[发明专利]用于支撑沉井结构的外支撑体系及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种沉井结构的支撑体系，尤其是指在沉井施工中用于支撑沉井结构的外支撑体系。同时，本发明还涉及这种支撑体系的施工方法。 

背景技术

沉井作为地下空间构筑物或高层建筑深基础或深基坑支护施工的一种结构，有其独特的工程应用条件范围。比如，一般在较好的硬土地质条件下，可不采用沉井技术，而采用其它基坑施工技术方法则更为便捷经济。然而在软土地区，由于地质疏松，稳定性差，承载力低，因此采用一般的基坑支护结构则将导致高昂的支护费用，同时导致施工的工期变长，此外，施工的风险也较大。采用沉井施工技术方法取代一般的基坑支护技术是工程界长期研究的方向性课题之一，而采用沉井技术方案亦有其自身特殊的成本构成与施工风险。为了降低工程成本和施工风险，申请号为200810026012.6、发明名称为《沉井结构及将沉井结构平稳准确沉入地面的方法》的发明专利就提供了一种非常的解决办法。 

下面简单介绍上述发明专利的技术方案，如图1所示为上述技术方案的一种具体的实施例，沉井结构1的外部高位牛腿2通过活动垫块3支撑于千斤顶4之上，千斤顶4支撑于桩体5之上，以防止沉井结构1的不可控、不平衡、随机的自由下沉。千斤顶4被分成两批(第一批千斤顶和第二批千斤顶)，初始状态下全部的千斤顶4是处于伸长状态的。 

第一次同时操作全部的千斤顶4缩短高度，沉井1便实现了第一次可控下沉。 

为了实现沉井1的第二次下沉，操作第一批千斤顶缩短一定的高度，使其处于脱离支撑工作状态，此时由第二批千斤顶通过活动垫块支撑着沉井结构；接着将第一批千斤顶之上的最高的1号垫块抽出，再恢复第一批千斤顶的伸长顶紧状态，使2号垫块顶紧牛腿接受荷载以支撑沉井结构。接着操作第二批千斤顶缩短一定的高度，使其处于脱离支撑工作状态，此时由第一批千斤顶通过活动垫块支撑着沉井结构；接着将第二批千斤顶之上的最高的1号垫块抽出，再恢复第二批千斤顶的伸长顶紧状态使2号垫块顶紧牛腿接受荷载以支撑沉井结构，达到全部的千斤顶共同接受荷载以支撑沉井结构，接着切割与拆除千斤顶顶杆四周的一段导向限位结构6， 

此时，第二次同时操作全部的千斤顶缩短高度，沉井1便实现了第二次可控下沉。按照上述沉井结构1第二次下沉的方法步骤，如此循环操作即可将沉井结构1安全、平稳、准确地下沉到预定的深度。 

上述沉井技术方案虽然能够有效地降低基坑工程成本和沉井施工风险，但还是存在一定的缺陷。由于抽取活动垫块需在高空作业以及在沉井下沉时需要人工不断地切割拆除活动垫块周围的导向限位结构体，使得工人劳动强度较大，不利于进一步加快施工速度。且沉井制作时因导向限位壁凸出而制作难度较大，投入材料较多，切割后不能回收利用，造成资源的浪费。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于支撑沉井结构的外支撑体系，这种外支撑体系在能够有效保证沉井结构的安全下沉情况下，不但能降低劳动强度与加快施工进度，而且还能回收利用施工材料，减少了资源的浪费。 

为了解决上述技术问题，本发明用于支撑沉井结构的外支撑体系包括支撑牛腿，支撑牛腿固定在沉井结构外壁上；上支撑管柱，上支撑管柱沿竖直方向设置，其上端固定于支撑牛腿上，上支撑管柱包括若干节管柱节，管柱 节之间采用可拆卸的方式安装；下支撑管桩，下支撑管桩设置在土体中，用于支撑沉井结构；以及千斤顶，千斤顶位于上支撑管柱与下支撑管桩之间，其上端与上支撑管柱的下端接触，其下端位于下支撑管桩上。 

本发明用于支撑沉井结构的外支撑体系中上支撑管柱被固定在位于沉井结构外壁上的支撑牛腿上，上支撑管柱不接受荷载时被悬挂在支撑牛腿上，这样使得施工人员可以在地面上缩短上支撑管柱的长度，从而使得沉井结构安全下沉。相比施工人员在高空作业，本发明外支撑体系使得施工人员在地面作业，可以降低施工人员的劳动强度。同时，由于上支撑管柱是由采用可拆卸的方式安装在一起的管柱节构成，在沉井结构下沉需要调整千斤顶高度时，只需从上支撑管柱上拆卸一节管柱节即可，而且拆卸下的管柱节还可以在下一工程中使用。相比现有的在高空抽取活动垫块、不断切割活动垫块导向限位结构的作业方式，这种结构的支撑体系不但能够降低施工人员的劳动强度以及加快施工进度，而且还能回收利用一部分的施工材料，减少了资源的浪费。 

同时，本发明还提供了一种针对上述外支撑体系的施工应用方法，其施工步骤包括： 

a、在土体中设置下支撑管桩，在地面上构建第一层沉井结构，在第一层沉井结构外壁上设置第一支撑牛腿，将第一上支撑管柱的上端固定在第一支撑牛腿上；