[发明专利]“钻吸法”沉井下沉装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种沉井下沉的设备，尤其是一种用于坚硬地质条件下采用不排水下沉工艺的超深沉井下沉装置。

背景技术

沉井施工方法已逐渐发展成为埋入软土层内各种地下工业建筑和人防工程围护结构的一种形式。随着国家对于环保要求的进一步提高，沿海地区工业废水和城市生活污水需进行深海排放，沉井作为超长距离管道敷设的中间接力点作用愈加明显。为克服在沿海地区海域内复杂地质条件下超深沉井下沉的施工难点，必须对沉井下沉新工艺、新设备的研发。

发明内容

本发明是要提供一种“钻吸法”沉井下沉装置，用于解决超深沉井穿越复杂地质条件这一技术问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种“钻吸法”沉井下沉装置，由刀盘切削系统、驱动装置、高压进水管路、进气管路和出泥管路组成，所述刀盘切削系统连接驱动装置，通过驱动装置调节刀盘转速，用于快速切削各种坚硬程度的土层，所述刀盘切削系统设有进水仓，进水仓连接高压进水管路和进气管路，用于将刀盘土体搅拌成高浓度泥浆，防止刀盘出现“包钻”现象；所述刀盘切削系统通过出泥管路连接吸泥泵，用于将井内的泥浆吸至井外。

所述高压进水管路和进气管路为2寸管。所述出泥管路为6寸排泥管路。所述刀盘切削系统中的刀盘向下切削土体的速度为每分钟2cm。

本发明的有益效果是：该设备由55T履带吊吊放至井内，可实现360°无死角切削井内土体；在设备上设置2套独立切削系统，2个刀盘应反向切削土体，解决在单一方向旋转切削土体时，易产生配套高压进水管路和进气管路相互缠绕的问题。同时，“钻吸”设备根据土层的变化情况，可更换不同刀具，调节刀盘切削速度，利用两侧高压水将刀盘上泥块搅拌成泥浆，通过6寸排泥管路将泥浆排出井内，从而解决超深沉井不排水下沉遇复杂地质条件井内取土的难题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，一种“钻吸法”沉井下沉装置，由刀盘切削系统1、驱动装置3、高压进水管路、进气管路4和出泥管路5组成。

刀盘切削系统1连接驱动装置3，通过驱动装置3调节刀盘转速，用于快速切削各种坚硬程度的土层，刀盘切削系统1设有进水仓2，进水仓2连接高压进水管路和进气管路4，用于将刀盘土体搅拌成高浓度泥浆，防止刀盘出现“包钻”现象；刀盘切削系统1通过出泥管路5连接吸泥泵，用于将井内的泥浆吸至井外。

高压进水管路和进气管路4为2寸管。出泥管路5为6寸排泥管路。刀盘切削系统1中的刀盘向下切削土体的速度为每分钟2cm。整套设备净重约3t。（配套管路不包含在内）

现场施工流程如下：

采用55T履带吊将设备吊放至井内泥面，在把设备管路与地面的管路联通后，地面操作人员启动刀盘旋转切削系统，同时，刀盘两侧2寸供水、供气管路压入高压水和压缩空气，刀盘以每分钟2cm左右的速度慢慢向下切削土体，吊车同步将设备慢慢下放，最后，由地面6寸吸泥泵通过“钻吸”设备的6寸管路将井内的泥浆吸至井外。现场操作人员可根据排出的泥浆浓度、刀盘旋转的电流值，来判断土体软硬程度调节刀盘的切削速度。

本发明应用实施实例

工程位于北部湾近海海域，工程实体为1条外径2000mm、壁厚22mm的污水钢管，污水管道长度3600m，共分为二段（2180m顶管段1+1420m顶管段2）顶进施工。设置2座沉井作为顶管始发井，近海岸侧设置1#沉井作为顶管段1的始发井，而2#沉井既是顶管段1的接收井又是顶管段2的始发井。

本工程2座沉井均位于海域内的2座人工岛上，沉井下沉需穿越复杂的地层，包括⑩、⑿中粗砂和⑧、⑾粉质粘土，沉井需采用不排水下沉工艺，才能保证在下沉过程不发生流沙等不良现象，确保人工岛的结构稳定。为了使沉井可沉井顺利穿越粉质黏土层（承载力f_ak=280KPa，凝聚力C=50KPa），研发“钻吸”设备用沉井下沉，可节约了大量人力、物力和财力，为工程带来了良好的效益。