[发明专利]沉井下沉施工中空气幕减阻助沉装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种沉井下沉施工装置，尤其是一种沉井下沉施工中空气幕减阻助沉装置。

背景技术

沉井下沉过程中，下沉阻力一般由底部地基反力，以及井壁与土之间的摩阻力组成。当沉井下沉深度较深时，侧摩阻力有可能成为阻碍沉井顺利下沉的重要因素。同时侧摩阻力的存在还导致沉井下沉过程带动周边土体下沉，引起周边土体的沉降。如采取常规的堆载压重助沉、钻孔破坏井外土体，以减小沉井侧摩阻力等方法有着操作不便，助沉效果不明显。尤其是针对尺寸较大沉井下沉的情况尤为如此。

发明内容

本发明是要提供一种沉井下沉施工中空气幕减阻助沉装置，在沉井下沉过程中，通过设置供气管向井壁外压注压缩气体，在井壁外形成气幕，达到减小沉井下沉侧摩阻力的目的。

为实现上述目的，本发明的技术方案是；一种沉井下沉施工中空气幕减阻助沉装置，包括空压机、气包，预埋供气管，气龛，其特点是：沉井壁内分别预埋竖向供气主管和水平供气管，竖向供气主管进气口与地面空气压缩机相连，出气口与水平供气管相连，若干个气龛分别预设在沉井外壁上的凹槽中，并成间隔排列，沉井外壁的凹槽处设有空气幕气孔，气龛进气口连接水平供气管。 

气龛为倒梯气龛，并设置在沉井外壁10cm的砼层内，气龛在水平方向以1.5m间距排列，相邻两层气龛交错布置，垂直方向按1.5m间距布置。

一组水平供气管预设在沉井周向，相邻两根水平供气管通过三通与一根竖向供气主管相连，水平供气管上开有Ф3mm的喷气孔。

竖向供气主管通过空气分流器与沉井壁外供气总管连接。

本发明的有益效果是：

通过在沉井壁内预埋供气管，并与地面空气压缩机相连接。在沉井下沉过程中向井壁外压注压缩气体，在井壁外形成一层气幕，可显著减小井外壁摩阻力，达到助沉效果。同时由于气幕起到了隔断沉井井壁与外围土体之间联系的作用，也有效的控制了沉井下沉过程中共的井壁带土现象。气幕法的一个独特优点是操作便利，尤其是在粘性土中进行下沉时效果更好。同时，由于空气管路为地面分路控制，还可通过调节各分路阀门对沉井进行辅助纠偏。

附图说明

图1是本发明的结构布置图；

图2是本发明的沉井空气幕组结构剖视图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1，2所示，本发明的沉井下沉施工中空气幕减阻助沉装置，包括空压机5、气包6，预埋供气管，气龛4等。

沉井1壁内分别预埋竖向供气主管2和水平供气管3，竖向供气主管2进气口与地面空气压缩机5相连，出气口与水平供气管3相连，若干个气龛4分别预设在沉井1外壁上的凹槽中，并成间隔排列，凹槽处设有空气幕气孔，气龛4进气口连接水平供气管3。 

气龛4为可采用倒梯气龛，并设置在沉井1外壁10cm的砼层内，气龛4在水平方向以1.5m间距排列，相邻两层气龛4交错布置，垂直方向按1.5m间距布置。

一组水平供气管3预设在沉井2周向，相邻两根水平供气管3通过三通与一根竖向供气主管2相连，水平供气管3上开有Ф3mm的喷气孔。

竖向供气主管2通过空气分流器8与沉井壁外供气总管7连接。

（1）   气龛4是空气系统的关键设施，它直接决定空气幕的使用效果，气龛4是预设在沉井1外壁上的凹槽，空气幕气孔即开口于此，它对喷气孔有保护作用，并便于由喷气孔射出的高压气扩散，沿沉井1壁上升，形成气幕，可采用倒梯气龛4设置在沉井`外壁10cm的砼层内，气龛4排列在水平方向以1.5m为标准间距，相邻两层气龛4交错布置，垂直方向按1.5m间距布置，考虑到气龛4位置如放的过低，可能会导致高压气流沿刃脚底进入井内引起翻砂，因此气龛一般在离刃脚2m处开始布置，由于接近地面一段，气体会沿沉井壁冒出故离地面4m范围内不布置气龛，为便于施工压气和纠偏，全部气龛沿沉井周向划分为若干个组，每组均有独立的竖向供气支管供气。

（2）     沉井壁内予埋管路：空气幕的喷气孔是在供气管上用手枪钻打出的，考虑到沉井纠偏和控制下沉速度的需要，这些带有喷气孔的管路采用水平供气管方式进行分层布置，即沿沉井周向每一组均为水平供气管，相邻两根水平供气管利用三通与一根竖向供气主管相连，可根据沉井壁高度布置多层水平供气管。水平供气管3和竖向供气主管2均可采用Ф50mm无缝钢管。喷气孔在气管位置用于手枪钻在水平供气管上打出Ф3mm的孔，为便于气体扩散，气孔位置稍偏上为宜，同时注意磨掉小孔处的毛料，以防止堵塞气孔，下沉施工前，要进行压气试验，以检验气孔及管路是否通畅。