CN101962957A - 一种沉井结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沉井结构,包括井体,所述井体截面外轮廓为圆形,中心设有中心孔,所述中心孔周围的井体形成井壁,所述井壁上设有多个与所述中心孔平行的圆孔,所述圆孔以井体轴心为中心对称分布。本发明的沉井结构构造简单,孔数量少,受力合理;沉井截面为中心对称结构,井孔分大小孔,下沉时便于施工操作和定位控制。
Description
技术领域
本发明涉及大型桥梁的基础,包括深水基础和悬索桥锚碇基础。
背景技术
随着国内桥梁建设的发展,大型桥梁基础不断出现。目前常见的桥梁基础主要有桩基础、扩大基础、沉井基础。扩大基础受地质条件影响较大,在覆盖层较厚或深水中较少使用;桩基础使用范围最广,但对大型桥梁基础,采用桩基础规模较大,工程费用多;而沉井基础刚度大、规模小、工期相对较小,在桥梁建设中有较大的发展空间。
目前的沉井基础截面主要有圆形、矩形和圆端型,截面内的井孔划分主要有行列式和多圆孔式(若干小圆孔沿井壁中心轴对称布置,一般适用于圆形截面的沉井)。对于矩形沉井,抗弯刚度大,在弯矩作用下,沉井整体受力较好;但矩形截面沉井井孔一般呈行列式布置,在水平土压力作用下,纵横向隔墙形成井壁的支点,井壁在平面内为多点支撑梁,所受弯矩大,受力较差;且行列式为非中心对称结构,在下沉中容易出现扭转以致难以纠正的问题。
对于圆形截面,为中心对称结构,下沉中易于定位;但圆形截面沉井井孔若为行列式布置,同样存在矩形截面沉井的缺陷;若采用多圆孔式的井孔布置,虽然受力较好,但由于孔多,在平面内各圆孔之间有较大面积的实体,在沉井下沉过程中,实体下的土体较难清除,造成其正面阻力较大,下沉困难;且由于实体面积大,井身混凝土数量较多。
因此,目前的沉井基础结构在经济性、施工便利性或受力合理性上有一定的缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种受力合理、经济性较好,同时施工又较为方便的新型沉井结构及其施工方法。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种沉井结构,包括井体,所述井体截面外轮廓为圆形,中心设有中心孔,所述中心孔周围的井体形成井壁,所述井壁上设有多个与所述中心孔平行的圆孔,所述圆孔以井体轴心为中心对称分布。
进一步地,所述井体分成多段。
进一步地,所述井体最下的一段为钢壳混凝土结构。
进一步地,所述井体最下的一段底部设有封底混凝土。
进一步地,所述井体最上的一段顶部设有井盖。
本发明还提供了一种沉井结构的施工方法,包括:
根据沉井底节的外型,设计底节钢壳的结构,并根据施工吊重、运输要求,平面内分为若干段,在工厂进行预制;
现场根据沉井底部井壁刃脚和隔墙刃尖的形状,在平面内布置垫木,将预制的各分段钢壳沉井放置在垫木上进行拼装;
浇筑底节混凝土,抽取垫木,同时制作底节以上各节模板;
从中间大圆孔开始取土下沉;
下沉到一定深度稳定后,继续接高沉井、取土下沉;
沉井下沉到位后,浇筑封底混凝土,施工井盖,完成沉井施工。
本发明的沉井结构构造简单,孔数量少,受力合理;沉井截面为中心对称结构,井孔分大小孔,下沉时便于施工操作和定位控制。
附图说明
图1是本发明的沉井构造的立面剖视图;
图2是本发明的沉井构造的横断面视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1和图2所示,本发明的沉井结构,包括井体,井体截面外轮廓为圆形,中心设有中心孔,中心孔周围的井体形成井壁,井壁上设有多个与所述中心孔平行的圆孔,所述圆孔以井体轴心为中心对称分布。而井体可以被分成多段,以利于施工。井体最下的一段为钢壳混凝土结构,且井体最下的一段底部还设有封底混凝土;井体最上的一段顶端设有井盖。
本发明采用环形的截面,沉井在水平土压力作用下,发挥了圆形截面拱效应,井壁基本为全截面受压结构,充分发挥了混凝土抗压强度高的特点。截面中心为直径较大的圆形,在沉井下沉时,以中心取土为主,由于井孔大,便于机械操作和施工;在圆环内布置的小井孔,可以减小沉井内井壁和隔墙的实体面积,减少工程数量,以便从沉井底部取土;同时,小井孔为对称布置,在下沉时可均匀取土,以辅助沉井下沉。沉井全面截面为中心对称结构,定位容易,解决了下沉中的扭转问题。
沉井在立面上根据需要分为若干节,其中底节为钢壳混凝土结构,钢壳作用一是作为底节的模板,二是满足底节受力要求。底节以上可按照4~6m高分为若干节。具体施工方法为:
1、根据沉井底节的外型,设计底节钢壳的结构。并根据施工吊重、运输等要求,平面内分为若干段,在工厂进行预制。
2、现场根据沉井底部井壁刃脚和隔墙刃尖的形状,在平面内布置垫木,将预制的各分段钢壳沉井放置在垫木上进行拼装。
3、浇筑底节混凝土,抽取垫木。同时制作底节以上各节模板(模板可倒用)。根据初始下沉需要,可同时浇筑第二和第三节沉井。
4、开始取土下沉。从中间大圆孔开始,初始可考虑采用直接抓土或吸泥机吸土。吸土时,要保证均匀性,保证沉井均匀下沉。
5、下沉到一定深度稳定后,继续接高沉井、取土下沉。
6、沉井下沉到位后,浇筑封底混凝土。施工井盖,完成沉井施工。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例,本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (6)
1.一种沉井结构,其特征在于,包括井体,所述井体截面外轮廓为圆形,中心设有中心孔,所述中心孔周围的井体形成井壁,所述井壁上设有多个与所述中心孔平行的圆孔,所述圆孔以井体轴心为中心对称分布。
2.根据权利要求1所述的沉井结构,其特征在于,所述井体分成多段。
3.根据权利要求2所述的沉井结构,其特征在于,所述井体最下的一段为钢壳混凝土结构。
4.根据权利要求2所述的沉井结构,其特征在于,所述井体最下的一段底部设有封底混凝土。
5.根据权利要求2所述的沉井结构,其特征在于,所述井体最上的一段顶部设有井盖。
6.一种沉井结构的施工方法,其特征在于,包括:
根据沉井底节的外型,设计底节钢壳的结构,并根据施工吊重、运输要求,平面内分为若干段,在工厂进行预制;
现场根据沉井底部井壁刃脚和隔墙刃尖的形状,在平面内布置垫木,将预制的各分段钢壳沉井放置在垫木上进行拼装;
浇筑底节混凝土,抽取垫木,同时制作底节以上各节模板;
从中间大圆孔开始取土下沉;
下沉到一定深度稳定后,继续接高沉井、取土下沉;
沉井下沉到位后,浇筑封底混凝土,施工井盖,完成沉井施工。
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