[发明专利]一种沉井施工设备及施工方法

说明书

本发明涉及水利水电工程技术领域，具体涉及一种沉井施工设备及施工方法。其中，包括用于向下挖掘竖井的挖掘机构；用于随所述挖掘机构掘进，往竖井内提放沉井的沉井提放机构；渣浆分离机构；以及排浆、注浆机构；用于冲击并软化竖井阻挡所述沉井下沉的部位，以及稀释竖井内泥浆的密度的高压冲水机构。通过排浆、注浆循环机构，以及高压冲水机构两套注浆系统的设置，在沉井产生不均匀下降时，可利用高压冲水机构冲击沉井下沉阻力点，减小该处井口下端摩阻力，从而保证沉井均匀下降。

技术领域

本发明涉及水利水电工程技术领域，具体涉及一种沉井施工设备及施工方法。

背景技术

在水利水电工程施工中，沉井施工法是修筑水闸、泵站工程和深埋基础工程所采用的重要施工方法之一，其具有施工工艺简单，埋深大，整体性及稳定性好等优点，并且对邻近建筑物和周围环境的影响较小。进行沉井施工，比大开挖施工，可大大减少挖、运、回填的土方量，因此可加快施工进度，降低施工费用。

现有技术的沉井施工设备中，在沉井下降的过程中，当所挖的竖井的侧壁对在竖井内下沉的沉井的阻力大于沉井的自重时，会产生沉井的不均匀沉降现象，现有的解决办法是通过辅助加压机构进行加压，辅助加压机构包括加压支架，设置在加压支架上的加压油缸、与加压油缸的伸缩端连接的压板，通过压板抵住沉井对沉井进行加压，从而使沉井顺利下沉。这样的辅助加压机构不仅结构庞大，而且运输安装不便。另外，在对于不同地质，例如砂砾地层、粘土层等地层进行施工过程中，施工人员需要先勘察地质，在沉井施工地点钻探，了解该处地质情况，然后进行沉井施工设备的选择。但实际上，上述施工准备也并不能够完全反映地层的实时施工环境，并且选择的施工设备在实际沉井施工过程中，不能够根据地质条件进行调节。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中沉井施工中易产生不均匀沉降，从而提供一种高效沉井施工的设备及施工方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供了一种沉井施工设备，包括：

挖掘机构，用于向下挖掘竖井；

沉井提放机构，用于随所述挖掘机构掘进，往竖井内提放沉井；

渣浆分离机构；

排浆机构，用于将竖井内的泥浆混合物抽吸至所述渣浆分离机构进行分离；

注浆机构，用于将渣浆分离机构分离后的泥浆注回竖井内；

高压冲水机构，用于冲击并软化竖井阻挡所述沉井下沉的部位，以及稀释竖井内泥浆的密度。

上述沉井施工设备中，还包括：

沉井位置传感器，其绕所述沉井的井壁均匀设置，对所述沉井下降位置进行实时检测；

控制器，其与所述沉井位置传感器通信连接，获取沉井位置信号，判断沉井受阻位置，所述控制器与高压冲水机构及所述注浆机构通信连接，所述控制器控制所述高压冲水机构朝沉井受阻位置喷射高压水，并控制注浆泵停止工作。

上述沉井施工设备中，还包括泥浆密度分析器，其设置于所述渣浆分离机构内，对所述渣浆分离机构内的泥浆密度进行检测；所述控制器与泥浆密度传感器通信连接，对所述泥浆密度分析其输送的泥浆密度值进行判断，若所检测的泥浆密度值大于或等于第一阈值时，所述控制器控制所述高压冲水机构开始工作，并控制注浆泵停止工作。

上述沉井施工设备中，高压冲水机构包括高压水泵，进水管和高压水枪；所述高压水泵的入口与水源连接，所述高压水泵的出口与所述进水管的一端连接，所述进水管的另一端连接所述高压水枪。

上述沉井施工设备中，挖掘机构为抓挖机，其开挖竖井内土体并将开挖的土体运输至所述竖井外。