CN105970985B - 淤泥质水域滩涂用沉井及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种淤泥质水域滩涂用沉井结构及其安装方法，包括如下步骤，①、预制设有沉井孔的基础平台，运输至安装地点，使基础平台坐底，②、设置支撑机构，将沉井安装至沉井孔内；③、在沉井内挖土，使用提升反压装置使沉井下沉至预定深度；④、现场预制或吊装下一段沉井接高；⑤、重复步骤③和④，直至沉井下沉到底部设计深度为止；⑥、在沉井内进行灌浆封底；⑦、完成沉井安装。本发明的优点是：基础平台可以陆地预制，现场安装方便，基础稳固，沉井安装容易，可以克服因沉井重心高而限制其高度的局限，减少预制井段的数量，沉井下沉的垂直度和稳定性高，施工便利。

Description

淤泥质水域滩涂用沉井及其安装方法

技术领域

本发明涉及沉井施工技术领域，尤其是涉及淤泥质水域滩涂基础上的沉井施工。

背景技术

沉井是井筒状的结构物，通过从井内不断挖土，使沉井依靠自重克服井壁摩擦阻力后下沉到设计标高，再进行混凝土浇筑封底，使其成为桥梁墩台或其他结构物的基础。在制作沉井时，若遇到不满足承载力的软弱地基时，需要现对软基进行地基加固措施。水深在3-4米以内，水流速不大的情况下，通常采用先筑岛然后制作沉井并在岛上进行沉井下沉施工等作业。筑岛需要推土压实。在斜面或软下卧层上筑岛，必须考虑土体的稳定问题。水中围堰筑岛可能导致水流被压缩或改变河道等问题，从而影响岛体本身的稳定。

在淤泥质水域滩涂基础上实施沉井时，除了存在上述的问题外，还存在由于淤泥层承载力差，含水量高等特性，在沉井过程中极易出现突沉、沉速过快及沉井倾斜等问题，造成下沉过程难以控制。而且为了防止沉井重心过高无法控制下沉，对预制沉井高度有限制，从而增加了预制沉井数量，造成施工周期长。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以简化施工、快速高效完成沉井施工的淤泥质水域滩涂用沉井结构。

本发明的另一目的是提供一种可以方便施工且安全可靠的淤泥质水域滩涂用沉井安装方法。

本发明的技术解决方案是：一种淤泥质水域滩涂用沉井结构，它包括基础平台，在基础平台上设有容置所述沉井的沉井孔以及支撑机构，在支撑机构上设有提升反压装置和位于所述沉井顶部的钢结构支架。

预制的基础平台，使其具备一定浮力，可以拖曳至预定安装位置上，并使其坐底，对淤泥质地基进行挤压和排水，形成稳定的安装基础，保证沉井对位的精度和垂直度要求，沉井孔内壁还可以对沉井形成支撑，通过在基础平台上设置的支撑机构，可以更好用于安装高度高的沉井，通过提升反压装置作用在钢结构支架上，可以控制沉井的下沉稳定和垂直度，方便作业，简化安装步骤。

所述支撑机构包括若干个支撑柱和对应的支撑柱承台，所述提升反压装置设置在支撑柱上。支撑柱可以将提升反压装置设置在高位，从而方便使用较高的沉井，

在所述基础平台上设有预留孔，所述沉井孔和支撑柱承台分别位于预留孔内。可以提前将支撑机构设置在基础平台上，方便沉井吊装定位，且预留孔可增加作业空间，方便埋入炸药起爆密实地基。

在所述的基础平台上设有沿侧边向所述沉井孔延伸相通的预留通道。沉井可以沿着预留通道进入沉井孔，方便用于高尺寸沉井安装以及方便基础平台的移除再利用，降低成本。

在所述预留通道上设有围护构件或加设板。覆盖预留通道，方便作业，保证安全。

所述基础平台由侧边分别设有半圆缺部的第一半部和第二半部拼接而成，所述沉井孔由相邻的两个半圆缺部拼合而成。基础平台由两部分拼接组成，有利于简化预制平台的结构，提高预制效率，此外还方便用于高尺寸沉井安装以及方便基础平台的移除再利用。

所述第一半部和第二半部之间设有连接固定件。提供连接的牢固度。

在所述基础平台内设有水密舱。提供浮力，坐底时可以注水，增加平台的重量，提高地基的密实度。

所述基础平台上设有自校正机构。提高基础平台坐底的稳定性。

本发明的另一技术解决方案为：一种淤泥质水域滩涂用沉井结构的安装方法，包括如下步骤，①、预制设有沉井孔的基础平台，运输至安装地点，使基础平台坐底，②、设置支撑机构，将沉井安装至沉井孔内；③、在沉井内挖土，使用提升反压装置使沉井下沉至预定深度；④、现场预制或吊装下一段沉井接高；⑤、重复步骤③和④，直至沉井下沉到底部设计深度为止；⑥、在沉井内进行灌浆封底；⑦、完成沉井安装。

预制基础平台，使其具备一定浮力，可以拖曳至预定安装位置上，通过注水的方式使其坐底，对淤泥质地基进行挤压和排水，形成稳定的安装基础，保证沉井对位的精度和垂直度要求，沉井孔内壁还可以对沉井形成支撑，通过在基础平台上设置的支撑机构，可以更好用于安装高度高的沉井，通过提升反压装置作用在钢结构支架上，可以控制沉井的下沉稳定和垂直度，方便作业，简化安装步骤。

在步骤①中还设有通过基础平台的自校正机构调平基础平台坐底的步骤。提高基础平台坐底的稳定性。

在步骤②中包括在所述的基础平台上设有沿侧边向所述沉井孔延伸相通的预留通道，将所述沉井沿预留通道安装至沉井孔内的步骤。方便用于高尺寸沉井安装以及方便基础平台的移除再利用。

在步骤⑥中还设有将所述基础平台沿预留通道移除的步骤。基础平台可以重复利用，提高利用效率，降低成本。

在步骤②中包括用侧边分别设有半圆缺部的第一半部和第二半部拼接成所述基础平台，以及用两个半圆缺部拼合而成所述沉井孔的步骤。简化基础平台的预制难度，提高使用效率，降低成本。

在步骤⑥中还设有将所述第一半部和第二半部分别移除的步骤。基础平台可以重复利用，降低成本。

本发明的优点是：基础平台可以陆地预制，现场安装方便，基础稳固，沉井安装容易，可以克服因沉井重心高而限制其高度的局限，减少预制井段的数量，沉井下沉的垂直度和稳定性高，施工便利。

附图说明

附图1为本发明实施例1的俯视结构示意图；

附图2为本发明实施例1的侧视结构示意图；

附图3为本发明实施例2的俯视结构示意图；

附图4为本发明实施例2的侧视结构示意图；

附图5为本发明实施例3中基础平台的结构示意图；

附图6为本发明实施例3中基础平台移除的示意图；

附图7为本发明实施例3中施工示意图；

附图8为本发明实施例3中施工示意图；

附图9为本发明实施例4基础平台拼接示意图；

附图10为本发明实施例4中基础平台移除示意图；

1、沉井，2、基础平台，3、沉井孔，4、支撑柱，5、支撑柱承台，6、提升反压装置，7、钢结构支架，8、炸药导管，9、自校正机构，10、预留孔，11、预留通道，12、围护构件，13、加设板，14、第一半部，15、第二半部，16、半圆缺部，17、连接固定件，18、水密舱。

具体实施方式

实施例1：

参阅图1-2，为一种淤泥质水域滩涂用沉井结构，包括沉井1、设有水密舱18的基础平台2，在基础平台2上设有容置沉井1的沉井孔3以及支撑机构，其中支撑机构包括若干个支撑柱4和对应的支撑柱承台5，在支撑柱4上分别设有提升反压装置6，提升反压装置6之间设有位于沉井1顶部的钢结构支架7。基础平台2上设有炸药导管8，可以向地基内填充炸药进行爆破，可以排水并密实地基。基础平台2上设有自校正机构9，可以在下沉坐底的时候自动调整平台的平衡。支撑柱4可以是钢管桩或混凝土桩，数量根据沉井直径确定。

一种淤泥质水域滩涂用沉井结构的安装方法，包括如下步骤，

①、预制设有沉井孔3的基础平台2，运输至安装地点，向水密舱18内注水使基础平台2坐底，自校正机构9控制下沉时的稳定度，通过炸药导管8向地基内填充炸药并爆破，使淤泥层密实并排水；

②、在基础平台1上的支撑柱承台5上安装支撑柱4，将沉井1安装至沉井孔3内，在沉井1的顶部设置钢结构支架7和提升反压装置6；

③、在沉井1内挖土，采用多钻头进行旋挖，配备抽浆管将泥浆从井内抽出，在下沉过程中，通过不断调整提升反压装置6保证沉井1的垂直度，及时调平沉井1，如遇到下沉困难，还可以通过提升反压装置6向沉井1施压，将沉井顶进土层内，最终使沉井1下沉至预定深度；

④、第一段沉井下沉至设计深度后，撤掉钢结构支架7、提升反压装置6，现场预制或吊装下一段沉井接高后再安装钢结构支架7和提升反压装置6，进行下一段沉井下沉施工；

⑤、重复步骤③和④，直至沉井下沉到底部设计深度为止；

⑥、在沉井内进行灌浆封底；

⑦、完成沉井安装。

在本实施例中，基础平台2固定设置，沉井1施工完毕后保留基础平台2，可以作为大面积开发时的永久平台使用。

实施例2：

参阅图3-4，为另一种淤泥质水域滩涂用沉井结构，包括沉井1、设有水密舱18的基础平台2，在基础平台2上设有容置沉井1的沉井孔3以及支撑机构，其中支撑机构包括若干个支撑柱4和对应的支撑柱承台5，在支撑柱4上分别设有提升反压装置6，提升反压装置6之间设有位于沉井1顶部的钢结构支架7。在基础平台2上设有预留孔10，沉井孔3和支撑柱承台5分别位于预留孔10内。基础平台2上设有自校正机构9，可以在下沉坐底的时候自动调整平台的平衡。支撑柱4可以是钢管桩或混凝土桩，数量根据沉井直径确定。

一种淤泥质水域滩涂用沉井结构的安装方法，包括如下步骤，

①、预制设有沉井孔3的基础平台2，运输至安装地点，向水密舱18内注水使基础平台2坐底，自校正机构9控制下沉时的稳定度；

②、在预留孔10内的支撑柱承台5上安装支撑柱4，将沉井1安装至沉井孔3内，在沉井1的顶部设置钢结构支架7和提升反压装置6；

③、在沉井1内挖土，采用多钻头进行旋挖，配备抽浆管将泥浆从井内抽出，在下沉过程中，通过不断调整提升反压装置6保证沉井1的垂直度，及时调平沉井1，如遇到下沉困难，还可以通过提升反压装置6向沉井1施压，将沉井顶进土层内，最终使沉井1下沉至预定深度；

④、第一段沉井下沉至设计深度后，撤掉钢结构支架7、提升反压装置6，现场预制或吊装下一段沉井接高后再安装钢结构支架7和提升反压装置6，进行下一段沉井下沉施工；

⑤、重复步骤③和④，直至沉井下沉到底部设计深度为止；

⑥、在沉井内进行灌浆封底；

⑦、完成沉井安装。

实施例3：

参阅图5-8，为另一种淤泥质水域滩涂用沉井结构，包括沉井1、基础平台2，在基础平台2上设有容置沉井1的沉井孔3以及支撑机构。其与实施例1的区别之处在于：在基础平台2上设有沿侧边向沉井孔3延伸相通的预留通道11。沉井1可以沿着预留通道11进入沉井孔3，方便用于高尺寸沉井1安装以及方便基础平台2的移除再利用，降低成本。在预留通道11上设有围护构件12或加设板13。

本实施例的淤泥质水域滩涂用沉井结构的安装方法，与实施例1的区别之处在于：在步骤②中包括将沉井1沿预留通道11安装至沉井孔3内的步骤，在步骤⑥中设有将基础平台2沿预留通道11移除的步骤。基础平台2可以重复利用，从而提高其利用率，降低成本。

实施例4：

参阅图9-10，为一种淤泥质水域滩涂用沉井结构，包括沉井1、基础平台2，在基础平台2上设有容置沉井1的沉井孔3以及支撑机构。其与实施例1的区别之处在于：基础平台2由侧边分别设有半圆缺部16的第一半部14和第二半部15拼接而成，沉井孔3由相邻的两个半圆缺部15拼合而成。基础平台2由两个相同的部分拼接组成，有利于简化预制平台的结构，提高预制效率。第一半部14和第二半部5之间设有连接固定件17。

本实施例的淤泥质水域滩涂用沉井结构的安装方法，与实施例1的区别之处在于：在步骤②中包括用侧边分别设有半圆缺部16的第一半部14和第二半部5拼接成基础平台2，以及用两个半圆缺部16拼合而成沉井孔3的步骤；在步骤⑥中还设有将第一半部14和第二半部15分别移除的步骤。第一半部14和第二半部15的结构完全相同，可以模块化设置，重复使用，拼接和移除都简便。

上列详细说明是针对本发明之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (12)

1.一种淤泥质水域滩涂用沉井结构，包括沉井，其特征在于：它包括基础平台，在基础平台上设有容置所述沉井的沉井孔以及支撑机构，在支撑机构上设有提升反压装置和位于所述沉井顶部的钢结构支架，所述支撑机构包括若干个支撑柱和对应的支撑柱承台，所述提升反压装置设置在支撑柱上，在所述基础平台上设有预留孔，所述沉井孔和支撑柱承台分别位于预留孔内,提升反压装置作用在钢结构支架上,控制沉井的下沉稳定和垂直度。

2.根据权利要求1所述的淤泥质水域滩涂用沉井结构，其特征在于：在所述的基础平台上设有沿侧边向所述沉井孔延伸相通的预留通道。

3.根据权利要求2所述的淤泥质水域滩涂用沉井结构，其特征在于：在所述预留通道上设有围护构件或加设板。

4.根据权利要求1所述的淤泥质水域滩涂用沉井结构，其特征在于：所述基础平台由侧边分别设有半圆缺部的第一半部和第二半部拼接而成，所述沉井孔由相邻的两个半圆缺部拼合而成。

5.根据权利要求4所述的淤泥质水域滩涂用沉井结构，其特征在于：所述第一半部和第二半部之间设有连接固定件。

6.根据权利要求1-5中任一所述的淤泥质水域滩涂用沉井结构，其特征在于：在所述基础平台内设有水密舱。

7.根据权利要求1-5中任一所述的淤泥质水域滩涂用沉井结构，其特征在于：所述基础平台上设有自校正机构。

8.一种如权利要求1所述的淤泥质水域滩涂用沉井结构的安装方法，其特征在于：包括如下步骤，①、预制设有沉井孔的基础平台，运输至安装地点，使基础平台坐底，②、现场设置支撑机构，将沉井安装至沉井孔内；③、在沉井内挖土，使用提升反压装置使沉井下沉至预定深度；④、第一段沉井下沉至设计深度后,撤掉钢结构支架、提升反压装置，吊装下一段沉井接高后再安装钢结构支架和提升反压装置，进行下一段沉井下沉施工；⑤、重复步骤③和④，直至沉井下沉到底部设计深度为止；⑥、在沉井内进行灌浆封底；⑦、完成沉井安装。

9.根据权利要求8所述的淤泥质水域滩涂用沉井结构的安装方法，其特征在于：在步骤②中包括在所述的基础平台上设有沿侧边向所述沉井孔延伸相通的预留通道，将所述沉井沿预留通道安装至沉井孔内的步骤。

10.根据权利要求9所述的淤泥质水域滩涂用沉井结构的安装方法，其特征在于：在步骤⑥中还设有将所述基础平台沿预留通道移除的步骤。

11.根据权利要求8所述的淤泥质水域滩涂用沉井结构的安装方法，其特征在于：在步骤②中包括用侧边分别设有半圆缺部的第一半部和第二半部拼接成所述基础平台，以及用两个半圆缺部拼合而成所述沉井孔的步骤。

12.根据权利要求11所述的淤泥质水域滩涂用沉井结构的安装方法，其特征在于：在步骤⑥中还设有将所述第一半部和第二半部分别移除的步骤。

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