一种节能降水及防止地下室上浮装置及施工方法与流程

发明涉及房屋建筑工程中地下室的降排水，特别涉及一种节能降水及防止地下室上浮装置及施工方法。

背景技术：

1、随着城市建设的不断发展，基坑工程越来越多。在基坑降水过程中，需要将水位降低至基坑底部以下，并长期保持，直至整体工程施工进度达到停排规定为止，然而，在降水期间，降水量大可能会导致基坑周边建筑因降水而出现沉降。

2、同时，由于上部结构未施工完毕、回填材料，雨季时地表水与地下水容易向基坑内聚集。地下室作为四周封闭区域，进水后会产生浮力，当浮力超过建筑的抗浮能力时，就会形成“盆池效应”，从而造成地下室的上浮破坏，为了防止地下室因“盆池效应”而破坏，需要提高建筑抗浮水位高度。

3、已经公开的专利号为，cn202311791710.6，专利名称为基于地层自身水位调节功能的地下室保压降水系统，该方案利用与警戒水位相同高度的倒u型溢流管对地下水进行溢流排水，可充分发挥地下室土体自身的水位调节功能，以减少不必要的抽排降水，同时避免了水资源的浪费，通过设置水位观测管和液位计，从而可实时掌握地下的实时水位值，并将实时水位值发送至排水控制器，进而排水控制器可根据实时水位值控制电磁阀、第二水泵的工作状态，实现了三种排水模式的自动启动和切换，以应对不同的环境条件，且全过程无需工人值守，可连续不间断运行，可确保地下水位处于抗浮水位以下的安全状态，设置缓冲集水室，且由于缓冲集水室的侧壁底部与排水套管的出水口连通，其侧壁顶部与泄水管的进水口连通，而倒u型溢流管的一端与缓冲集水室的底部连通，因此当泄水管排水能力不足时，可利用第二水泵、第二抽水管和倒u型溢流管配合对缓冲集水室和集水坑内同时进行抽排水，以实现对地下水的迅速排放，以使地下实时水位达到抗浮水位时可迅速降水，以保证水位安全；然而本方案中，系统的运行依赖于液位计检测水位观测管内的实时水位值，排水套管的出水口与缓冲集水室的侧壁底部连通，如果排水套管发生堵塞，可能会影响系统的正常排水功能；倒u型溢流管的顶部高度等于警戒水位值，如果倒u型溢流管出现泄漏或损坏，可能会导致系统无法正常溢流排水，从而影响地下室的抗浮效果。

4、公布的专利中，专利号为cn 202022369487.4，专利名称为一种地下室抗浮系统，通过设置溢水单元，实现地下室化堵为疏的抗浮效果，能够应对暴雨造成的地下水位快速上涨对地下室结构造成的冲击；然而以上方案中，溢水管的进水口与滤水装置连通，如果滤水装置失效或被堵塞，可能会导致溢水管进水口堵塞，影响溢水效果；溢水口低于警示水位线和地下室的顶板，如果溢水口位置设置不合理，可能会导致地下室在水位未达到警示水位时就已经进水。

5、目前，已经有一些节能降水及防止地下室上浮的装置及施工方法被提出，其中，一些方法采用了井点降水、止水帷幕等技术来降低地下水位，同时采用抗浮锚杆、抗浮桩等措施来提高建筑的抗浮能力，这些方法在一定程度上解决了基坑降水和地下室抗浮的问题，但仍然存在一些不足之处，例如施工复杂、成本较高等。

技术实现思路

1、针对现有技术不足，本发明是一种节能降水及防止地下室上浮装置，以实现基坑及上部结构施工降水期间，地下水排出可根据施工进度调节地下水位高度，减少排水量，并且在建筑正常使用期间，能有效防止盆池效应等原因导致地下室上浮破环。

2、为了解决上述问题，发明所采用的技术方案是：一种节能降水及防止地下室上浮装置，其特征在于：包括集水井，所述集水井设置在地下室面板下方位置；集水井内设置有抗浮安全管，抗浮安全管位于集水井下方的一端设置为花管，抗浮安全管的上端延伸至抗浮水位以上；所述抗浮安全管为可调节高度设置，且该抗浮安全管上设置有多个可封闭的用于连接溢流管的连接点，该连接点可拆卸连接溢流管，该溢流管一端与花管连通设置另一端设置延伸至集水井内；所述集水井、和楼板面与花管以及溢水管与楼面板的连接处均设置有密封层；所述花管的一侧设置有排水泵，该排水泵设置在集水井内。

3、本方案产生的有益效果是：

4、1.通过设置集水井和抗浮安全管，能够有效地排出地下室内的积水，降低地下水位，从而减少建筑物的浮力，防止地下室上浮。

5、2.抗浮安全管的高度可以根据建筑的建设情况需要进行调节或是增加抗浮安全管，以适应不同的地下水位和降水要求，这样可以提高装置的灵活性和适应性，确保在各种情况下都能有效地降水，并且该结构重点适用于施工期内，但是在建筑使用期内也可以保留，起到最后的安全防护作用。

6、3.基坑及上部结构施工降水期间，地下水排出可根据施工调节地下水位高度，减少排水量，在建筑正常使用期间，能有效防止盆池效应等原因导致地下室上浮破环，同时该装置只在排水管上设置有排水泵，通过溢流管水溢流到集水井内，当水位升至排水泵位置处时通过排水泵排出，使得该装置与地下室集水井共用一套排水泵排水，有效降低造价。

7、进一步，所述钻孔内的花管一端设置有滤水管，该滤水管与花管采用套丝连接，套丝连接可以提供较为牢固的连接，确保滤水管和花管之间的连接紧密，减少漏水的风险，套丝连接相对简单，便于在现场进行安装和拆卸，同时，通过套丝连接，可以在一定程度上调整滤水管的位置和深度，以适应不同的钻孔条件和降水要求，这使得在需要更换或维修滤水管时更加方便；滤水管的作用是过滤地下水中的杂质和颗粒物，防止其进入花管和排水系统。套丝连接可以确保滤水管的位置稳定，提高过滤效果。

8、进一步，所述滤水管上的开孔率为15％，15％的开孔率可以在滤水管上提供足够的开孔面积，确保地下水能够顺畅地进入滤水管，从而保证降水系统的过水能力，不同的地质条件可能需要不同的开孔率来达到最佳的降水效果，15％的开孔率可以在一定程度上适应多种地质情况，提供较为稳定的降水性能。

9、进一步，所述滤水管外包有60-80目尼龙网，尼龙网至钻孔的距离为0.6m，60-80目尼龙网的孔径适中，可以有效地过滤掉地下水中的较大颗粒和杂质，防止它们进入滤水管，从而保护降水系统的正常运行，尼龙网可以阻止泥沙、粘土等细小颗粒进入滤水管，减少堵塞的风险，延长滤水管的使用寿命，尼龙网至钻孔的距离为0.6m可以提供一定的缓冲空间，减少钻孔壁对尼龙网的直接压力。

10、进一步，所述滤水管的下端处设置有沉渣段，位于滤水管的四周处设置有滤料层，该滤料层为瓜米石滤料填充，沉渣段可以收集和沉淀水中的固体颗粒、沉淀物和杂质，防止它们进入滤水管内部，从而保护滤水管的通畅和过滤效果，瓜米石滤料的填充可以增加滤料层的稳定性，防止滤料在水流作用下移动或流失，从而保证过滤效果的长期稳定性，沉渣段和滤料层的设置可以减少滤水管内部的磨损和堵塞，延长滤水管的使用寿命。

11、进一步，所述滤料层的上端处设置有封堵层，该封堵层为黏土封堵，黏土封堵层可以增加整个降水系统的密封性，相比于其他封堵材料，黏土的成本较低，使用黏土作为封堵层可以降低工程成本。

12、进一步，所述密封层为麻丝油膏封堵，并且在麻丝油膏的表面设置有防水涂层，麻丝油膏具有良好的柔韧性和粘附性，能够有效地填充和密封滤水管与钻孔之间的空隙，防止地下水渗漏，麻丝油膏具有一定的弹性，能够适应钻孔和滤水管的变形，保持密封效果。

13、进一步，所述花管随施工进度加长，采用抱箍套丝连接，随着施工进度的推进，可以根据需要逐步加长花管，以适应不同的降水深度和施工要求，抱箍套丝连接相对简单，便于安装和拆卸，在施工过程中，可以根据需要方便地增加或减少花管的长度，而不需要进行复杂的焊接或其他连接方式，同时花管的加长和连接可以在施工现场快速进行，减少了施工时间和停工等待的时间，提高了施工效率。

14、进一步，所述溢流管的安装高度可调，建筑地下室及上部结构施工进度计算建筑抗浮力，调节溢流管高度，建筑施工是一个动态的过程，地下室和上部结构的施工进度会不断变化。通过调节溢流管的高度，可以根据当前的施工进度来调整抗浮力，确保建筑在不同施工阶段的稳定性，根据施工进度计算抗浮力，可以更准确地了解建筑在不同阶段所承受的浮力情况。这样可以优化抗浮力设计，避免过度设计或不足设计，提高建筑的安全性和经济性，在地下室施工过程中，地下水位可能会上升，导致建筑物受到浮力作用。通过调节溢流管高度，可以及时排除多余的地下水，降低浮力，防止建筑物因浮力而产生破坏或不均匀沉降，可调的溢流管可以在施工过程中灵活调整，适应不同的施工条件和需求，有助于提高施工效率，减少施工中的等待时间和调整工作。

15、一种节能降水及防止地下室上浮装置的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

16、s1开挖建筑地下室集水井；

17、s2平整集水井周边；

18、s3井点定位放线；

19、s4钻机就位安装；

20、s5孔口开挖及埋设护口管；

21、s6钻孔；

22、s7清孔换浆；

23、s8安装花管；在对转孔内安装花管是，在花管的下端处先通过套丝连接过滤管，之后将过滤管和花管安装在转孔内，并将花管延伸至楼板面上位置。

24、s9围填滤料：将花管安装完成后，在过滤管的下端设置填充沉渣段，并且沉渣段的的深度为三米，在过滤管的四周围填瓜米石滤料，并且在米瓜石填料的上端处围填黏土，该黏土的深度不小于2米；

25、s10止水封井；

26、s11洗井；

27、s12降水；

28、s13浇筑集水井；

29、s14根据建筑地下室及上部结构施工进度计算建筑抗浮力，调节溢流管高度，减少排水量，直至停止降水；

30、s15建筑正常使用时，如周边地下水位超过建筑抗浮水位，地下水自溢流管流出，由集水井中设置的排水泵排出，防止地下室上浮破坏。