一种用于基坑地表水降排重力式虹吸装置的制作方法

1.本发明涉及排水设备技术领域，尤其是涉及一种用于基坑地表水降排重力式虹吸装置。


背景技术：

2.建筑防水是为了保证建筑物或构筑物的某些部位不受雨水、地下水、生活用水及空气中湿气的侵蚀而采取的一项专门措施，在整个建筑工程中占有重要的地位，而防水效果又以基础底板防水最为重要，地下室底板防水需在干燥、平整、坚实且验收合格的底板垫层之上施工，而雨期或丰水季节进行基坑开挖施工的情况时有发生，在这种情况下，承台或独立基础、集水井等基础坑内将存在大量积水，且由于持续降雨原因，通过在坑内下污水泵抽排积水，往往效果极差，一是抽排反反复复，频次较高，二是通过污水泵抽排，污水泵需没入水中，故污水泵并不能完全将坑内积水抽排干净，故需要大量人工进行反复排水。
3.针对地下室基坑位于山体附近，由于山体较高，地下室基坑较矮，渗入地表土内的雨水将随地势流向地下室基坑，在地下室基础坑内将形成多个管涌点，常规抽排水达不到清理效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于基坑地表水降排重力式虹吸装置，该虹吸装置能够解决现有技术中拍不干净水的问题；
5.本发明提供一种用于基坑地表水降排重力式虹吸装置，其包括虹吸管和集水坑；
6.所述虹吸管包括虹吸穿孔管段和虹吸实管段；
7.所述虹吸穿孔管段上设置有多个孔眼；
8.所述虹吸实管段位于集水坑内，所述虹吸实管段一端与虹吸穿孔管段的端部连接，另一端延伸至集水坑底部。
9.优选的，所述孔眼的孔径为3mm，且相邻孔眼之间的间距为5cm。
10.优选的，所述虹吸穿孔管段外侧包裹有土工布；
11.所述土工布孔眼大小为0.1x0.1mm2。
12.优选的，所述土工布通过紧固卡箍全面包裹固定于所述虹吸穿孔管段上。
13.优选的，所述用于基坑地表水降排重力式虹吸装置还包括过滤层；
14.所述虹吸穿孔管段位于过滤层内。
15.优选的，所述过滤层为砾石过滤层；
16.所述砾石过滤层的厚度为9cm；砾石直径为20mm。
17.优选的，所述集水坑为砖砌抹灰式集水坑或者下沉可周转金属集水坑。
18.优选的，所述虹吸实管段垂直向下伸入所述集水坑内；
19.所述虹吸实管段的垂直落差为2.5-3m。
20.优选的，所述集水坑内设置污水泵，所述污水泵与水龙带相连接。
21.优选的，所述虹吸实管段设置有液位控制阀。
22.有益效果：
23.由于集水坑设置位置低于基坑槽底，需降排的基坑水位线与集水坑内水位线存在的水位差形成虹吸效应，基坑内的水会经由孔眼进入虹吸穿孔管段，最终由虹吸实管段引流至集水坑内。故此，能够将工程集水井、电梯基坑、独立基础等基坑水位降至基坑底以下。无需反复对工程集水井、电梯基坑、独立基础等使用污水泵抽排水，更无需反复使用人工进行坑底清排水，且制作费用、材料费用、安装费用和费用较低，并且能够有效保证基坑内无积水。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明具体实施方式提供的虹吸装置使用状态示意图；
26.图2为本发明具体实施方式提供的虹吸装置主视图；
27.图3为本发明具体实施方式提供的虹吸穿孔管与虹吸实管的连接图；
28.图4为本发明具体实施方式提供的土工布结构示意图；
29.图5为本发明具体实施方式提供的液位控制阀原理图。
30.附图标记说明：
31.图中：1-桩承台坑、2-承台砖胎膜、3-承台垫层、4-上层砾石过滤层、5-虹吸穿孔管段、6-下层砾石过滤层、7-开挖基槽底、8-虹吸作用力、9-透水小孔、10-弯头、11-虹吸实管段、12-水龙带、13-集水坑、14-污水泵、15-直接头、16-土工布、17-磁板、18-弹簧、19-铰接链、20-液位控制阀。
具体实施方式
32.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
34.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以
是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.在本实施方式中，提供了一种用于基坑地表水降排重力式虹吸装置，其包括虹吸管和集水坑13。
36.虹吸管包括虹吸穿孔管段5和虹吸实管段11。虹吸穿孔管段5上设置有多个孔眼。
37.虹吸实管段11位于集水坑13内，虹吸实管段11一端与虹吸穿孔管段5的端部连接，另一端延伸至集水坑13底部。
38.虹吸穿孔管段5设置于基坑槽底内，集水坑13设置在基坑的一侧，且集水坑设置位置低于基坑槽底。
39.由于集水坑设置位置低于基坑槽底，需降排的基坑水位线与集水坑内水位线存在的水位差形成虹吸效应，基坑内的水会经由孔眼进入虹吸穿孔管段5，最终由虹吸实管段11引流至集水坑13内。故此，能够将工程集水井、电梯基坑、独立基础等基坑水位降至基坑底以下。无需反复对工程集水井、电梯基坑、独立基础等使用污水泵抽排水，更无需反复使用人工进行坑底清排水，且制作费用、材料费用、安装费用和费用较低，并且能够有效保证基坑内无积水。
40.虹吸管
41.虹吸管包括虹吸穿孔管段5、虹吸实管段11和管接头。
42.虹吸穿孔管段5为管材使用直径120mmpvc管，其管身设置多个孔眼，孔眼的孔径为3mm，且相邻孔眼之间的间距为5cm。
43.虹吸实管段11为管材使用直径120mmpvc管，管身不得有任何破损、孔眼。
44.虹吸穿孔管段5倾斜设置
45.根据实际需要虹吸管包括多根虹吸穿孔管段5和虹吸实管段11。管段接头包括直接头、垂直弯接头，通过这些接头将一根根虹吸穿孔管段5和虹吸实管段11各自和相互连接形成虹吸管。
46.虹吸穿孔管段5主要设置于承台、电梯井等基坑位置，其余位置为虹吸实管段11。
47.虹吸实管段11伸入地表水集水坑13内，使地表水导入集水坑13内，且虹吸实管段11管口延伸至地表水集水坑底部，并且管口距离集水坑13坑定存在间距。
48.土工布16
49.虹吸穿孔管段5外侧包裹有土工布16，所述土工布16孔眼大小为0.1x0.1mm2。
50.土工布16通过紧固卡箍全面包裹固定于所述虹吸穿孔管段5上。
51.虹吸穿孔管段均设置有土工布16，所述土工布16能够避免管沟内大块杂物进入虹吸穿孔管段，导致堵塞。
52.过滤层6
53.用于基坑地表水降排重力式虹吸装置还包括过滤层6，虹吸穿孔管段5位于过滤层6内。
54.过滤层为砾石过滤层，砾石过滤层的厚度为9cm；砾石直径为20mm。
55.集水坑13
56.集水坑13作为接收虹吸实管段11内吸收的基坑地表水的容器。虹吸实管段11伸入
集水坑13内，集水坑13可根据实际涌水量制作砖砌抹灰式集水坑，亦可挖坑埋入下沉可周转金属集水坑。虹吸实管段11垂直向下伸入所述集水坑13内，垂直落差为2.5-3m。
57.集水坑13内设置污水泵14，污水泵与水龙带12相连接。污水泵14将集水坑13内积水排出，保证集水坑水位处于虹吸实管口附近，与基础坑底标高形成水位差。水龙带12用于和污水泵14连接并将水排出集水坑13坑外。
58.污水泵放置于地表水集水坑13底部，当地表水集水坑13内水位达到抽水水位，污水泵自动开启抽水，当液位下降到抽水水位以下，停止抽水。
59.液位控制阀20
60.虹吸实管段11设置有液位控制阀20，具体的，在虹吸实管段11伸入集水坑13的末端设置一个液位控制阀20。
61.液位控制阀20内有两块磁板17，磁板17与液位控制阀20通过铰接链19连接，磁板17与液位控制阀20之间设有弹簧18，当两磁板17分开时，弹簧处于拉伸状态。
62.液位控制阀20在常态下，两块磁板17处于吸合状态，液位控制阀20处于关闭状态，当虹吸实管段11达到一定水量后，两磁板17分开，虹吸实管段11排水，排水完毕后，两磁板17在弹簧18弹力作用下复位并吸合。
63.虹吸实管段11设置液位控制阀20，当达到既定水量，液位控制阀20自动断开开启，虹吸实管段11内的水全部排向地表水集水坑13。
64.作为优选方案，可在虹吸实管段的水平段设置一个单向阀，保证水流不会回流。单向阀和液位控制阀20可以同时使用，也可以择一使用，当然也可以将液位控制20设置成单向打开的结构，如，在磁板17的上部设置限位结构，使其仅能向下转动，不能向上转动。
65.为了对上述用于基坑地表水降排重力式虹吸装置进行进一步的说明，本实施方式还提供了上述虹吸装置的设置方式。
66.在安装虹吸穿孔管5前，在基坑槽底向下挖掘一条300mm深，300宽的管沟，该管沟与集水坑段应保持一定的向下坡度(如3％坡度)。在基坑开挖完成后，进行基坑地表水降排重力式虹吸系统装置设置。
67.将作为砾石过滤层的砾石材料铺填于管沟内形成下层砾石过滤层6，铺填厚度为9cm。
68.将土工布16缠绕包裹于虹吸穿孔管段5，通过紧固卡箍固定牢靠。
69.将以上包裹土工布16后的虹吸穿孔管段5根据实际需要的长度通过直接头进行连接，通过弯管连接虹吸实管段11。
70.将虹吸穿孔管段5居中放置于管沟过滤层之上，使虹吸实管段11位于集水坑13内。
71.在连接安装好的虹吸穿孔管5与虹吸实管段11四周及顶部回铺作为砾石过滤层的砾石材料，形成上层砾石过滤层4，使底部砾石与虹吸管左右、顶部砾石完全闭环，形成最终的过滤层。
72.砾石过滤层安装完毕后进行正式工程集水井、电梯基坑、独立基础等基坑砖胎膜砌筑。
73.砖胎膜砌筑完毕后，进行四周土体回填，回填至设计抗水板底标高，最后在基坑内浇筑垫层封闭。
74.工程集水井、电梯基坑、独立基础等基坑内垫层浇筑前预留透水pvc小管(该透水
pvc小管为垫层透水小孔9)，使浇筑完垫层后的坑内雨水能够顺小管下渗至虹吸穿孔管段四周。
75.透水pvc小管为φ120mm，其设置在坑槽四角、及中间位置，相邻小管间距1m设置。
76.集水坑需在安装前使用挖掘机和人工进行挖掘，挖掘至设计坑底标高。集水坑内设置浮球抽水控制阀，在集水坑内水位上升到设定抽水标高后，污水泵开始进行抽排水，当水位下降至抽水水位以下，污水泵停止抽水。
77.综上所述：土工布16使用紧固卡箍缠绕固定虹吸穿孔管段5上，虹吸穿孔管段5掩埋于砾石过滤层4内，透水小孔9用于将打完垫层未做防水的基坑水导渗至虹吸穿孔管段5。在虹吸管位于地表水集水坑13的井口处使用弯头10进行向下转向，地表水集水坑13通过弯头10连接虹吸实管段11。虹吸实管段11主要用于储存地表水，在重力作用下向下排地表水，使虹吸实管段11内形成负压，从而实现利用负压对地表水的虹吸排水作用。水龙带12用于将地表水集水坑13内的水排走、污水泵14用于抽水。
78.为了对上述虹吸装置进行详细说明，本实施方式，还提供了上述虹吸装置的工作过程。
79.当承台或正式工程集水井、电梯井内底部存在地表水，水流通过虹吸穿孔管段段身的小孔渗入虹吸穿孔管段并通过坡度流向虹吸穿孔实管段，最后流向液位控制阀处，由于有两块磁板挡住，所以在液位控制阀内水量较少的时候，磁板处于相互吸引封闭状态，一旦水量累积上升至一定高度，水的重力便会使两块磁板分开，此时水流冲向集水井内，引发虹吸现象，此时靠近承台底虹吸穿孔管段附近内的气压变小，于是虹吸穿孔管段内的水流便顺着虹吸实管进入集水井内，实现基坑地表水的排出，同时作为优选方案，可在虹吸实管段的水平段设置一个单向阀，保证水流不会回流；当水量逐渐减小，磁板受到的水压也随之减小，磁板由于磁力及弹簧的弹力再次复位，使液位控制阀出水口位置封闭，继续蓄水直至水流足够高时，将磁板冲开，进行下一次虹吸排水工作。
80.尤其处于山地地形的下游恰逢雨期的建设工程地基基础施工阶段，基坑地表水较为丰富，此时水流将透过砾石过滤层，穿过土工布16继而穿过虹吸穿孔管段的孔眼到达管内，当管内水流越聚越多，最终汇流到虹吸实管段，通过虹吸实管段一直流向地表水集水坑口，进而向下流至液位控制闸，随着实管段内液位控制闸水量逐渐增加，当达到既定水量，“控制阀”立即打开，水流全部向地表水集水坑内注入，虹吸实管段内将形成一部分负压空腔，这部分负压空腔将虹吸穿孔管段附近的地表水全部吸入进来，形成虹吸排水作用，从而保证正式工程基坑内水位下降，而不再影响防水等的后续施工过程。
81.当地表水集水坑内水量达到既定抽水水位，工作人员进行抽排即可。
82.综上所述，该用于基坑地表水降排重力式虹吸系统装置能够在一有降雨、基坑内积水时，对基坑内积水进行及时的排水，且不存在传统污水泵抽水受水位高低的影响而不能排尽坑内积水，还需结合人工排水的缺陷，通过用于基坑地表水降排重力式虹吸系统装置保证基坑时刻无积水，该用于基坑地表水降排重力式虹吸系统装置与传统排水技术相比，技术方面：通过该装置能够使基础坑一直保持自动降排水、确保基础坑无积水；经济性方面：制作、使用成本低，且由于不用使用污水泵反复抽排和人工辅助排水，大大减少财力、人力投入；社会效益方面：因为该发明装置通过虹吸原理替代电动污水泵，能够节省大量电能，对于绿色环保施工具有促进作用。
83.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。