一种基坑用排水装置及排水方法

本发明涉及建筑，具体为一种基坑用排水装置及排水方法。

背景技术：

1、基坑是建筑/地铁/桥梁基础、地下室施工前，按基础尺寸、基底标高向下开挖的土/岩坑，作用是提供地下结构施工空间，在基坑挖掘过程中，需要对基坑进行排水，是为了消除地下水对基坑施工、边坡稳定、基底地基的各类危害。

2、目前的基坑排水大多采用在基坑底部设置排水明沟，并且在排水明沟的一端设置有集水井，抽水设备的输入端设置在此处，通过利用潜水泵统一抽排汇集到集水井内部的渗水，在实际操作过程中发现，基坑侧壁是自上而下的渗水，上层含水层地下水持续沿基坑内壁表面土体裂隙向下渗流，然后汇集至基坑基底，此过程会不断软化基底土体，增大基底浮托力，易引发坑底突水、基础上浮、基坑失稳事故；

3、当基坑深度大、存在多层透水层时，下部水位降幅过大，基坑内外水力梯度集中在基底位置，易诱发侧壁突水、基底管，仅依靠基底单点排水，侧壁渗漏点无法提前疏导，容易出现侧壁湿渍、局部渗水冲刷边坡，引发边坡失稳，因此，针对上述问题提出一种基坑用排水装置及排水方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基坑用排水装置及排水方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、作为本发明所述一种基坑用排水装置及排水方法的一种可选方案，其中：一种基坑用排水装置及排水方法，包括多组环形截流模块、对接管和集水模块；

4、多组环形截流模块呈矩形轨迹嵌设在基坑内壁，并且环形截流模块的两端均连通有对接管，用于保证同一层的环形截流模块相互连通；

5、同一层的环形截流模块整体呈倾斜设置，并且在环形截流模块的低处部位的对接管处安装有集水模块，位于最上方的集水模块的顶部连通有抽水管,抽水管的另一端连通有抽水泵,抽水管的外侧安装有第一电磁阀；

6、抽水管的侧面连通有多组分管,分管的另一端均与不同高度位置的集水模块连通，分管的外侧还均安装有第二电磁阀；

7、环形截流模块包括嵌设在基坑内壁的支撑套，支撑套的一侧安装有用于基坑内壁冰冻层进行加热的导流融冰一体件，支撑套的内部还设置有均匀分布的加固盘，且加固盘的内部均设置有固定锚杆,固定锚杆贯穿支撑套插入至基坑内壁；

8、多个支撑套的内部均设置有排水机构，排水机构的两端均与对接管连通，排水机构的外侧均设置有覆盖在基坑内壁表面的保温垫层。

9、作为本发明所述一种基坑用排水装置及排水方法的一种可选方案，其中：第一电磁阀位于抽水管与分管的连接处至抽水管与集水模块的连接处之间。

10、作为本发明所述一种基坑用排水装置及排水方法的一种可选方案，其中：步骤一：对基坑内壁开挖呈矩形轨迹设置的多层嵌入槽体；

11、步骤二：将环形截流模块安装在相应位置的基坑内壁的嵌入槽体之内，然后环形截流模块两端分别连接对接管，并且最低处的对接管安装集水模块；，然后安装抽水管和分管；

12、步骤三：分为常温状态排水和冰冻状态排水；

13、常温状态下，土壤中的水体可以通过导流融冰一体件汇集至排水机构内部，然后在排水机构内部流动，最总汇集至集水模块中，当集水模块内部液位到达一定程度后，外部的抽水泵启动进行排水作业；

14、冰冻状态下，裸露在表面的土壤会结冰，导致水体无法顺利流动，通过启动导流融冰一体件，用于对基坑内壁表面的土壤进行加热，使其冰层融化，确保水体顺利进入排水机构内部流动进行后续及时排水。

15、目前的基坑排水大多采用在基坑底部设置排水明沟，并且在排水明沟的一端设置有集水井，抽水设备的输入端设置在此处，通过利用潜水泵统一抽排汇集到集水井内部的渗水，在实际操作过程中发现，基坑侧壁是自上而下的渗水，上层含水层地下水持续沿基坑内壁表面土体裂隙向下渗流，然后汇集至基坑基底，此过程会不断软化基底土体，增大基底浮托力，易引发坑底突水、基础上浮、基坑失稳事故；当基坑深度大、存在多层透水层时，下部水位降幅过大，基坑内外水力梯度集中在基底位置，易诱发侧壁突水、基底管，仅依靠基底单点排水，侧壁渗漏点无法提前疏导，容易出现侧壁湿渍、局部渗水冲刷边坡，引发边坡失稳，沿基坑内壁布设多组环形截流模块并合围形成环形集水结构，可对同一深度层级的渗水同步完成过滤、收集与就近导排，实现各分层排水独立启闭管控，精准调控每层渗流水头，大幅削减水体竖向下渗量，减轻基底排水负荷，保障基坑本体与边坡土体稳定。

16、作为本发明所述一种基坑用排水装置及排水方法的一种可选方案，其中：导流融冰一体件包括连接框、导流板和软管，连接框一侧与支撑套呈固定连接，连接框的另一侧固定连接有多个导流板，连接框的一端连通有软管,软管的另一端外接气泵设备；

17、连接框内部开设有空气流动通道；

18、导流板的内部设置有换热通道,换热通道的内侧设置有与导流板呈固定连接的加热片，换热通道的两端与连接框内部的空气流动通道连通。

19、作为本发明所述一种基坑用排水装置及排水方法的一种可选方案，其中：空气流动通道的底层均开设有均匀分布的下排孔,下排孔排气端面朝下设置。

20、作为本发明所述一种基坑用排水装置及排水方法的一种可选方案，其中：空气流动通道的内部还固定连接有均匀分布的阻挡块，且阻挡块均设置在换热通道的排气端一侧。

21、安装环形截流模块时，预先在基坑内壁开凿安装槽，便于支撑套与导流融冰一体件嵌装就位；将固定锚杆斜向锚固入土完成整体固定，再把排水机构装配至支撑套内部，经对接管连通管路，完成分层环形集水结构拼装，实现分层分区集水作业；

22、低温环境下基坑内壁积水易结冰封堵渗水通道，影响排水通畅性；启动加热片产生热源，外接气泵向软管输送气流，气体沿空气流动通道流经加热片升温形成热空气，热空气经由下排孔向下喷出并贴合基坑壁面完成融冰作业；配套设置的保温垫层兼具导流作用，约束热空气沿垫层侧表面均匀流动，实现基坑内壁大范围融冰。保温垫层由隔热保温材质制成，可减少热量散失，提升融冰效率。

23、作为本发明所述一种基坑用排水装置及排水方法的一种可选方案，其中：排水机构包括两端与对接管连通的排水管,排水管的一侧开设有均匀分布的渗水孔,渗水孔的外侧覆盖有一侧滤布层，滤布层的另一侧设置有金属网,金属网的外侧设置有均匀分布的固定绳。

24、作为本发明所述一种基坑用排水装置及排水方法的一种可选方案，其中：集水模块包括集水筒、水位水质一体式传感单元和网筒,集水筒的上方安装有对接盘,对接盘的内部固定连接有网筒,网筒的顶部与抽水管连通；

25、集水筒的内部上方还安装有水位水质一体式传感单元,集水筒的两侧与对接管连通。

26、作为本发明所述一种基坑用排水装置及排水方法的一种可选方案，其中：集水筒采用透明的亚力克板制作而成。

27、水体在经过导流融冰一体件截流导向后会与浸入至排水管内部，而设置的金属网起到一定的支撑过滤的目的，而内侧设置的滤布层可以进一步过滤水体中泥沙，确保水体顺利进入至排水管内部，由于同一梯度的排水管呈倾斜设置，方便水体汇集至相应梯度下的集水模块中，而水泵设备可以根据集水情况进行实时抽水，易于实现深浅层水质分流、分质排放；浅层清水可回收利用，深层高含砂水单独沉淀处置，具备环保附加效果。

28、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

29、沿基坑内壁布设多组环形截流模块并合围形成环形集水结构，可对同一深度层级的渗水同步完成过滤、收集与就近导排，实现各分层排水独立启闭管控，精准调控每层渗流水头，大幅削减水体竖向下渗量，减轻基底排水负荷，保障基坑本体与边坡土体稳定。

30、安装环形截流模块时，预先在基坑内壁开凿安装槽，便于支撑套与导流融冰一体件嵌装就位；将固定锚杆斜向锚固入土完成整体固定，再把排水机构装配至支撑套内部，经对接管连通管路，完成分层环形集水结构拼装，实现分层分区集水作业。

31、低温环境下基坑内壁积水易结冰封堵渗水通道，影响排水通畅性；启动加热片产生热源，外接气泵向软管输送气流，气体沿空气流动通道流经加热片升温形成热空气，热空气经由下排孔向下喷出并贴合基坑壁面完成融冰作业；配套设置的保温垫层兼具导流作用，约束热空气沿垫层侧表面均匀流动，实现基坑内壁大范围融冰。保温垫层由隔热保温材质制成，可减少热量散失，提升融冰效率。