井管组件、取水建筑物以及取水建筑物的施工方法与流程

1.本发明涉及取水建筑物技术领域，特别涉及一种井管组件、取水建筑物以及取水建筑物的施工方法。


背景技术：

2.目前，针对基坑人工降水的方法有多种，包括轻型井点降水、喷射井点降水、电渗井点降水和管井井点降水等。其中，管井井点降水作为一种施工便捷、技术成熟、效果显著的降水技术，在基坑工程中得到了广泛的运用，并且取得了不错的降水效果，满足了工程的施工需要，取得了不错的社会和经济效益。
3.相关技术中，有的管井内的井管为能够透水的混凝土管，为了增加混凝土管的侧向进水量，有的混凝土管会做成上小下大的形状，但是，这种混凝土管的侧壁又会因承受其侧方的回填物的压力，容易塌陷。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明第一方面提出一种井管组件，能够降低井管塌陷的风险。
5.本发明第二方面提出一种具有上述井管组件的空调器取水建筑物。
6.本发明第三方面提出一种取水建筑物的施工方法。
7.根据本发明第一方面实施例的井管组件，包括：井管，所述井管的管壁能够透水，且所述井管的外径从上至下逐渐增大；内支撑单元，所述内支撑单元包括环形底座、设置于所述环形底座上并与所述环形底座同轴设置的支撑筒、以及环绕所述支撑筒设置的多个缓冲垫，每相邻两个所述缓冲垫之间均具有间隙，所述支撑筒穿设在所述井管的底部内、并使多个所述缓冲垫均与所述井管的内侧壁相抵。
8.根据本发明实施例的井管组件，至少具有如下有益效果：
9.本发明的井管组件中，由于井管的外径从上至下逐渐增大，井管被安装至管井内后，井管的外侧壁为倾斜的状态，因此，井管的外侧壁会受到来自于黏土和过滤砂石的压力，并且，井管的底部所受的压力最大。通过在井管的底部内设置内支撑单元，并使得内支撑单元支撑井管的内侧壁，可以降低井管被压坏而坍塌的风险。其中，缓冲垫设置在支撑筒和井管的内侧壁之间，可以起到缓冲、减震的作用，同时，也能够避免支撑筒和井管直接接触，从而降低支撑筒或者井管的局部应力过大的风险。并且，每相邻两个缓冲垫之间均具有间隙，如此，当井管的内侧壁与缓冲垫相抵后，缓冲垫被挤压发生形变后可以往相邻两个缓冲垫之间的间隙挤，从而可以降低缓冲垫被挤破的风险。
10.根据本发明的一些实施例，所述缓冲垫的底部与所述环形底座的上表面之间形成有过水间隙，所述支撑筒设有与所述过水间隙连通的过水孔，所述过水孔与所述支撑筒的内部空间连通，所述缓冲垫与所述井管的内侧壁之间留有与所述过水间隙连通的落水间隙。
11.根据本发明的一些实施例，所述缓冲垫包括设置在所述支撑筒的外侧壁上的垫本体、以及设置于所述垫本体远离所述支撑筒的一侧的多个凸起，多个所述凸起相间隔，且多个所述凸起均与所述井管的内侧壁相抵、以使所述垫本体与所述井管的内侧壁之间形成所述落水间隙。
12.根据本发明的一些实施例，所述支撑筒的顶部设有朝所述支撑筒的外侧延伸的定位部，所述缓冲垫的顶部与所述定位部相抵。
13.根据本发明的一些实施例，所述定位部与所述井管的内侧壁之间设置有密封圈。
14.根据本发明的一些实施例，所述环形底座设有限位部，所述井管的底端的外侧壁与所述限位部相抵。
15.根据本发明的一些实施例，所述井管包括同轴设置并从上至下依次连接的第一管段、第二管段和第三管段，所述第二管段设有透水孔。
16.根据本发明的一些实施例，所述透水孔的横截面积从所述透水孔的外端至所述透水孔的内端逐渐递减。
17.根据本发明第二方面实施例的取水建筑物，包括：管井；以及如上所述的井管组件，所述井管组件穿设于所述管井内。
18.根据本发明实施例的取水建筑物，至少具有如下有益效果：
19.本发明的取水建筑物中，由于井管的外径从上至下逐渐增大，井管被安装至管井内后，井管的外侧壁为倾斜的状态，因此，井管的外侧壁会受到来自于黏土和过滤砂石的压力，并且，井管的底部所受的压力最大。通过在井管的底部内设置内支撑单元，并使得内支撑单元支撑井管的内侧壁，可以降低井管被压坏而坍塌的风险。其中，缓冲垫设置在支撑筒和井管的内侧壁之间，可以起到缓冲、减震的作用，同时，也能够避免支撑筒和井管直接接触，从而降低支撑筒或者井管的局部应力过大的风险。并且，每相邻两个缓冲垫之间均具有间隙，如此，当井管的内侧壁与缓冲垫相抵后，缓冲垫被挤压发生形变后可以往相邻两个缓冲垫之间的间隙挤，从而可以降低缓冲垫被挤破的风险。
20.根据本发明第三方面实施例的取水建筑物的施工方法，包括：
21.开钻管井；
22.对所述管井进行清理，并将井管组件下入至所述管井内；
23.往所述管井的内侧壁与所述井管的外侧壁之间依次填入过滤砂石以及粘土夯实材料。
24.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
25.下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
26.图1为本发明一种实施例的取水建筑物的结构示意图；
27.图2为本发明一种实施例的取水建筑物的俯视结构示意图；
28.图3为本发明一种实施例的井管的局部结构示意图；
29.图4为本发明一种实施例的井管组件的局部剖视结构示意图；
30.图5为图4中a处的放大图；
31.图6为本发明一种实施例的内支撑单元的结构示意图。
32.附图标号：
33.100、井管组件；110、井管；111、第一管段；112、第二管段；1121、透水孔；113、第三管段；120、过滤件；130、过滤网；140、内支撑单元；141、环形底座；1411、限位部；142、支撑筒；1421、过水孔；1422、定位部；143、缓冲垫；1431、垫本体；1432、凸起；144、加强件；145、过水间隙；
34.200、过滤砂石；
35.300、黏土；
36.400、水泵；
37.500、抽水管。
具体实施方式
38.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
39.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”、“轴向”、“径向”、“周向”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。此外，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该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
40.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，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。
41.如图1、图4所示，本发明一实施例涉及的取水建筑物，其包括井管组件100，井管组件100包括井管110以及内支撑单元140。
42.如图1所示，井管110的管壁能够透水，且井管110的外径从上至下逐渐增大。
43.具体地，井管110由能够透水的材料制成，井管110为上小下大的管状结构。井管110的外径从上至下逐渐增大，则井管110的透水面积从上至下逐渐增大，如此，可以有效的增加井管110侧向进水量。
44.可以理解的是，井管组件100用于插设在管井内，而井管110的外径从上至下逐渐增大，则井管110的外侧壁的横截面的周长从上至下逐渐增大，如此，可以使得井管110的透水面积从上至下逐渐增大。
45.进一步地，井管110的内径从上至下逐渐增大，井管110的上端的内径小，可以避免外界较大的杂物通过井管110的顶部掉落至井管110内。
46.具体地，在井管110的高度方向上，井管110各处的壁厚相同，如此，可以方便制造，
并且，在保证井管110的内径从上至下逐渐增大的同时，可以自然地保证井管110的外径从上至下逐渐增大。
47.需要说明的是，井管110为透水混凝土管，由能够透水的混凝土制成，井管110的管壁厚度在40mm至50mm之间，井管110在工厂预制完成。
48.井管110包括同轴设置并从上至下依次连接的第一管段111、第二管段112和第三管段113。
49.具体地，第一管段111位于井管110上部，第二管段112位于井管110中部，第三管段113位于井管110下部，第一管段111、第二管段112以及第三管段113可以分别在工厂预制完成，当第一管段111、第二管段112以及第三管段113全部制成后，可以再连接在一起。
50.其中，通过将井管110分成第一管段111、第二管段112以及第三管段113，每根管段的长度要小于整个井管110的长度，可以便于运输。
51.当然，可以理解的是，第一管段111、第二管段112以及第三管段113均为透水混凝土管段。
52.结合图1与图2，需要说明的是，当井管110插设于管井后，可以在第三管段113以及第二管段112的外侧回填过滤砂石200，在第一管段111的外侧回填黏土300；过滤砂石200可以起到过滤效果，提高透入井管110内部的水的清洁度，并且可以阻碍水携带杂物靠近井管110的外壁，降低井管110的孔隙被杂物封堵的风险；黏土300可以起到夯实的作用，提高井管110安装的稳定性。
53.进一步地，在第一管段111与第二管段112的连接处的内侧、以及第二管段112与第三管段113的连接处的内侧还均设置有止水橡胶圈。
54.如图1、图3所示，其中，第二管段112设有透水孔1121，过滤件120设置在透水孔1121的内端并与第二管段112的内壁连接。
55.可以理解的是，透水孔1121可以进行透水，从而进一步提高井管110的透水能力，而通过在透水孔1121的内端设置过滤件120，则可以降低杂物通过透水孔1121进入井管110内部的风险。
56.其中，过滤件120包括网片、以及设置在网片内侧的纱网。
57.具体地，网片为双层钢筋网片。
58.在一些实施例中，透水孔1121的横截面积从透水孔1121的外端至透水孔1121的内端逐渐递减。
59.具体地，透水孔1121呈外大内小的结构，透水孔1121的外端较大，可以提高透水能力。
60.其中，透水孔1121可以是喇叭状，也可以是其他形状。
61.具体到本实施例中，透水孔1121的横截面为方形。
62.进一步地，透水孔1121的数量为多个，多个透水孔1121均匀地设置在第二管段112，过滤件120的数量也为多个，多个过滤件120一一对应地设置在多个透水孔1121的内端。
63.如图1所示，需要说明的是，井管组件100用于供水泵400放入，水泵400连接有抽水管500，抽水管500远离水泵400的一端通过井管110的上端伸至井管110的外部，水泵400能够将井管110内水通过抽水管500抽出。
64.进一步地，井管110的内部还设置有过滤网130，过滤网130位于透水孔1121的下方，并且，过滤网130还位于水泵400的下方，过滤网130用于对井管110内部的水起到过滤作用。
65.其中，过滤网130至少包括单层钢丝网和尼龙布网的其中一种。
66.如图4所示，内支撑单元140设置在井管110的底部内，且内支撑单元140用于支撑井管110的内侧壁。
67.可以理解的是，由于井管110的外径从上至下逐渐增大，井管110被安装至管井内后，井管110的外侧壁为倾斜的状态，因此，井管110的外侧壁会受到来自于黏土300和过滤砂石200的压力，并且，井管110的底部所受的压力最大。通过在井管110的底部内设置内支撑单元140，并使得内支撑单元140支撑井管110的内侧壁，可以降低井管110被压坏而坍塌的风险。
68.具体到本实施例中，内支撑单元140设置在第三管段113的底部，并支撑第三管段113的内侧壁。
69.如图4至图6所示，进一步地，内支撑单元140包括环形底座141、设置于环形底座141上并与环形底座141同轴设置的支撑筒142、以及环绕支撑筒142设置的多个缓冲垫143，每相邻两个缓冲垫143之间均具有间隙，支撑筒142穿设在井管110的底部内、并使多个缓冲垫143均与井管110的内侧壁相抵。
70.缓冲垫143设置在支撑筒142和井管110的内侧壁之间，可以起到缓冲、减震的作用，同时，也能够避免支撑筒142和井管110直接接触，从而降低支撑筒142或者井管110的局部应力过大的风险。
71.其中，每相邻两个缓冲垫143之间均具有间隙，如此，当井管110的内侧壁与缓冲垫143相抵后，缓冲垫143被挤压发生形变后可以往相邻两个缓冲垫143之间的间隙挤，从而可以降低缓冲垫143被挤破的风险。
72.进一步地，缓冲垫143的底部与环形底座141的上表面之间形成有过水间隙145，且支撑筒142设有与过水间隙145连通的过水孔1421，过水孔1421与支撑筒142的内部空间连通，缓冲垫143与井管110的内侧壁之间留有与过水间隙145连通的落水间隙。
73.可以理解的是，当井管组件100放入管井之后，通过井管110朝向缓冲垫143渗透的水可以通过落水间隙流入至过水间隙145内，然后通过过水孔1421流入至井管110的内部，从而改善缓冲垫143阻碍井管110的侧向进水的问题，保证进水流量。
74.具体地，缓冲垫143包括设置在支撑筒142的外侧壁上的垫本体1431、以及设置于垫本体1431远离支撑筒142的一侧的多个凸起1432，多个凸起1432相间隔，多个凸起1432与井管110的内侧壁相抵，以使垫本体1431与井管110的内侧壁之间形成落水间隙。
75.在一些实施例中，支撑筒142的顶部设有朝支撑筒142的外侧延伸的定位部1422，缓冲垫143的顶部与定位部1422相抵。
76.具体地，定位部1422为环状，定位部1422用于对缓冲垫143的顶部进行定位。
77.进一步地，定位部1422与井管110的内侧壁之间设置有密封圈。如此，可以避免上方渗入的水进入至内支撑单元140内。
78.在一些实施例中，环形底座141设有限位部1411，井管110的底端的外侧壁与限位部1411相抵。
79.可以理解的是，井管110的底端被抵持在限位部1411和缓冲垫143之间，从而实现井管110与内支撑单元140的定位。
80.具体地，限位部1411为限位环，限位环与环形底座141同轴设置，限位环与井管110的底端的外侧壁相抵。
81.其中，支撑筒142的内部设置有加强件144。如此，可以增加支撑筒142的结构强度，从而提高支撑能力。
82.本发明的取水建筑物中，由于井管110的外径从上至下逐渐增大，井管110被安装至管井内后，井管110的外侧壁为倾斜的状态，因此，井管110的外侧壁会受到来自于黏土300和过滤砂石200的压力，并且，井管110的底部所受的压力最大。通过在井管110的底部内设置内支撑单元140，并使得内支撑单元140支撑井管110的内侧壁，可以降低井管110被压坏而坍塌的风险。其中，缓冲垫143设置在支撑筒142和井管110的内侧壁之间，可以起到缓冲、减震的作用，同时，也能够避免支撑筒142和井管110直接接触，从而降低支撑筒142或者井管110的局部应力过大的风险。并且，每相邻两个缓冲垫143之间均具有间隙，如此，当井管110的内侧壁与缓冲垫143相抵后，缓冲垫143被挤压发生形变后可以往相邻两个缓冲垫143之间的间隙挤，从而可以降低缓冲垫143被挤破的风险。
83.本发明的取水建筑物的施工方法如下：
84.步骤1，测量放线定位：
85.以地勘报告为依据，根据基坑支护图及基坑降水平面布置图等资料为基础，使用全站仪等测量仪器，将所需的管井的位置给测设出来，之后根据相应的施工要求进行之后的施工内容。
86.步骤2，埋设钢护筒：
87.在管井的点位处开挖深度2m的坑洞用于埋设钢护筒，钢护筒安装时要保证其埋入的垂直度偏差不超度10mm，护筒外围的回填土层需夯实紧密。
88.步骤3，开钻管井：
89.钻机就位后，采用反循环回转钻进法进行成孔施工，机械垫平，保证钻孔垂直度，严格按设计孔径、孔深施工；作好钻探记录，记录好孔号、孔深、地层岩性等。钻探施工达到设计深度，宜多钻0.3m-0.5m，并冲洗泥浆，减少沉淀。成井工艺和成井质量是降水工程成败的关键，为此成井工艺特别强调必须采用反循环钻井工艺，同时严把替浆、洗井等关键工序，以使降水工程取得预期效果。井施工结束开始降水后，随时了解水位动态变化，预计所有井施工完并进行有效抽水一周后，水位可降低到基底以下1m，确保基坑在无水条件下开挖。
90.步骤4，对管井进行清理，并将井管组件100下入至管井内：
91.清水换浆后立即下入井管组件100，下入井管组件100之前要对井管组件100进行检查，确保没有质量缺陷，重点检查各连接部位，井管110应保持垂直和居中，井内泥沙沉淀厚度不得大于0.5m。
92.步骤5，往管井的内侧壁与井管110的外侧壁之间依次填入过滤砂石200以及粘土夯实材料：
93.待确认井管组件100放入管井垂直同轴后下入过滤砂石200，过滤砂石200规格要整齐干净、圆度要好，过滤砂石200须沿井管110四周均匀下入。投入过滤砂石200不少于设
计值得95％，严禁井管110强行插入坍塌孔底，过滤砂石200填至距地面2m，改用黏土300回填封孔不少于2m。
94.步骤6，洗井试抽水：
95.成井后，应立即用空压机洗井，一切水质洗到清澈透明，含砂量降水初期控制在半小时内含砂量小于1/10000；降水过程中管井正常运行时含砂量小于1/50000。采用压缩空气洗井法的洗井方法，待水清砂少时，改用水泵400进行抽水，直至满足设计出水量要求为止。
96.步骤7，井点质量验收：
97.井点施工中，对井点的井深、出水量和水位进行验收，对达不到设计要求的井，应进行重新洗井，洗井后仍达不到要求时，应增补管井。在洗井抽水时，如果井内出砂严重，应停止进行洗井抽水，并采取措施，防止砂流失。
98.步骤8，降水完成并封井：
99.降水完成后，撤泵，撤抽水管500，封井即可。
100.其中，井管组件100的制作如以下步骤得到：
101.井管110的制作的过程在工厂预制完成，井管110的制作材料主要为透水混凝土，在井管110的四个正交对角点上配有纵向钢筋和横向箍筋做为受力井管110支撑骨架。
102.井管110的第二管段112上开设若干透水孔1121，透水孔1121的内端在井管110预制时就预埋入过滤件120，井管110的第三管段113的上端在井管110预制时埋入过滤网130。
103.根据本发明的实施例，管井组件下入井管110时，包括以下步骤：
104.管井成孔完成，进行清孔到砂少水清的状态；
105.在地面上按照设计要求，将井管组件100事先组装完成，检查组装质量满足吊装要求；
106.吊入井管组件100，并调整井管组件100的垂直度达到要求。
107.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
108.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种井管组件，其特征在于，包括：井管，所述井管的管壁能够透水，且所述井管的外径从上至下逐渐增大；以及内支撑单元，所述内支撑单元包括环形底座、设置于所述环形底座上并与所述环形底座同轴设置的支撑筒、以及环绕所述支撑筒设置的多个缓冲垫，每相邻两个所述缓冲垫之间均具有间隙，所述支撑筒穿设在所述井管的底部内、并使多个所述缓冲垫均与所述井管的内侧壁相抵。2.根据权利要求1所述的井管组件，其特征在于，所述缓冲垫的底部与所述环形底座的上表面之间形成有过水间隙，所述支撑筒设有与所述过水间隙连通的过水孔，所述过水孔与所述支撑筒的内部空间连通，所述缓冲垫与所述井管的内侧壁之间留有与所述过水间隙连通的落水间隙。3.根据权利要求2所述的井管组件，其特征在于，所述缓冲垫包括设置在所述支撑筒的外侧壁上的垫本体、以及设置于所述垫本体远离所述支撑筒的一侧的多个凸起，多个所述凸起相间隔，且多个所述凸起均与所述井管的内侧壁相抵、以使所述垫本体与所述井管的内侧壁之间形成所述落水间隙。4.根据权利要求1所述的井管组件，其特征在于，所述支撑筒的顶部设有朝所述支撑筒的外侧延伸的定位部，所述缓冲垫的顶部与所述定位部相抵。5.根据权利要求4所述的井管组件，其特征在于，所述定位部与所述井管的内侧壁之间设置有密封圈。6.根据权利要求1所述的井管组件，其特征在于，所述环形底座设有限位部，所述井管的底端的外侧壁与所述限位部相抵。7.根据权利要求1所述的井管组件，其特征在于，所述井管包括同轴设置并从上至下依次连接的第一管段、第二管段和第三管段，所述第二管段设有透水孔。8.根据权利要求7所述的井管组件，其特征在于，所述透水孔的横截面积从所述透水孔的外端至所述透水孔的内端逐渐递减。9.一种取水建筑物，其特征在于，包括：管井；以及如上权利要求1至8任一项所述的井管组件，所述井管组件穿设于所述管井内。10.一种取水建筑物的施工方法，其特征在于，包括：开钻管井；对所述管井进行清理，并将权利要求1至8任一项所述的井管组件下入至所述管井内；往所述管井的内侧壁与所述井管的外侧壁之间依次填入过滤砂石以及粘土夯实材料。

技术总结
本发明公开了一种井管组件、取水建筑物以及取水建筑物的施工方法，井管组件，包括：井管，井管的管壁能够透水，且井管的外径从上至下逐渐增大；内支撑单元，内支撑单元包括环形底座、设置于环形底座上并与环形底座同轴设置的支撑筒、以及环绕支撑筒设置的多个缓冲垫，每相邻两个缓冲垫之间均具有间隙，支撑筒穿设在井管的底部内、并使多个缓冲垫均与井管的内侧壁相抵。通过在井管的底部内设置内支撑单元，并使得内支撑单元支撑井管的内侧壁，可以降低井管被压坏而坍塌的风险。降低井管被压坏而坍塌的风险。降低井管被压坏而坍塌的风险。


技术研发人员：肖玉良 杨世斌 彭钊 颜兴华 张志刚 黄钰 王旭 包林翰 石兆怡 张娜 刘佳文 谢永泽 吴昌徽
受保护的技术使用者：通号建设集团有限公司
技术研发日：2023.05.25
技术公布日：2023/8/6