本發(fā)明涉及沉井建造，具體公開(kāi)了一種預(yù)設(shè)下沉通道的沉井結(jié)構(gòu)和施工方法。

背景技術(shù)：

1、沉井技術(shù)具有較久的應(yīng)用歷史和廣泛的應(yīng)用范圍，在橋梁的基礎(chǔ)、錨碇基礎(chǔ)工程已形成成熟的工法，在建筑工程的基礎(chǔ)或開(kāi)挖防護(hù)工程也有較多運(yùn)用。

2、目前沉井建造技術(shù)是通過(guò)井孔內(nèi)取土，依靠自重進(jìn)行下沉，輔以空氣幕、射水等助沉措施確保下沉順利。沉井建造程序包括：平整場(chǎng)地、制作第一節(jié)沉井、拆模與抽墊木、挖土下沉、沉井接高、地基檢驗(yàn)等處理、封底、填充井孔與封頂。

3、沉井在下沉過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)：下沉困難、突沉或下沉過(guò)快、翻砂、傾斜、偏移等情況。其產(chǎn)生的原因有：地層分布不均勻；取土方式、取土范圍不均衡等。

4、沉井建造過(guò)程中還存在難以穿越深厚粘土層和沉井的自重克服不了井壁阻力的問(wèn)題；降排水下沉過(guò)程容易導(dǎo)致周邊地層沉陷，對(duì)周邊建筑物不利。

5、特別是沉井規(guī)模龐大時(shí)，上層軟弱地基承載力低，首節(jié)沉井制作前，沉井縱墻、橫墻范圍內(nèi)地基需要進(jìn)行臨時(shí)加固，砂樁加固形成復(fù)合地基是常用方法，經(jīng)加固地基承載力提高，可保沉井在首節(jié)制作的地基的穩(wěn)定性。但地基承載力的提高又使下沉變得困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種預(yù)設(shè)下沉通道的沉井結(jié)構(gòu)，包括沉井實(shí)體結(jié)構(gòu)和下沉通道，所述沉井實(shí)體結(jié)構(gòu)置于下沉通道上方，其特征在于：所述沉井實(shí)體結(jié)構(gòu)包括多道縱橫交錯(cuò)的井壁，將沉井分隔為多個(gè)井倉(cāng)區(qū)域，縱橫交叉點(diǎn)為實(shí)心混凝土墻體；所述井壁為雙壁式混凝土墻體，由外井壁、內(nèi)井壁和縱橫交叉點(diǎn)形成上下貫通的中間空心體，所述外井壁和內(nèi)井壁均設(shè)置有壁下刃腳；所述下沉通道由多組通道樁構(gòu)成，所述通道樁包括壁下通道樁、壁外通道樁和壁間通道樁，所述壁間通道樁與所述中間空心體位置對(duì)應(yīng)，所述壁下通道樁設(shè)置在所述壁下刃腳下方，所述壁外通道樁分別設(shè)置在外井壁、內(nèi)井壁的外側(cè)。

2、優(yōu)選的，所述中間空心體內(nèi)還設(shè)有內(nèi)支撐，所述內(nèi)支撐為實(shí)心混凝土結(jié)構(gòu)，與內(nèi)井壁、外井壁固定連接。

3、優(yōu)選的，所述內(nèi)支撐水平方向上間隔2米設(shè)置一道，豎直方向上間隔2米設(shè)置一道。

4、優(yōu)選的，所述外井壁、內(nèi)井壁外側(cè)還設(shè)有減摩件，所述減摩件未凸形結(jié)構(gòu)，沿外井壁、內(nèi)井壁外側(cè)水平布置。

5、優(yōu)選的，所述通道樁采用中砂、細(xì)砂、砂土、碎石、卵石等材料中的一種或其組合灌填而成。

6、本發(fā)明還公開(kāi)了一種預(yù)設(shè)下沉通道的沉井施工方法，具體步驟如下：

7、s1：劃出沉井施工區(qū)域，平整場(chǎng)地；

8、s2：根據(jù)井壁寬度確定下沉通道平面尺寸，在地面上標(biāo)化出下沉通道范圍；

9、s3：在中間空心體位置中心處打設(shè)壁間通道樁；在壁下刃腳位置中心軸線處打設(shè)壁下通道樁；在外井壁、內(nèi)井壁邊線外側(cè)打設(shè)壁外通道樁；通道樁的打設(shè)方法包括拔管、反插、留振、復(fù)打等程序，通過(guò)控制拔管、反插、留振程序的行程長(zhǎng)度和時(shí)間以及復(fù)打次數(shù)，調(diào)節(jié)不同土層的地基承載力。

10、s4：將下沉通道范圍由地面向下開(kāi)挖兩米，形成首節(jié)沉井鋼殼安裝工作面溝槽；

11、s5：首節(jié)沉井鋼殼安裝完成后，回填并壓實(shí)沉井井壁外側(cè)安裝工作面溝槽；

12、s6：澆筑首節(jié)沉井實(shí)體結(jié)構(gòu)混凝土；

13、s7：在中間空心體中采用高壓水槍配合空氣吸泥機(jī)的水力法逐步降低壁間通道樁和周邊土體，沉井逐步下沉，首節(jié)沉井頂面接近地面時(shí)，停止空氣吸泥機(jī)工作；

14、s8：進(jìn)行下一節(jié)沉井接高作業(yè)；

15、s9：在中間空心體中采用高壓水槍配合空氣吸泥機(jī)的水力法逐步降低壁間通道樁和周邊土體，沉井逐步下沉，本節(jié)沉井頂面接近地面時(shí)，停止空氣吸泥機(jī)工作；

16、s10：重復(fù)s8、s9過(guò)程直至達(dá)到設(shè)計(jì)下沉深度；

17、s11：完成后續(xù)井倉(cāng)區(qū)域取土工作，施工完畢。

18、進(jìn)一步的，所述沉井實(shí)體結(jié)構(gòu)首節(jié)采用鋼殼混凝土結(jié)構(gòu)，其他節(jié)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

19、進(jìn)一步的，所述步驟s11根據(jù)封底技術(shù)的不同，可以有兩種施工方式，具體為：

20、第一種：

21、s111：井倉(cāng)區(qū)域進(jìn)行深層地基加固；

22、s112：井倉(cāng)區(qū)域進(jìn)行土方干開(kāi)挖作業(yè)；挖至深層地基加固頂面；施工完畢。

23、第二種：

24、s111：在中間空心體中進(jìn)行水下混凝土澆筑使沉井實(shí)體結(jié)構(gòu)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)；

25、s112：采用高壓水槍配合空氣吸泥機(jī)的水力法進(jìn)行井倉(cāng)區(qū)域取土；

26、s113：井倉(cāng)區(qū)域取土達(dá)到沉井底標(biāo)高時(shí)，進(jìn)行混凝土水下封底，施工完畢。

27、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

28、1、采用貫穿沉井全深的通道樁，使沉井井壁下方的土層趨于一致、同質(zhì)化，使沉井下沉量更加均勻和同步；通道樁穿透深厚粘土層，有力預(yù)先破壞粘土層的承載力和粘聚力，促使下沉更加順利；從中間空心體采用高壓水槍配合空氣吸泥機(jī)的水力法逐步降低壁間通道樁和周邊土體，實(shí)現(xiàn)下沉通道的復(fù)合地基承載力在施工過(guò)程中可調(diào)可降，適應(yīng)沉井下沉需要，伴隨沉井接高和下沉的過(guò)程進(jìn)行地基承載力的調(diào)整。實(shí)現(xiàn)在建造過(guò)程中可均衡地伴隨式下沉，同時(shí)可穿越深厚粘土層建造沉井。

29、2、沉井下沉狀態(tài)從依靠接高配置的方法，改變?yōu)檎{(diào)整下沉通道的復(fù)合地基承載力的方法促使沉井下沉；沉井每節(jié)接高的高度可以降低、同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)接高一次下沉一次，不需要通過(guò)多次接高來(lái)實(shí)現(xiàn)達(dá)到下沉狀態(tài)，接高高度的降低避免了高空作業(yè)，使施工更加安全；砂、碎石通道樁在水力作用下的攪合，可以同步破壞深厚粘土層的粘聚力，在粘土層取土效率更高，避免了沉井出現(xiàn)滯沉狀態(tài)；下沉通道的復(fù)合地基承載力可進(jìn)行調(diào)整和人為卸載，首節(jié)可以實(shí)現(xiàn)自沉，避免采取降排水方法助沉，可避免對(duì)周圍建筑物、管線等的影響；壁外通道樁和減摩件的設(shè)置能夠減少縱墻和橫墻外側(cè)壁摩擦阻力，使沉井下沉更加順利。

技術(shù)特征：

1.一種預(yù)設(shè)下沉通道的沉井結(jié)構(gòu)，包括沉井實(shí)體結(jié)構(gòu)和下沉通道，所述沉井實(shí)體結(jié)構(gòu)置于下沉通道上方，其特征在于：所述沉井實(shí)體結(jié)構(gòu)包括多道縱橫交錯(cuò)的井壁（1），將沉井分隔為多個(gè)井倉(cāng)區(qū)域，縱橫交叉點(diǎn)（4）為實(shí)心混凝土墻體；所述井壁（1）為雙壁式混凝土墻體，由外井壁（11）、內(nèi)井壁（12）和縱橫交叉點(diǎn)（4）形成上下貫通的中間空心體（2），所述外井壁（11）和內(nèi)井壁（12）均設(shè)置有壁下刃腳（7）；所述下沉通道由多組通道樁（5）構(gòu)成，所述通道樁（5）包括壁下通道樁（52）、壁外通道樁（51）和壁間通道樁（53），所述壁間通道樁（53）與所述中間空心體（2）位置對(duì)應(yīng)，所述壁下通道樁（52）設(shè)置在所述壁下刃腳（7）下方，所述壁外通道樁（51）分別設(shè)置在外井壁（11）、內(nèi)井壁（12）的外側(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)設(shè)下沉通道的沉井結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述中間空心體（2）內(nèi)還設(shè)有內(nèi)支撐（3），所述內(nèi)支撐（3）為實(shí)心混凝土結(jié)構(gòu)，與外井壁（11）、內(nèi)井壁（12）固定連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種預(yù)設(shè)下沉通道的沉井結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述內(nèi)支撐（3）水平方向上間隔2米設(shè)置一道，豎直方向上間隔2米設(shè)置一道。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)設(shè)下沉通道的沉井結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述外井壁（11）、內(nèi)井壁（12）外側(cè)還設(shè)有減摩件（6），所述減摩件（6）為凸形結(jié)構(gòu)，沿外井壁（11）、內(nèi)井壁（12）外側(cè)水平布置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)設(shè)下沉通道的沉井結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述通道樁（5）采用中砂、細(xì)砂、砂土、碎石、卵石材料中的一種或其組合灌填而成。

6.一種預(yù)設(shè)下沉通道的沉井施工方法，包括如權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的一種預(yù)設(shè)下沉通道的沉井結(jié)構(gòu)，該沉井施工方法的具體步驟如下：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種預(yù)設(shè)下沉通道的沉井施工方法，其特征在于：所述沉井實(shí)體結(jié)構(gòu)首節(jié)采用鋼殼混凝土結(jié)構(gòu)，其他節(jié)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種預(yù)設(shè)下沉通道的沉井施工方法，其特征在于：所述步驟s11具體為：

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種預(yù)設(shè)下沉通道的沉井施工方法，其特征在于：所述步驟s11具體為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及沉井建造技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種預(yù)設(shè)下沉通道的沉井結(jié)構(gòu)及施工方法，該結(jié)構(gòu)包括沉井實(shí)體結(jié)構(gòu)和下沉通道，沉井實(shí)體結(jié)構(gòu)置于下沉通道上方，包括多道縱橫交錯(cuò)的井壁，將沉井分隔為多個(gè)井倉(cāng)區(qū)域，該井壁為雙壁式混凝土墻體，由外井壁、內(nèi)井壁和縱橫交叉點(diǎn)形成上下貫通的中間空心體，所述下沉通道由多組通道樁構(gòu)成，通道樁包括壁下通道樁、壁外通道樁和壁間通道樁，壁間通道樁與所述中間空心體位置對(duì)應(yīng)，壁下通道樁設(shè)置在所述壁下刃腳下方，壁外通道樁分別設(shè)置在外井壁、內(nèi)井壁的外側(cè)。本發(fā)明可以在不同土層中建造沉井，在建造過(guò)程中可均衡地伴隨式下沉，可穿越深厚粘土層建造沉井；提供的深層地基加固封底方案，能夠?qū)崿F(xiàn)井倉(cāng)土方干開(kāi)挖。

技術(shù)研發(fā)人員：譚奎,季愛(ài)民,肖冰,冷斌,莊偉,王芃,王學(xué)蘭,譚翠,程英,王平,張進(jìn)軍,周志祥,孫勝松,王玉芹,俞華東
受保護(hù)的技術(shù)使用者：泰州名匠工程項(xiàng)目管理有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24