[发明专利]无人化气压沉箱施工方法

摘要

本发明涉及一种无人化气压沉箱施工方法，具体施工步骤是：1.施工准备，2.沉箱第一次下沉，3.沉箱接高，4.沉箱后期下沉，5.封底施工。本发明的施工方法通过在沉箱工作室内安装可遥控操作的自动挖机，地面操作人员通过监视系统遥控操作取土，并通过出土系统将土排出箱外，整个沉箱出土施工过程可实现无人化施工，可避免以往沉箱施工时大量使用人工操作作业环境差，安全性低，施工效率不高的缺点。

主权项

1.一种无人化气压沉箱施工方法，其特征在于，具体施工步骤是：(一)施工准备(1)现场准备场地布置：根据现场情况布置水、电线路，施工临时设施，地面控制室；放置空压机，移动氧舱，并进行供气管路的布置；(2)沉箱地面制作1)根据现场土质情况及结构形式，开挖基坑，铺设砂垫层，素砼垫层；2)根据结构高度分多次制作沉箱，其中地面制作时包括刃脚制作、底板制作，以便下部形成密闭空间；底板制作时考虑相关设备预埋件，预埋管路的布置；3)底板制作完毕后进行工作室内以及底板上施工设备的安装，主要包括：自动挖掘机，皮带运输机，螺旋出土机，人员进出塔，物料进出塔，以及工作室内照明、通讯、摄像等设备；同时现场打设水位观测井，以观测地下水位变化情况；(二)沉箱第一次下沉(1)在设备安装完毕后进行沉箱第一次下沉，待沉箱刃脚插入原状土2~3米后，向工作室内充入气压，进行气压下沉施工；(2)沉箱工作室内气压大小应以平衡开挖面处外界水压力大小为限，不应过高或过低；(3)沉箱出土采用遥控出土形式，其中出土采取螺旋出土机形式自动出土，使出土过程不需经过烦琐的充、放气过程，提高了施工效率。同时可将物料塔吊斗出土形式作为备用措施；(4)为防止沉箱初期下沉速度太快，在沉箱外围设置多个支撑砂桩，作为辅助支撑控制沉箱下沉速度，砂桩可根据沉箱下沉需要通过适当泻砂来自由调节支撑点的高度，并可分别调节各支撑点高度起到控制沉箱姿态的作用；(三)沉箱接高由于沉箱分为多次制作，多次下沉，在下沉时需进行结构接高；为提高施工效率，上节井壁的接高可与下沉同时进行，此时脚手体系可采取在外井壁上悬挑牛腿的方式搭设外脚手架，内脚手可直接在沉箱底板上搭设，随后上节井壁的接高与下沉同时进行施工；(四)沉箱后期下沉(1)控制工作室气压：随着沉箱下沉深度的增加，工作室气压应不断调高，以便平衡开挖面不断增加的外界水压力；但工作室气压大小应以平衡开挖面处外界水压力大小为限，不应过高或过低；(2)强制压沉：沉箱下沉到后期，由于气压反力等因素的作用，沉箱下沉系数会减小，使沉箱下沉困难，此时可利用外加多个压沉系统进行强制压沉；其中压沉系统动力系统采用千斤顶，并通过地锚进行压沉；同时利用各个千斤顶施加不同压力来控制沉箱姿态；(3)沉箱出土与沉箱第一次下沉相同；(五)封底施工沉箱下沉到最终标高后进行封底施工：采用预先在沉箱底板制作时即按一定间距预埋导管，导管直径与混凝土泵车尺寸相对应；在沉箱下沉过程中，导管上端采用闸门封堵；当沉箱下沉到位准备封底施工前，在沉箱底板上采用长导管一段与底板预埋导管连接，另一段与地面泵车导管连接，并采用泵车直接向工作室内浇筑混凝土；封底混凝土要求采用自流平混凝土，以保证混凝土可以在工作室内在一定范围内自然摊铺；当一处浇筑完毕后，泵车移到下一导管处继续浇筑，直至封底混凝土充满整个工作室空间；封底混凝土达到强度后，再对其与底板之间的空隙处进行压注水泥浆处理。