专利名称：一种稳定水量的沉井设计方法
技术领域：
本发明涉及一种沉井的设计方法，特别是一种稳定水量的沉井设计方法。它主要适用于自来水工程地下水源的取得。
现有技术中的沉井设计方法如图1、图2所示，这是非完正井的设计方法，它采用边挖边沉、靠自重下沉的方法，即首先在打井部位做好刃脚，然后开始挖土，挖到一定程度，刃脚会自重下沉，沉到与地面基本平齐，再挖土，刃脚再下沉至地面以上，然后在刃脚的上平面与地面之间制作安装井圈，在该井圈上设置有进水孔，以便水能流入沉井中，然后再挖土，刃脚和井圈一起随自重下沉，再在井圈上平面与地面之间制作安装井圈，由此不断往复，直到挖到规定的深度为止，最后在沉井的底部将卯石铺设好，作为井底反滤层，以便防止井底涌砂的发生；1′为刃脚，2′为由井圈组成的井壁，3′为反滤层。完正井的设计方法与非完正井基本相同，它也提采用边挖边沉，靠自重下沉的方法，只是到最后必须挖至岩石层为止，然后在井底岩石层上铺设卯石，作为井底反滤层(见图3)，1′为刃脚，2′为由井圈组成的井壁，3′为反滤层。以上非完正井及完正井的设计，其井中的水主要靠井壁进水孔及井底刃脚周壁进水，但这种沉井设计方法在实际使用中尚存在以下缺点1、进水效果不理想，使用中易出现先涌砂、随后导致沉井自身下沉的现象，结果使沉井变浅，进水部位严重阻塞，产水量急骤下降；2、由于刃脚设计得不够合理，其下部的支撑面不够大，使沉井自身无法稳定，所以整个沉井在抽水机运转机器的震动下，更加速了其自重的下沉，使沉井变得越来越浅，有些沉井在一、二年的时间内就变成了枯井；3、完正井由于沉井的自身下沉，最终与刃脚底部的岩石层表面吻合，形成封闭状态，使水无法进入沉井中。
本发明的目的是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种能使地下水源源不断且能长期保持稳定水量的沉井设计方法。
本发明所提出的目的可以通过以下技术方案来实现该沉井的设计方法，将刃脚/和井圈在边挖土时边下沉，下沉至规定的设计深度时，将预制好的进水垫层垫放在刃脚下面，该进水垫层上设计有内小外大的喇叭状进水槽，然后再对刃脚的刃口用钢筋水泥浇入进行修复。
本发明对完正井来说，还需将岩石层下挖3米-5米，组成一集水池，以增加出水量；对非完正井来说，还需在井底铺设由卯石组成的反滤层，以便防止井底涌砂的发生。
本发明所说的进水垫层的高度可以是20厘米-50厘米，以适应产水量的大小；而喇叭状进水槽的形状可以是矩形喇叭状，其内宽可以是1厘米-3厘米，根据砂砾石的直径大小而定。
本发明与现有技术相比具有以下优点和效果1、由于该方法在刃脚下面设计有内小外大的矩形喇叭状进水槽并修复了刃脚，故其制止了井外砂砾石向井内的涌入，不会使沉井自身下沉，进水部位也不会被堵塞，其产水量比现有方法增加百分之五十以上；2、由于完正井设计有一集水池，能使井外含水层向井内有个较大的水力坡度，增加了水的自然流速，增加了出水量，同时，它使沉井内有一水值落差，保持井内有一定的水深，使真空水泵能始终抽得出井内的水。
如下图1为现有沉井设计方法的流程简图(非完正井)。
图2为现有技术中非完正沉井的剖面示意图。
图3为现有技术中完正井的剖面示意图。
图4为本发明完正井设计方法的流程简图。
图5为本发明完正井的剖面示意图。
图6为本发明A-A剖视图。
图7为本发明非完正井的剖面示意图。
下面本发明将结合附图、并通过实施例来进一步详述。
实施例一参见图4、图5，这是对完正井来说的。首先在打井部位做好刃脚，然后开始挖土，挖到一定程度，刃脚会随自重下沉，这样边挖边沉，刃脚下沉至地面以下，然后在刃脚的上平面与地面之间制作安装井圈，井圈可以用钢筋水泥现场浇注而成，也可以预制安装或用砖头砌筑而成，然后再挖土，刃脚和井圈一起随自重下沉，再在井圈上平面与地面之间制作安装井圈，然后再挖土，由此不断往复，直到下沉到规定的设计深度，此时井圈已组成井壁，再将预制好的进水垫层垫放在刃脚下面，该进水垫层可用钢筋水泥预制而成，在进水垫层上设计有内小外大的喇叭状进水槽(见图6)，该喇叭状进水槽的形状可以是矩形喇叭状，其内宽可以是1厘米-3厘米，具体大小与砂砾石的直径大小有关，且与砂砾石的直径大小成正比，即砂砾石越大则内宽应大些；进水垫层的高度可以是20厘米-50厘米，其值与产水量的大小有关；垫好进水垫层后，再用钢筋水泥浇入刃脚的刃口进行修复，将刃口填平，使之上下基本相同，以增加刃脚的接触面，从而提高其稳定性，最后的进水垫层应位于岩石层与刃脚之间；为了增加出水量且使井内的水能顺利地被抽出，还需将岩石层再下挖3米-5米，由此便组成了一集水池，它能使井外含水层向井内有个较大的水力坡度，增加了水的自然流速，同时能保持井内有一定的水深，以便抽水。
使用时，井外含水层通过进水垫层上的喇叭状进入槽流入井中，并集聚在集水池中。
1为刃脚，1-1为刃口，2为由井圈组成的井壁，4为进水垫层，4-1为喇叭状进水槽，5为集水池。
实施例二参见图7，这是对非完正井来说的。它也是首先在打井部位做好刃脚，然后开始挖土，挖到一定程度，刃脚会随自重下沉，刃脚下沉至地面以下，然后在刃脚的上平面与地面之间制作安装井圈，它也可以用钢筋水泥现场浇注而成，也可以预制安装或用砖头砌筑而成，然后再挖土，刃脚和井圈一起随自重下沉，再在井圈上平面与地面之间制作安装井圈，然后再挖土，由此不断往复，直至下沉到规定的设计深度(一般为离岩石层一米以上)，此时井圈已组成井壁，将进水垫层垫放在刃脚下面，再对刃脚的刃口进行修复，将刃口填平，最后在井底铺设一层由卯石组成的反滤层，以便防止井底涌砂的发生。
使用时，井外含水层通过进水垫层上的喇叭状进水槽流入井内，由于其不会被堵塞，所以水会源源不断地流入井中。
1为刃脚，1-1为刃口，2为由井圈组成的井壁，3为过滤层，4为进水垫层。当然，在非完正井的井底再挖一集水池也可以，这样便于抽水。
此外，还需说明的是利用沉井取水，应选择水源丰富的位置进行，即需查明地下水的含水层情况，最好选择洪积层或冲积层，因为在洪积层或冲积层处往往堆积有大量的砂砾石，含有丰富的地下水资源，具有取之不尽、用之不完的水源。
权利要求
1.一种稳定水量的沉井设计方法，将刃脚/和井圈在边挖土时边下沉，下沉至规定的设计深度时，将预制好的进水垫层垫放在刃脚下面，在该进水垫层上设计有内小外大的喇叭状进水槽，然后再对刃脚的刃口用钢筋水泥进行修复。
2.如权利要求1所述的沉井设计方法，其特征在于a．对完正井来说，还需将岩石层下挖3米-5米，组成一集水池；b．对非完正井来说，还需在井底铺设由卯石组成的反滤层。
3.如权利要求1所述的沉井设计方法，其特征在于进水垫层的高度可以是20厘米-50厘米，喇叭状进水槽的形状可以是矩形喇叭状，其内宽可以是1厘米-3厘米。
全文摘要
本发明涉及一种适用于自来水工程地下水源取得的沉井设计方法,该法将刃脚/井圈在边挖土时边下沉,下沉至规定的设计深度时,将预制好的进水垫层放在刃脚下面,该进水垫层上设计有内小外大的喇叭状进水槽,然后再对刃脚的刃口用钢筋水泥浇入进行修复,由此制止了井外砂砾石向井内的涌入,不会使沉井自身下沉,进水部位不会被堵塞,其产水量比现有技术增加百分之五十以上,并能保持井内有一定的水深,易于抽水。
文档编号E03B3/15GK1228495SQ9811070
公开日1999年9月15日 申请日期1998年3月11日 优先权日1998年3月11日
发明者陈先土 申请人:陈先土