[发明专利]沉井下沉控制系统及其施工方法

说明书

本发明公开了一种沉井下沉控制系统，包括工程桩、钢筋混凝土承台、钢构支撑柱、千斤顶以及顶压板，其中，工程桩设置有多个且多个工程桩布置于沉井外围，工程桩的桩顶设置钢筋混凝土承台，每一工程桩的桩顶插入一钢构支撑柱，千斤顶安装于钢构支撑柱内部，千斤顶设置有多个且多个千斤顶在钢构支撑柱的高度方向依次布置，顶压板可拆卸安装于沉井的外壁上且其外端插入钢构支撑柱内，多个千斤顶上下交替回落油缸与顶压板配合使用对其施加支撑力或压力以控制沉井下沉深度。本发明提出的沉井下沉控制系统，配合沉井内挖土，可对沉井实施有控制的连续下沉，同时还提高了其工作效率，降低沉井下沉过程失稳的安全风险。

技术领域

本发明涉及地基基础专业沉井下沉施工技术领域，尤其涉及一种沉井下沉控制系统及其施工方法。

背景技术

沉井是修筑深基坑和地下构筑物的一种施工工艺。施工时先在地面或基坑内制作开口的钢筋混凝土井身，待其达到规定强度后，在井身内部分层挖土运出，随着挖土和土面的降低，沉井井身在自重或在其他措施协助下克服与土壁间的摩阻力和刃脚反力，不断下沉，直至设计标高，然后进行封底。

沉井施工工艺的优点是：可在场地狭窄情况下施工较深（可达50余米）的地下工程，且对周围环境影响较小；可在地质、水文条件复杂地区施工；施工不需复杂的机具设备；与大开挖相比，可减少挖、运和回填的土方量。其存在的缺点是施工工序较多，技术要求高、质量控制难，其中沉井下沉过程中的纠偏是沉井施工的关键之一，若在沉井下沉过程中不及时纠偏会导致沉井就位后无法纠正。特别是在深厚软土地基条件下沉井，由于地基承载力差、摩擦系数小等特点，沉井下沉过程中沉井内涌水、涌泥，下沉速度、方向和下沉设计标高非常难于控制等施工难题，以及对周边环境造成破坏等安全环境问题，都是现有技术比较难以解决。

CN101851930A公开了一种沉井的下沉装置及具有该装置的沉井的下沉方法，其解决了沉井抗阻力下沉过程中，难以控制的空间姿态稳定问题。但是，这种装置具有以下几点问题。

1、因为竖向采用多个管节连接即长细比大，而沉井重，则容易造成沉井下沉过程失稳等安全风险。如果解决此问题，需在整个沉井高度方向上设置很多个管节与沉井结构之间的连接件，无形中增大工作量及费用，施工也不方便。

2、每一个沉井下沉过程要经历左、右千斤顶分批下降拆卸、升起、安装管节的二次停顿工作，下沉速度慢，施工效率低。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种沉井下沉控制系统及其施工方法，旨在对沉井实施有控制的连续下沉的同时，提高其工作效率，降低沉井下沉过程失稳的安全风险。

为实现上述目的，本发明提供一种沉井下沉控制系统，包括工程桩、钢筋混凝土承台、钢构支撑柱、千斤顶以及顶压板，其中，

所述工程桩设置有多个且多个工程桩布置于沉井外围，工程桩的桩顶设置钢筋混凝土承台，每一工程桩的桩顶插入一钢构支撑柱，千斤顶安装于钢构支撑柱内部，千斤顶设置有多个且多个千斤顶在钢构支撑柱的高度方向依次布置，顶压板可拆卸安装于沉井的外壁上且其外端插入钢构支撑柱内，多个千斤顶上下交替回落油缸与顶压板配合使用对其施加支撑力或压力以控制沉井下沉深度。

优选地，所述钢筋混凝土承台和钢构支撑柱靠近沉井外壁一侧均设置有滚轮，沉井外壁沿其刃脚底端至顶端设有与滚轮对应的纵向钢板以对沉井下沉起导向和定位作用。

优选地，所述千斤顶和顶压板上均设有受力和变形传感器，同步联动控制装置与受力和变形传感器以及千斤顶的液压系统电连接，各千斤顶通过同步联动控制装置进行控制。

优选地，相邻两所述钢构支撑柱之间通过钢结构件斜向连接，相邻两钢筋混凝土承台之间通过钢筋混凝土连续梁连接。

优选地，所述千斤顶上方与沉井上的顶压板之间设置有橡胶垫板。

优选地，多个所述工程桩在沉井外围四周对称布置。