地铁车站深基坑分台阶开挖涌水的集中外排系统
技术领域
本实用新型涉及深基坑开挖的漏水外排技术领域，具体涉及一种地铁车站深基坑分台阶开挖涌水的集中外排系统。
背景技术
目前国内城市地铁建设发展迅速，明挖法常常作为地铁车站安全的施工首选方法，在明挖法的施工中，尽管三轴搅拌桩止水配合坑内深井降水在地铁围护桩基坑施工中广泛使用，但是随着大型设备的广泛应用，深基坑开挖以较快的速度推进，随之出现了许多实际困难，新的问题接踵而来，比如深基坑施工，当开挖至含水层，涌水量增大。使工作面大量集水，机械设备使用和利用率明显下降，导致施工困难，工程进度受到了严重影响。在基坑积水外排作业中，存在于多个排水点，在每个排水点分别安置一个水泵（或加离心泵），每个水泵用自己独立的管线、电缆，易造成电力浪费；而且伴随着基坑开挖深度的延伸，频繁移动电缆和水泵，造成人力和时间的极大浪费等问题，严重影响施工的进度。
公告号CN110080230A的发明公开了一种处理基坑底部涌水的结构，包括：围堰，其环绕涌水处设置，用于阻隔涌水处和外界的连接，所述围堰内充填有过滤材料，形成过滤层；导流管，其设有进水口和出水口，用于引导涌水处的水流出，所述导流管的进水口向所述围堰内延伸，所述导流管的出水口向所述围堰外延伸；盖板，其盖设于所述围堰上，所述围堰形成密闭空间；以及操作平台，其覆盖于所述围堰周围以及所述盖板的上方，起到密封作用。本实用新型的结构，能有效地保留涌水带出的泥砂，防止泥砂流失，降低出现事故的概率。该实用新型的施工方法，极大的缩短施工时间，保证了工程的施工进度。但该技术方案无法解决多个排水点涌水的排放问题。
公告号CN209066465U的实用新型公开了一种具有引排侧壁涌水的深基坑结构，属于基坑防水工程领域，其包括基坑，所述基坑的侧壁涌水处开设有若干排水槽，所述基坑坑底的周缘开设有连通的集水沟，位于每个基坑侧壁上的所述排水槽与对应的所述集水沟连通。本实用新型能够对基坑侧壁的局部涌水进行集中引排水处理，具有使得施工场地不易产生积水的效果。该技术方案只适用于单基坑涌水引排，且需主体结构配合，施工复杂，不能适用于深基坑分台阶开挖时的涌水排放问题。
实用新型内容
本实用新型的目的提供一种地铁车站深基坑分台阶开挖涌水的集中外排系统。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
地铁车站深基坑分台阶开挖涌水的集中外排系统，包括用于上下台阶储水用的上部台阶储水池和下部台阶储水池，上部台阶储水池和下部台阶储水池通过输水管道连接，输水管道上旁接有向外排水的排水管道；
以排水管道在输水管道的连接点为界，输水管道分为靠近上部台阶储水池的上输水管道和靠近下部台阶储水池的下输水管道，下输水管道处旁接有抽水管道，抽水管道的端口与下部台阶储水池连接，且抽水管道上设有水泵；
上输水管道上排布设有第一控制阀和第三控制阀，第三控制阀临近上部台阶储水池设置，第一控制阀设于第三控制阀的下游；排水管道上设有第二控制阀；下输水管道上设有第四控制阀，第四控制阀位于抽水管道与下部台阶储水池之间的下输水管道位置处。
所述上部台阶储水池设有多个，输水管道的上输水管道分支设为多个，并与上部台阶储水池一一对应连接。
所述上输水管道的端口分别伸入至对应的上部台阶储水池内，下输水管道的端口伸入至下部台阶储水池内。
所述水泵为多级离心泵。
所述下部台阶储水池的体积要大于上部台阶储水池的体积。
所述输水管道、排水管道和/或抽水管道上分别设有压力表。
所述输水管道、排水管道和/或抽水管道上在位于对应的压力表下游位置处设有水锤消除器。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型有效解决了生产过程中由于基坑集水量增大而导致的机械设备使用和利用率明显下降，导致施工困难的问题。本实用新型结构简单、操作方便、使用灵活，可实现分层多级控制，管道架设也有很强的灵活性，节约了大量的排水设备、电费、人力维护及机械设备使用等费用。
附图说明
图1是本实用新型实施例的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
如图1所示，本实施例的地铁车站深基坑分台阶开挖涌水的集中外排系统，包括用于上下台阶储水用的上部台阶储水池6和下部台阶储水池7，上部台阶储水池6和下部台阶储水池7通过输水管道连接，输水管道上旁接有向外排水的排水管道9。
在实际应用时，上部台阶储水池6和下部台阶储水池7在主要渗水点处开挖集水坑，注意下部台阶储水池7位置的集水点兼具导水的功能，体积要比上部台阶储水池6大。
以排水管道9在输水管道的连接点为界，输水管道分为靠近上部台阶储水池6的上输水管道81和靠近下部台阶储水池7的下输水管道82，下输水管道82处旁接有抽水管道10，抽水管道10的端口与下部台阶储水池7连接，且抽水管道10上设有多级离心泵，多级离心泵的功率参数主要由下部台阶储水池7的水量大小来选取。
上输水管道81上排布设有第一控制阀1和第三控制阀3，第三控制阀3临近上部台阶储水池6设置，第一控制阀1设于第三控制阀3的下游；排水管道9上设有第二控制阀2；下输水管道82上设有第四控制阀4，第四控制阀4位于抽水管道10与下部台阶储水池7之间的下输水管道81位置处。
本实用新型设置了上述上下台阶集水点的控制阀，可以根据上下台阶基坑的实际涌水情况选择通过对应管道导入下部台阶涌水坑及外排的流速和流量。
根据深基坑开挖的实际情况及水患防范要求，上部台阶储水池6可设有多个，输水管道的上输水管道81分支设为多个，并与上部台阶储水池一一对应连接。
本实施例中，上输水管道81的端口分别伸入至对应的上部台阶储水池6内，下输水管道82的端口伸入至下部台阶储水池7内。
本实施例中，输水管道、排水管道9和/或抽水管道10上分别设有压力表，压力表采用常规压力表或者真空压力表，采用常规压力表时量程不小于0.7MP，采用真空压力表时，量程宜为-0.1MP。管道上的压力表出水压力不小于设计压力的2倍，且不小于1.6MP。管道的压力表的后方（按水流出水方向），应设水锤消除器。压力表与进出水管道连接用直径为6mm的细水管，水管上设控制阀，易于压力表的检修。
本实施例还公开了地铁车站深基坑分台阶开挖涌水的集中外排方法，包括由下部台阶储水池的集水点进行排水的步骤，以及由上部台阶储水池向下部台阶储水池排水的步骤。
其中，由下部台阶储水池7的集水点进行排水的步骤如下：当上部台阶储水池6的集水点处未到达警戒水位时，此时仅需针对下部台阶储水池7的集水点进行正常排水，此时关闭第一控制阀门1和第四控制阀门4，打开第二控制阀门2；当下部台阶储水池7集水点处水位不足时，打开第四控制阀门4，同时关闭多级离心泵5。
其中，由上部台阶储水池6向下部台阶储水池7排水的步骤如下；当上部台阶储水池6的集水点处到达警戒水位时，此时打开多级离心泵5，打开对应上输水管道81的第一控制阀门1和第三控制阀门3，关闭第二控制阀门2，延时30s后，打开第四控制阀门4，同时关闭多级离心泵5，上部台阶储水池6集水点的水就会在虹吸原理作用下自流至下部台阶储水池7的集水点处。
需注意的是，正常外排水情况下，第四控制阀门4始终处于关闭状态。同时要注意观察上部台阶储水池和下部台阶储水池集水坑的水位情况，达到警戒水位时及时外排水。注意最部台阶储水池的水位，在水位不足时，及时关闭多级离心泵，避免多级离心泵烧坏。
在实际工作中，针对管线的敷设，若冬季气候寒冷，可令管线与台阶面呈3度以下左右的夹角，一方面可以减少“虹吸”的阻力，另一方面避免冬季气温过低，管道内的水排不出去，冻坏管线。冬季要做好多级离心泵的防冻工作，离心泵停用时下部平衡管的水要及时排出，待下次重新启动前，把平衡管的螺母重新加固。各个控制阀门是关键控制点，若有损伤及时更换。
本实用新型把多级离心泵放至下部台阶储水池7处，并在如图1所示的管道相应位置安装控制阀门，上部台阶储水池6集水点处不需要离心泵、水泵和电缆线。运用“虹吸法”原理，使上部台阶的涌水在不需要电力的情况下汇聚至下部台阶集水点，然后运用多级离心泵统一进行外排。此种方法减少了人力成本，以往普通法排水需要每个集水点配备一名工作人员，此种方法只需两人；减少了电缆的长度和水泵的数量，以往普通法排水每个排水点均需设置离心泵、潜水泵，此种方法只需最下部集水点设置一台多级离心泵和潜水泵，并且相对以往减少了不必要的离心泵维护保养；减少了钢管和电缆的长度，因每个集水点处并不是以往采用独立的排水系统，所以节省了钢管和电缆的使用量和安装量，从而减轻了工人的劳动量和管道的维护检修成本。本实用新型可实现分层多级控制，较为灵活使用。
本实用新型有效解决了生产过程中由于基坑集水量增大而导致的机械设备使用和利用率明显下降，导致施工困难的问题。本实用新型结构简单、操作方便、使用灵活，可实现分层多级控制，管道架设也有很强的灵活性，节约了大量的排水设备、电费、人力维护及机械设备使用等费用。
以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语 “前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”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，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。
