超声波变频复合降水系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种超声波变频复合降水系统，包括间隔开设的抽水井和发射井，抽水井和发射井的井口为密闭结构；发射井内位于地下水位线以下位置设置有声波发生器，超声波发生器通过电缆与发射井外的脉冲信号控制装置相连接；抽水井内位于地下水位线以下位置设置有潜水泵，潜水泵的排水管和电源线密封延伸出抽水井外，抽水井内位于地下水位线以上的空腔内设置有导气管，导气管密封延伸出抽水井外与抽真空装置相连接。本实用新型专利技术优点在于设计原理科学、设备结构简单、成本低、降水工作效率高，从而缩短了工程施工降水时间。

Ultrasonic frequency conversion composite precipitation system

The utility model discloses an ultrasonic frequency dewatering system, including the open interval pumping wells and silo, wellhead pumping wells and silo is sealed; within a silo located below the underground water level is arranged with a sound generator, pulse signal control device is connected with the ultrasonic generator through the cable transmission well; located within the pumping well below the underground water level is a submersible pump, drainage tube and power line of the submersible pump seal extends pump wells, pumping cavity above the underground water level is arranged in the air guide pipe in the well, the airway sealing extends connected wells and vacuum pumping device. The utility model has the advantages that the design principle is scientific, the equipment structure is simple, the cost is low, and the work efficiency of precipitation is high, thereby shortening the dewatering time of the construction work.

【技术实现步骤摘要】
超声波变频复合降水系统
本技术涉及工程施工降水成孔/井后的降水系统，尤其是涉及一种超声波变频复合降水系统。
技术介绍
在工程施工中，当地下水位高于工程施工作业面时，需要采用一定的方法来降低地下水位，满足干地施工作业的要求，保证工程施工质量。工程在施工期间需要进行降水作业时，其采取的手段有多种，如轻型井点法、管井法或明沟抽排法等。这些降水方法形式单一、适应性较低、降水时间较长，每种方法只能针对某些地层结构，其降水效果还受孔或井的施工质量影响很大。如轻型井点法的降水深度有限且占用一定的施工场地、管井法适用于地层结构单一的中细颗粒地层等。目前，所有工程施工降水采用的方法均是依靠地层中水体在一定的水力梯度下在孔隙间的自然流动，因此流动速率较小，并且流动速率受地层颗粒组成及结构的均匀性影响。特别是在粘性土地层中进行施工降水作业时，要想满足工程施工降水的时效性，即时间短、效果好，必须增大地层中水体的流动速度。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种降水效果好、时间短、效率高且不受地层结构限制和凿孔/井时质量影响的超声波变频复合降水系统。为实现上述目的，本技术采取下述技术方案：本技术所述的超声波变频复合降水系统，包括间隔开设在需要进行降水处理地域的抽水井和发射井，所述抽水井和发射井的井口为密闭结构；发射井内位于地下水位线以下位置设置有声波发生器，所述超声波发生器通过电缆与发射井外的脉冲信号控制装置相连接；抽水井内位于地下水位线以下位置设置有潜水泵，所述潜水泵的排水管和电源线密封延伸出抽水井外，抽水井内位于地下水位线以上的空腔内设置有导气管，所述导气管密封延伸出抽水井外与抽真空装置相连接。所述超声波发生器的振荡频率与所述脉冲信号控制装置所发送的超声波脉冲信号频率一致，该频率值根据需要进行降水处理地域的地层特性参数计算所得。所述超声波发生器的形状为长方形板状体、半圆体、圆柱体或点片线状体。本技术优点在于设计原理科学、设备结构简单、成本低、降水工作效率高。由于超声波发生器所发射的纵波在饱水地层传播过程中具有压缩推动特性、空化作用、降粘作用等，使得处于纵波场内地层中的水体更易于在孔隙通道内沿纵波传播方向流动，成倍的快速增大水体的单向流动速度，由发射井一侧流向抽水井内，即抽水井的排水量增大，加快了地层的疏干速率，从而缩短了工程施工降水时间，提高了降水效率。附图说明图1是本技术的布置示意图。图2是本技术所述垂直升降装置的俯视结构示意图。具体实施方式如图1所示，本技术所述的超声波变频复合降水系统，包括间隔开设在需要进行降水处理地域的抽水井1和发射井2，所述抽水井1和发射井2的井口为密闭结构；发射井2内位于地下水位线4以下位置设置有声波发生器3，所述超声波发生器3通过电缆5与发射井2外的脉冲信号控制装置6相连接；抽水井1内位于地下水位线8以下位置设置有潜水泵7，所述潜水泵7的排水管9和电源线密封延伸出抽水井1外，抽水井1内位于地下水位线8以上的空腔10内设置有导气管11，所述导气管11密封延伸出抽水井1外与抽真空装置12相连接。本技术工作原理简述如下：如图1-2所示，本超声波变频复合降水系统工作时按照下述步骤进行：第一步、在需要进行降水处理的地域开设抽水井1和发射井2；超声波发生器的振荡频率与脉冲信号控制装置所发送的超声波脉冲信号频率一致，该频率值根据需要进行降水处理地域的地层特性参数计算所得；即：式中：为流体静态密度，kg/m3；为密度变化量，kg/m3；p为液体中的声压，Pa；u为位移速度，m/s；x为振动波传播距离，m；t为时间，s；C0为液体中的声速，m/s；为液体在地层内的渗流速度，m/s；为阻力系数；超声波发生器的形状根据实际需要，可选择为长方形板状体、半圆体、圆柱体或点片线状体；第二步、在所述发射井2内设置第一垂直升降装置，通过第一升降装置将超声波发生器3放置于发射井2内地下水位线4以下位置，将所述超声波发生器3通过电缆5与发射井2外的脉冲信号控制装置6相连接，然后将发射井2顶部密封；第三步、在所述抽水井1内设置第二垂直升降装置，通过第二升降装置将潜水泵7放置于抽水井1内地下水位线8以下位置，将所述潜水泵7的排水管9和电源线引至抽水井1外，并在抽水井1内地下水位线8以上的空腔10内设置导气管11，将所述导气管11与抽水井1外的抽真空装置12相连接，然后将抽水井1顶部密封；第四步、启动所述抽真空装置12将抽水井1内地下水位线8以上空腔10内的空气抽出使所述空腔10内相对真空度保持在－90～－100Kpa之间；然后开启所述潜水泵7将抽水井1内的地下水体抽出井外；当抽水井1和发射井2内的地下水位不再持续下降，即抽水井1和发射井2内的地下水位线13达到一个动态平衡时，启动所述脉冲信号控制装置6向所述超声波发生器3发送超声波脉冲信号驱动超声波发生器3产生纵波14，在周围地层内形成纵波场，在纵波14传播过程中推动地层孔隙中水体顺纵波14传播方向流动到抽水井1内，再由潜水泵7通过排水管9把水体抽排至地面；第五步、依次在其它预定的位置重复第一步至第五步，达到疏干地层中的孔隙水目的。所述超声波发生器3的振荡频率与所述脉冲信号控制装置6所发送的超声波脉冲信号频率一致，该频率值根据需要进行降水处理地域的地层特性参数计算所得；超声波发生器3的形状为长方形板状体、半圆体、圆柱体或点片线状体。所述第一垂直升降装置和第二垂直升降装置结构相同，由上支撑环、下支撑环，和连接所述上、下支撑环的立杆15组成；上支撑环和下支撑环结构相同，如图2所示，由内环16、外环17和连接所述内、外环16、17的横杆18、以及沿周向均布设置在外环17上的多个滚轮19组成，所述立杆15的上、下两端分别与上支撑环和下支撑环的内环16连接。使用时，将第一、第二垂直升降装置通过吊绳放置于抽水井1和发射井2内即可。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波变频复合降水系统，其特征在于：包括间隔开设在需要进行降水处理地域的抽水井和发射井，所述抽水井和发射井的井口为密闭结构；发射井内位于地下水位线以下位置设置有声波发生器，所述超声波发生器通过电缆与发射井外的脉冲信号控制装置相连接；抽水井内位于地下水位线以下位置设置有潜水泵，所述潜水泵的排水管和电源线密封延伸出抽水井外，抽水井内位于地下水位线以上的空腔内设置有导气管，所述导气管密封延伸出抽水井外与抽真空装置相连接。

【技术特征摘要】
1.一种超声波变频复合降水系统，其特征在于：包括间隔开设在需要进行降水处理地域的抽水井和发射井，所述抽水井和发射井的井口为密闭结构；发射井内位于地下水位线以下位置设置有声波发生器，所述超声波发生器通过电缆与发射井外的脉冲信号控制装置相连接；抽水井内位于地下水位线以下位置设置有潜水泵，所述潜水泵的排水管和电源线密封延伸出抽水井外，抽水井内位于地下水位线以上的空腔内设置有导气管...

【专利技术属性】
技术研发人员：李清波，
申请(专利权)人：黄河勘测规划设计有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41