[发明专利]一种用于低渗透系数富水基坑的抽气式排水装置及施工方法

说明书

本发明公开了一种用于低渗透系数富水基坑的抽气式排水装置及施工方法，包括钻头、及套设于内管外部的外管；钻头顶端外围设有定位槽，定位槽内设有橡胶内衬；还包括设置于内管下半部管身上的若干渗水孔；所述内管内设有一根吸水软管，所述吸水软管下端盘放于钻头上端面上的向下凹陷的弧形槽内，吸水软管上端穿过内管顶部侧壁的软管孔后与小型水泵连接；本发明施工速度快，通过从基坑周侧通过安装孔的方式进行排水，避免了对于基坑的影响；通过吸气式排水的方式在内管中营造出负压状态，适用于低渗透系数土层的排水，也适用于其他工况的基坑土层，泛用性强；同时成本低廉，也无需施工人员随时看守，节约了施工人力成本，具有较高的经济效益。

技术领域

本发明涉及基坑施工配套装置领域，尤其涉及一种用于低渗透系数富水基坑的抽气式排水装置及施工方法。

背景技术

近年来，随着地铁、隧道、大型水利工程、高层建筑基础等地下工程不断发展，深基坑施工已日益成为建筑工程中一个引人注目的技术难点和热点问题。如何控制好地下水，减少其对深基坑开挖和混凝土施工的负面影响，成为深基坑地下建筑施工中一个重要而又较难解决的施工环节。

在地下水位较高的地区开挖深基坑，由于含水层被切断，在压差或地下裂隙水作用下，地下水必然会不断地渗流入基坑，如不进行基坑降排水工作，将会造成基坑浸水，使现场施工条件变差，地基承载力下降，在动水压力作用下还可能引起流砂、管涌和边坡失稳等现象，因此，为确保基坑施工安全，必须采取有效的降水和排水措施。

目前针对富水地区基坑开挖过程中的降水方法及相应优缺点主要分为以下几类：

1、管井降水，其具有降水速度快，抽水量可人为控制以及工程造价低等优点，但是管井降水主要适用于渗透系数较高的土层中，而对于某些富水地区低渗透系数土层则无法通过此类重力式降水达到预期效果差或达到预期效果时间周期长增加了施工成本。

2、电渗井点降水，通过插入土中的带电钢筋吸引带负电荷的土颗粒，而井点管则吸引周围带正电荷的水从而提升渗透系数低的土层的降水效果，但是此类降水方法施工步骤繁琐，不适合大型机械的开挖作业，且耗电量大增加施工成本。

3、喷射井点降水，该方法与轻型井点类似，但降水能力稍强于轻型井点，然而喷射井点对施工工艺要求高，且工作效率低，运转过程要求管理严格，不适用于基坑面的连续循环开挖，增加了施工成本。

4、止水帷幕阻水，其具有施工速度快工程造价低的特点，特别适用于基底距不透水层较近的工况，当基底透水层较深时止水帷幕很难到达不透水层且随着深度的增加施工难度大幅上升。

对于低渗透系数的土层来说，常规管井降水方式无法使用，电渗井点降水及喷射井点降水施工工艺繁琐，施工成本较高，当基底透水层较深时止水帷幕随着深度的增加施工难度大幅度提升，因此需要一种针对于低渗透系数的富水基坑的低成本、工艺简单同时施工难度低的排水装置。

发明内容

本发明实际要解决的技术问题是：对于低渗透系数的土层来说，常规管井降水方式无法使用，电渗井点降水及喷射井点降水施工工艺繁琐，施工成本较高，当基底透水层较深时止水帷幕随着深度的增加施工难度大幅度提升的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于低渗透系数富水基坑的抽气式排水装置，包括钻头、与钻头上端连接的内管及套设于内管外部的外管；所述钻头为尖端朝下的锥形体，其顶端外围设有定位槽，定位槽内设有橡胶内衬；还包括设置于内管下半部管身上的若干渗水孔，内管的顶部与小型旋片式真空泵连接；所述内管的长度长于外管的长度，所述内管内设有一根吸水软管，所述吸水软管下端盘放于钻头上端面上的向下凹陷的弧形槽内，吸水软管上端穿过内管顶部侧壁的软管孔后与小型水泵连接；所述外管下端通过定位槽与钻头可拆卸连接。

特别的，在所述钻头的上端面设有一个向下凹陷的弧形槽。