度为一节标准节6高度的圆柱型基坑，下部又形成新的基坑底面15 ;
1.将内膜16向下拉与标准节6脱模分离，见图9。依次循环施工其余的标准节6，竖井I的下挖深度根据地质情况由设计确定，施工时如遇到砂层、砂砾石层等透水层还未到设计深度，可通知设计单位，由设计单位校核中止下挖。施工完最后一节标准节6后，将内膜16的组装螺丝松开，拆除内膜16 ;
j.在竖井I内填充滤料8，滤料8采用天然级配砂砾石或者级配碎石。
[0014]竖井I施工完毕后，在竖井I的平台5上施工井体3。井体3采用自下向上的顺作法施工，施工方法如下:
a.在基础节4的平台5上采用砖砌或混凝土浇筑施工井体3，井体3根据管径、管道接入方式等条件选用圆形或矩形，井体3施工至沉泥池9顶时埋入挂钩11 ;
b.将上下游的管道2接入井体3;
c.向上继续施工井体3至地面，安装井盖12;
d.在沉泥池9上放置滤网10，滤网10的挂环挂在挂钩11上。
【权利要求】
1.一种组合型雨水渗井，主要由竖井(I)、管道(2)、井体(3)组成，其特征是:竖井(I)位于井体(3)的下部，管道(2)与井体(3)连接，竖井(I)的井壁由I节基础节(4)和I?10节标准节(6)组成，基础节(4)和标准节(6)为圆环筒形，外径相同，I节的高度为800?1500毫米，基础节(4)和标准节(6)的底部壁厚100?200毫米，底部内径比顶部内径大200?300毫米，竖井(I)内形成多个圆锥台叠加组合成的空间，竖井(I)内填充滤料(8)，井体(3)的底部设有沉泥池(9)，沉泥池(9)底设有滤网(10)。
2.根据权利要求1所述的组合型雨水渗井，其特征是:所述的基础节(4)的上部外侧设有平台(5)，平台(5)水平向外超出井体(3)外径50?200毫米，平台(5)作为井体(3)的基础，标准节(6)的上部内侧设有凸台(7)，凸台(7)向上高出基础节(4)或标准节(6)底50?100晕米。
3.根据权利要求1所述的组合型雨水渗井，其特征是:所述的沉泥池(9)深度为300?600毫米，沉泥池(9)的上缘均布4?8个挂钩(11)，滤网(10)边缘均布设有4?8个挂环，挂环挂在挂钩(11)上。
4.一种组合型雨水渗井施工方法，其特征是:所述的竖井(I)采用自上向下的逆作法施工，施工方法如下: a.开挖沟槽至井体(3)底的深度； b.以沟槽底(13)为工作面向下采用逆作法施工竖井(1)，沿竖井(I)的外侧土壁(14)挖土，挖出直径等于基础节(4)的外径，深度为基础节(4)高度的圆柱型基坑，下挖至基坑底面(15)，再在上部挖出平台槽(51)； c.在基坑底面(15)上安装内膜(16)，土壁(14)、基坑底面(15)和内膜(16)之间形成基础节腔(41)； d.向基础节腔(41)和平台槽(51)内采用早强混凝土饶筑基础节(4)； e.在基坑底面(15)向下继续挖土，挖出直径等于标准节(6)的外径，深度为一节标准节(6)高度的圆柱型基坑，下部形成新的基坑底面(15); f.将内膜(16)向下拉与基础节(4 )脱模分离，内膜(16 )落在基坑底面(15 )上，在基坑底面(15)上安装内膜(16)，土壁(14)、基坑底面(15)和内膜(16)之间形成标准节腔(61)，内膜(16)的上部与基础节(4)的底部形成一圈凸台腔(71)； g.从凸台腔(71)向标准节腔(61)内采用早强混凝土饶筑标准节(6)； h.施工下一节标准节6，在基坑底面(15)向下继续挖土，挖出直径等于标准节(6)的外径，深度为一节标准节(6)高度的圆柱型基坑，下部又形成新的基坑底面(15); 1.将内膜(16)向下拉与标准节(6)脱模分离，依次循环施工其余的标准节(6); j.在竖井(I)内填充滤料(8)。
5.—种组合型雨水渗井施工方法，其特征是:所述的井体(3)采用自下向上的顺作法施工，施工方法如下: a.在基础节(4)的平台(5)上采用砖砌或混凝土浇筑施工井体(3)，施工至沉泥池(9)顶时埋入挂钩(11)； b.将上下游的管道(2)接入井体(3); c.向上继续施工井体(3)至地面，安装井盖(12); d.在沉泥池(9)上放置滤网(10)，滤网(10)的挂环挂在挂钩(11)上。
【文档编号】E03F5/04GK104499560SQ201410795220
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月22日 优先权日:2014年12月22日
【发明者】黎晓林, 郝身群, 胡斌, 李建峰, 刘建华, 侯丁丁, 张艳凤, 吴松, 宋国军, 蔚洋, 张江辉 申请人:洛阳城市建设勘察设计院有限公司, 刘建华