[发明专利]沉井高压水助沉的施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种沉井施工方法，特别是一种适用于较硬地层中的沉井施工方法。

背景技术

沉井具有刚度大，承载力高、抗渗能力强等诸多优点，使其成为城市大型地下构筑物和深基础最重要的施工方式之一。当然沉井施工中仍然有着一些难以解决的技术问题。例如，当下沉过程中，遇到砂土、砂砾石层或者砂卵石层时，经常会出现沉井难以继续下沉的问题，目前沉井辅助下沉的措施主要包括射水下沉法，触变泥浆护壁下沉法、压重下沉法等。目前使用的沉井射水下沉法，仍存在助沉效率较低的问题，这将会拖延施工工期。本发明对射水下沉的施工部署和方法进行改进，提高了助沉效率。

发明内容

本发明是要提供一种沉井高压水助沉的施工方法，该方法对沉井射水下沉方法进行了改进，通过在刃脚内外侧预先安设钢管，借助高压水在刃脚两侧冲刷土层，能够有效减少刃脚处的下沉阻力，增大沉井的下沉系数，并且安全可靠、经济高效。

本发明的技术方案是：一种沉井高压水助沉的施工方法，包括以下步骤：

①在沉井井壁制作时，预先在井壁内两侧分布安设钢管，钢管应沿着井壁均匀安设，并应自上而下伸至刃脚处；

②若遇到下沉受阻时，在每根钢管的上端口通过高压水泵向钢管内压入高压水破坏沉井刃脚内外侧的土体，减少下沉阻力；

③检查沉井是否下沉到位，若未到位，应返回步骤②，直至沉井下沉到位。

所用钢管的直径为40mm-120mm，钢管的出水口距离刃脚底端为100mm-300mm.。

在砂土中，高压水泵向钢管内压入的高压水压为0.4-0.6MPa；在砂砾石层中，高压水泵向钢管内压入的高压水压为0.6-12MPa；在砂卵石层中，高压水泵向钢管内压入的高压水压为8-20MPa。

本发明的有益效果：通过在刃脚两侧高压水助沉，提高了传统助水下沉的施工效率。

附图说明

图1为本发明的沉井高压水助沉的施工方工艺流程图；

图2为沉井高压水助沉施工部署主剖视图；

图3为沉井高压水助沉施工部署的左剖视图；

图4为刃脚处钢管示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

如图1所示，一种沉井高压水助沉的施工方法，包括以下步骤：

①在沉井井壁制作时，预先在井壁内两侧分布安设钢管，钢管应沿着井壁均匀安设，并应自上而下伸至刃脚处；

②若遇到下沉受阻时，在每根钢管的上端口通过高压水泵向钢管内压入高压水破坏沉井刃脚内外侧的土体，减少下沉阻力；

③检查沉井是否下沉到位，若未到位，应返回步骤②，直至沉井下沉到位。

所用钢管的直径为40mm-120mm，钢管的出水口距离刃脚底端为100mm-300mm.。

在砂土中，高压水泵向钢管内压入的高压水压为0.4-0.6MPa；在砂砾石层中，高压水泵向钢管内压入的高压水压为0.6-12MPa；在砂卵石层中，高压水泵向钢管内压入的高压水压为8-20MPa。

黄浦江上游某原水支线工程是黄浦江上游水源地连通管工程的支线工程。本工程采用顶管工艺进行隧道施工，顶管工作井及接收井采用沉井工艺施工。该工程采取了本发明中的高压水助沉施工方法。

高压助沉施工方法流程如下：

1、根据图2，3所示，在井壁1内外两侧均匀布置外侧钢管3及内侧钢管4，外侧钢管长4.5m，内侧钢管长4m，每一根钢管经流通管道5与高压水泵6相连，流通管道为PVC管道，强度满足压力要求。钢管采用公称直径120mm的不锈刚管连接而成，钢管连接采用螺纹连接，钢管安设前，进行了强度试验和严密性试验，以防漏压。

2、钢管出水口7距离刃脚2底部200mm（见图4）。

3、由于该工程沉井刃脚处的土质为砂砾石层，因此选用的高压水压为1MPa，选用的高压水泵最大泵压为1.6MPa，满足助沉要求。高压水从外侧钢管3及内侧钢管4流出，冲刷刃脚2处的硬质土，根据工程实际情况，冲刷时间为30min，破坏了刃脚2处的土体，减少了刃脚处的下沉阻力，使沉井可以继续下沉。

4、高压水助沉措施应保证沉井可下沉至设计位置，若达不到要求，应继续采用高压水助沉，必要时，可以适度增加高压水压。

5、实际上本发明中的钢管并不需要完全启用，应根据实际情况对称使用。

6、实际上本发明中的钢管直径，布置间距及距离刃脚底端的高度应根据实际情况进行验算得到。

7、在实际过程中，在利用高压水助沉时，仍可以采用压重下沉法辅助下沉。