[发明专利]一种竖向泥水平衡施工方法

说明书

技术领域

本发明属于土木施工技术领域，涉及一种沉井施工方法，特别是一种利用沉井的竖向泥水平衡施工方法。

背景技术

在进行地下施工，一般在施工大型桥墩的基坑，污水泵站，大型设备基础，人防掩蔽所，盾构拼装井，地下车道与车站水工基础施工围护装置时使用。利用沉井施工法具有较高的施工效率。

沉井主要由刃脚、井壁构成。井壁：沉井的外壁，是沉井的主要部分，它应有足够的强度，以便承受沉井下沉过程中及使用时作用的荷载；同时还要求有足够的重量，使沉井在自重作用下能顺利下沉。刃脚：井壁下端一般都做成刀刃状的“刃脚”，其功用是减少下沉阻力。

沉井施工法，先在地表制作成一个沉井，然后在井壁的围护下通过从井内不断挖土，使沉井在自重作用下逐渐下沉，达到预定设计标高后，再进行封底，构筑内部结构。

但是，当施工的土质为松软的沙石或含水较多时，采用人工或机械挖土下沉的方法就很不方便，另外，如果采用水泵对沉井内进行排水，在深度较浅时是可以的，但当沉井达到一定深度时，不但排水不便，而且沉井周围强大的水压力也容易将沉井压坏。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种竖向泥水平衡施工方法，本方法能够使沉井适应于水环境土质，并利用水实现沉井的下沉，同时在保持沉井内外受的水压平衡，防止沉井发生失稳破坏。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现： 一种竖向泥水平衡施工方法，包括以下步骤：

第一步，预埋钢板刃脚，井筒刃脚采用钢板制作，呈尖刀型插入坑槽中，刃脚中空，里面安装泵，刃脚内侧设置与泵联通的喷水嘴；

第二步，制作首节井筒壁，利用钢筋混凝土浇筑井筒，井筒分外衬和内衬两层，两层之间隔离出清水池和工作井隔间，井筒预埋钢筋与刃脚焊接，形成整体；

第三步，冲水下沉，将清水池中注入清水，通过高压水管接至刃脚内泵，施工人员进入工作井中，通过高压冲水，稀释刃脚部位及井内淤泥，利用沉井自重下沉，完成首节井筒下沉，井内泥浆采用泥浆泵抽出，进入场外设置的泥水分离器，将泥浆和水分离，分离后的泥浆变土块后出渣，清水重新注入清水池；

同时在沉井外衬和内衬之间清水池内注入清水，保持井内和井外之间压力平衡，防止沉井发生失稳破坏。

第四步，制作第二节井筒，停止冲水，在首节井筒顶部，安装钢筋、模板，浇筑第二节井筒壁混凝土，冲水下沉直至所有井筒下沉完毕；

第五步，浇筑水下砼，通过井筒，浇筑水下砼，将井筒底部封闭；

第六步，内壁施工，用泥浆泵抽出上部第一节井筒内泥浆，清水池内水位同时下降，拆除内衬，用钢支撑进行沉井内临时支撑，确保外壁稳固，按设计分段浇筑钢筋混凝土内壁。

作为优选，在上述的竖向泥水平衡施工方法中，在首节沉井底部安装水平螺旋钻杆，钻杆上设置有螺旋叶片，利用电机带动螺旋钻杆转动切削淤泥。

作为优选，在上述的竖向泥水平衡施工方法中，钻杆采用钢管制作，钢管壁上设置出水孔，在电机控制钻杆转动的同时，向钻杆内打入压力水，水从水孔喷出加速泥浆形成。

作为优选，在上述的竖向泥水平衡施工方法中，利用控制刃脚处泵的冲水压力，控制井筒下沉速度。

作为优选，在上述的竖向泥水平衡施工方法中，通过调节不同侧刃脚处泵的冲水压力调节井筒的倾斜。

作为优选，在上述的竖向泥水平衡施工方法中，通过调节不同侧清水池内的水量调节井筒的倾斜。

作为优选，在上述的竖向泥水平衡施工方法中，内外壁植筋相连。内部纵向设置预应力管。强度达到要求后，进行预应力张拉，增强井筒的抗挤压能力。在测定钢支撑不受力后，拆除钢支撑。

作为优选，在上述的竖向泥水平衡施工方法中，刃脚为钢板制作的三角形刃脚，刃脚三角形底部一棱边与外层井壁底部通过铰链轴连接，另一棱边与内层井壁之间设置有控制刃脚绕铰链轴转动的液压缸。在刃脚卡住时，通过液压缸的伸缩控制刃脚活动，加速沉井下移。

与现有技术相比，本竖向泥水平衡施工方法具有以下优点：

1、本发明通过刃脚喷水及钻杆搅动，将土层变为泥浆，能够使沉井适应于水环境土质，并利用水实现沉井的下沉，同时在保持沉井内外受的水压平衡，防止沉井发生失稳破坏。。

2、本发明利用水槽不但可以实现水的循环利用，而且还可通过不同方向水槽中的水量来调节沉井不同侧的刃脚的压力，防止沉井倾斜。

附图说明

图1是本发明的井筒俯视结构示意图；

图2是图1的A—A截面向视结构示意图；

图3是图1的B—B截面向视结构示意图；