[发明专利]基于互锁式扩孔钢沉管的深层土壤开挖及回填施工方法

说明书

本发明提供一种基于互锁式扩孔钢沉管的深层土壤开挖及回填的施工方法，包括：在待处理区边界线上选定起始点，以起始点为第一钢沉管中心，采用沉管设备沉入土壤中；根据设定的推进方向，以互锁结构为基点，确定第二钢沉管的沉入点并沉入，依推进方向依次沉入第三、第四钢沉管，各沉管下部的正六边形紧密贴合；对第一钢沉管内的土壤开挖后，边起拔吊出钢沉管边回填；然后将第一钢沉管作为第四钢沉管，留在土壤中的钢沉管顺次变更为第一、第二和第三钢沉管，依次重复操作，实现特定区域的开挖处理及回填。本发明通过多管互锁、外扩孔体及底部靴管，实现了沉管内土壤的开挖处理及回填，施工过程简单，不需要大规模基坑和支护，有效节约了施工成本。

技术领域

本发明属于环境治理、土建基础工程处理领域，特别涉及一种基于互锁式扩孔钢沉管的深层土壤开挖及回填施工方法。

背景技术

随着工业化、城市化的发展，土壤污染修复成为环境治理中越来越关键的环节；对于特定地质条件下如地下深层的污染土体，需要进行开挖施工进行专门处理。土木工程中的特定基础处理，也会涉及局部区域进行开挖处理，多采用基坑开挖及支护的方式进行。

现有技术中，进行土壤治理或特定基础处理时，若采用基坑开挖及支护方式，施工过程复杂，且费用昂贵，不利于环境治理及建筑基础处理的成本控制。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本发明旨在提供一种基于互锁式扩孔钢沉管的深层土壤开挖及回填施工方法，通过多管互锁和钢沉管外扩孔体及底部靴管，实现沉管内土壤的开挖处理及回填，满足土壤治理及工程的需要，施工过程简单，不需要支护，有效节约了施工成本。

为了实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供了一种基于互锁式扩孔钢沉管的深层土壤开挖及回填施工方法，所述施工方法包括如下步骤：

步骤S1，准备至少四根互锁式钢沉管运输到施工现场，安装沉桩设备及起拔设备；所述互锁式钢沉管设置有同轴心的从上至下分布的正六边形扩孔锥体，钢沉管底部为底部靴管；扩孔锥体的六个边中间有贯穿上下的缺口，缺口内设置有贯穿上下的互锁结构，互锁结构焊接于钢沉管外壁上，从底部靴管的底刃上部沿轴线方向延伸至管口；

步骤S2，划定待开挖区域的最大边界，并在边界线上选定起始点；

步骤S3，以起始点为第一互锁式钢沉管中心，通过沉桩设备将第一互锁式钢沉管沉入待开挖的土壤中；

步骤S4，以第一互锁式钢沉管上离边界线最近的互锁结构为基点，将当前互锁结构与第二互锁式钢沉管的互锁结构进行锁定，确定第二互锁式钢沉管的沉入点，通过沉桩设备将第二互锁式钢沉管沉入待开挖土壤中，钢沉管下部通过正六边形的方式实现密合连接；

步骤S5，以第一互锁式钢沉管和第二互锁式钢沉管中心连线向边界线内侧、且距离最近的两个未锁定的互锁结构为基础，与第三跟钢沉管对接互锁联结，并沉入待开挖的土壤中，三个钢沉管下部通过正六边形的方式实现联接贴合，同时，三个钢沉管的中心形成正三角形；

步骤S6，在边界线内侧以开挖推进方向上的两个互锁式钢沉管的距离最近的两个未锁定的互锁结构为基础，与第四钢沉管对接互锁联结，通过沉桩设备将第四互锁式钢沉管沉入待开挖土壤中；

步骤S7，对第一互锁式钢沉管内的土壤进行开挖清理完成后，吊出第一钢沉管，并在吊出过程进行回填；

步骤S8，判断钢沉管是否覆盖边界线内所有需要待开挖区域；若是，则结束施工；若否，则将第一互锁式钢沉管作为第四互锁式钢沉管，留在土壤中的三根钢沉管顺次变更为第一、第二和第三钢沉管，转入步骤S6。

作为本发明的一个优选实施例，所述步骤S6中的推进方向，从构成正三角形顶点的第三互锁式钢沉管中心点出发的两条边中，选择其中一条边对应的成120度角的两个未锁定的互锁结构，作为推进方向。