CN106168033B - 一种竖向泥水平衡施工装置 - Google Patents
一种竖向泥水平衡施工装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106168033B CN106168033B CN201610645856.3A CN201610645856A CN106168033B CN 106168033 B CN106168033 B CN 106168033B CN 201610645856 A CN201610645856 A CN 201610645856A CN 106168033 B CN106168033 B CN 106168033B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- open caisson
- cutting shoe
- water
- wall
- water balance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D23/00—Caissons; Construction or placing of caissons
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D23/00—Caissons; Construction or placing of caissons
- E02D23/08—Lowering or sinking caissons
Abstract
本发明提供了一种竖向泥水平衡施工装置，属于建筑工程装置技术领域，涉及一种沉井施工装置。它解决了现有技术中当沉井达到一定深度时，不但排水不便，而且沉井周围强大的水压力也容易将沉井压坏的问题。本竖向泥水平衡施工装置，包括沉井，沉井具有双层井壁，内层井壁与外层井壁之间形成具有密封底的水槽，密封底下方具有刃脚，刃脚上设置有喷水嘴，内层井壁底端口处设置有可相对沉井转动的钻杆，钻杆上设置有螺旋叶片。本发明能够使沉井适应于水环境土质，并利用水实现沉井的下沉，同时在保持沉井内外受的水压平衡，防止沉井发生失稳破坏。
Description
技术领域
本发明属于建筑工程设备技术领域，涉及一种沉井施工设备，特别是一种具有泥水平衡的沉井装置。
背景技术
在进行地下施工，一般在施工大型桥墩的基坑，污水泵站，大型设备基础，人防掩蔽所，盾构拼装井，地下车道与车站水工基础施工围护装置时使用。利用沉井施工法具有较高的施工效率。
沉井主要由刃脚、井壁构成。井壁：沉井的外壁，是沉井的主要部分，它应有足够的强度，以便承受沉井下沉过程中及使用时作用的荷载；同时还要求有足够的重量，使沉井在自重作用下能顺利下沉。刃脚：井壁下端一般都做成刀刃状的“刃脚”，其功用是减少下沉阻力。
沉井施工法，先在地表制作成一个沉井，然后在井壁的围护下通过从井内不断挖土，使沉井在自重作用下逐渐下沉，达到预定设计标高后，再进行封底，构筑内部结构。
但是，当施工的土质为松软的沙石或含水较多时，采用人工或机械挖土下沉的方法就很不方便，另外，如果采用水泵对沉井内进行排水，在深度较浅时是可以的，但当沉井达到一定深度时，不但排水不便，而且沉井周围强大的水压力也容易将沉井压坏。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种竖向泥水平衡施工装置，本装置能够使沉井适应于水环境土质，并利用水实现沉井的下沉，同时在保持沉井内外受的水压平衡，防止沉井发生失稳破坏。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现： 一种竖向泥水平衡施工装置，它包括沉井，沉井具有双层井壁。内层井壁与外层井壁之间形成具有密封底的水槽，即内层井壁与外层井壁底部连接在一起。密封底下方具有刃脚，刃脚上设置有喷水嘴，用于连接高压水泵喷射水流冲击泥沙，加速沉井下移。内层井壁底端口处设置有可相对沉井转动的钻杆，钻杆上设置有螺旋叶片，通过电机或液压马达驱动钻杆转动，钻杆搅动泥沙，特别是可以切削刃脚上的喷水嘴不易喷到的沉井中间位置处的泥土。工作时，利用刃脚上的喷水嘴冲击泥土，同时钻杆搅动泥沙，然后再利用泥浆泵抽取沉井内的泥浆，但要保持沉井内有一定的水体以便与周围环境的泥沙压力保持平衡，泥浆泵抽上去的泥浆经过过滤装置分离出清水再注回到内层井壁与外层井壁之间的水槽中，然后高压水泵再将该处的水传送到刃脚上的喷水嘴处。
作为优选，在上述的竖向泥水平衡施工装置中，内层井壁与外层井壁之间由隔板分割成水槽和工作井。即内层井壁与外层井壁之间除了水槽还设置有供工人所处的空间
作为优选，在上述的竖向泥水平衡施工装置中，刃脚为钢板制作的中空三角形刃脚，刃脚中空里面安装高压水泵，高压水泵联通水槽与刃脚上的喷水嘴。
作为优选，在上述的竖向泥水平衡施工装置中，所述沉井为矩形。
作为优选，在上述的竖向泥水平衡施工装置中，矩形沉井四个方向的内层井壁与外层井壁之间均隔离出有水槽和工作井。
作为优选，在上述的竖向泥水平衡施工装置中，矩形沉井每个方向的井壁下端均设置有独立的刃脚，刃脚为钢板制作的中空三角形刃脚，每个刃脚中空里面都安装有高压水泵，高压水泵联通该侧的水槽与刃脚上的喷水嘴。
作为优选，在上述的竖向泥水平衡施工装置中，所述钻杆的杆体为空心杆，杆体上设置有喷水嘴，以便于在钻杆转动 的同时向杆体内打入高压水，使其从喷水嘴喷出，辅助钻杆切削土层。钻杆还能起到支撑沉井内壁的作用。
作为优选，在上述的竖向泥水平衡施工装置中，所述沉井主体由钢筋混凝土制成，沉井上端设置有与下一节沉井进行浇筑连接的连接部。以便于随着沉井的下移，不断的延长沉井的上端部。
作为优选，在上述的竖向泥水平衡施工装置中，刃脚为钢板制作的三角形刃脚，刃脚三角形底部一棱边与外层井壁底部通过铰链轴连接，另一棱边与内层井壁之间设置有控制刃脚绕铰链轴转动的液压缸。以便于在刃脚卡住时，通过液压缸的伸缩控制刃脚活动，加速沉井下移。
与现有技术相比，本竖向泥水平衡施工装置具有以下优点：
1、本发明通过刃脚喷水及钻杆搅动，将土层变为泥浆，能够使沉井适应于水环境土质，并利用水实现沉井的下沉，同时在保持沉井内外受的水压平衡，防止沉井发生失稳破坏。
2、本发明利用内层井壁与外层井壁之间的水槽作为清水槽，利用水槽不但可以实现水的循环利用，而且还可通过不同方向水槽中的水量来调节沉井不同侧的刃脚的压力，防止沉井倾斜。
3、本发明结构简单，操作方便，成本低，可大大提高土层竖向挖掘效率。
附图说明
图1是本发明的俯视结构示意图；
图2是图1的A—A截面向视结构示意图；
图3是图1的B—B截面向视结构示意图；
图4是本发明配合泥水分离器工作的示意图；
图5是本发明工作时的状态示意图；
图6是实施例二的示意图。
图中，工作井1，水槽2，内层井壁3，外层井壁4，刃脚5，喷水嘴6，钻杆7，泥浆泵8，泥水分离器9，清水泵10，铰链轴11，液压缸12。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一
如图1、2、3所示，一种竖向泥水平衡施工装置，它包括沉井，沉井为矩形，沉井具有双层井壁。内层井壁3与外层井壁4之间形成具有密封底的水槽，即内层井壁与外层井壁底部连接在一起，每个方向的内层井壁与外层井壁之间均隔离出有两个水槽，两个水槽之间隔离出一个工作井，同时矩形沉井的每一个角处也均隔离出工作井。
密封底下方具有刃脚5，每个方向的井壁下端均设置有独立的刃脚，刃脚为钢板制作的中空三角形刃脚，每个刃脚中空里面都安装有高压水泵，当然也可以将泵设置在外部，高压水泵联通该侧的水槽与刃脚上的喷射方向可控的喷水嘴6或球形阀以便控制射出水的方向，配合搅拌装置将井筒内淤泥稀释成泥浆。用于连接高压水泵喷射水流冲击泥沙，加速沉井下移。
内层井壁底端口处设置有可相对沉井转动的五根水平钻杆7，钻杆上设置有螺旋叶片，通过电机或液压马达驱动钻杆转动，钻杆搅动泥沙，特别是可以切削刃脚上的喷水嘴不易喷到的沉井中间位置处的泥土。所述钻杆的杆体为空心杆，杆体上设置有喷水嘴，以便于在钻杆转动的同时向杆体内打入高压水，使其从喷水嘴喷出，辅助钻杆切削土层，加速泥浆形成。
所述沉井主体由钢筋混凝土制成，沉井上端设置有与下一节沉井进行浇筑连接的连接部，如预留的连接钢筋头等。以便于随着沉井的下移，不断的延长沉井的上端部。
如图4、5所示，工作时，井筒靠自重下沉，利用刃脚上的喷水嘴冲击泥土，同时钻杆搅动泥沙，然后再利用泥浆泵抽取沉井内的泥浆，但要保持沉井内有一定的水体以便与周围环境的泥沙压力保持平衡。井内泥浆采用泥浆泵8抽出，进入场外设置的泥水分离器9，将泥浆和水分离，分离后的泥浆变土块后出渣。清水重新经清水泵10注入水槽，然后高压水泵再将该处的水传送到刃脚上的喷水嘴处冲刷井底，形成泥浆循环系统。当沉井下降到一定的深度后，停止冲水，在首节井筒顶部，安装钢筋、模板，浇筑第二节井筒壁混凝土，冲水下沉……直至所有井筒下沉完毕。
实施例二
如图6所示，与实施例一不同的是，刃脚为钢板制作的三角形刃脚，刃脚三角形底部一棱边与外层井壁底部通过铰链轴11连接，另一棱边与内层井壁之间设置有控制刃脚绕铰链轴转动的液压缸12。以便于在刃脚卡住时，通过液压缸的伸缩控制刃脚活动，加速沉井下移。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了一些术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (9)
1.一种竖向泥水平衡施工装置，其特征在于，它包括沉井，沉井具有双层井壁，内层井壁与外层井壁之间形成具有密封底的水槽，密封底下方具有刃脚，刃脚上设置有喷水嘴，内层井壁底端口处设置有可相对沉井转动的水平钻杆，所述水平钻杆均匀排布在一个垂直于沉井前进方向的平面上，钻杆上设置有螺旋叶片。
2.根据权利要求1所述的竖向泥水平衡施工装置，其特征在于，内层井壁与外层井壁之间由隔板分割成水槽和工作井。
3.根据权利要求1所述的竖向泥水平衡施工装置，其特征在于，刃脚为钢板制作的中空三角形刃脚，刃脚中空里面安装高压水泵，高压水泵联通水槽与刃脚上的喷水嘴。
4.根据权利要求1所述的竖向泥水平衡施工装置，其特征在于，所述沉井为矩形。
5.根据权利要求4所述的竖向泥水平衡施工装置，其特征在于，矩形沉井四个方向的内层井壁与外层井壁之间均隔离出有水槽和工作井。
6.根据权利要求5所述的竖向泥水平衡施工装置，其特征在于，矩形沉井每个方向的井壁下端均设置有独立的刃脚，刃脚为钢板制作的中空三角形刃脚，每个刃脚中空里面都安装有高压水泵，高压水泵联通该侧的水槽与刃脚上的喷水嘴。
7.根据权利要求1所述的竖向泥水平衡施工装置，其特征在于，所述钻杆的杆体为空心杆，杆体上设置有喷水嘴。
8.根据权利要求1所述的竖向泥水平衡施工装置，其特征在于，所述沉井主体由钢筋混凝土制成，沉井上端设置有与下一节沉井进行浇筑连接的连接部。
9.根据权利要求1所述的竖向泥水平衡施工装置，其特征在于，刃脚为钢板制作的三角形刃脚，刃脚三角形底部一棱边与外层井壁底部通过铰链轴连接，另一棱边与内层井壁之间设置有控制刃脚绕铰链轴转动的液压缸。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610645856.3A CN106168033B (zh) | 2016-08-09 | 2016-08-09 | 一种竖向泥水平衡施工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610645856.3A CN106168033B (zh) | 2016-08-09 | 2016-08-09 | 一种竖向泥水平衡施工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106168033A CN106168033A (zh) | 2016-11-30 |
| CN106168033B true CN106168033B (zh) | 2018-09-18 |
Family
ID=58065056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610645856.3A Active CN106168033B (zh) | 2016-08-09 | 2016-08-09 | 一种竖向泥水平衡施工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106168033B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106978815B (zh) * | 2016-12-15 | 2018-09-18 | 岩土科技股份有限公司 | 一种沉井施工装置及施工方法 |
| CN108149702B (zh) * | 2018-01-24 | 2024-01-26 | 中交二航局第四工程有限公司 | 一种装配式沉井井壁刃脚结构 |
| CN108049419B (zh) * | 2018-01-24 | 2024-02-02 | 中交二航局第四工程有限公司 | 一种装配式沉井隔墙刃脚结构 |
| CN112854273B (zh) * | 2020-12-31 | 2024-01-05 | 长广工程建设有限责任公司 | 一种绿色城市地下构筑物免开挖施工工艺及施工设备 |
| CN113846664B (zh) * | 2021-08-05 | 2023-03-10 | 上海市基础工程集团有限公司 | 不排水沉井连续取土下沉的机具 |
| CN115262619B (zh) * | 2022-09-28 | 2022-12-27 | 三亚宏岩岩土工程有限公司 | 一种装配式海洋工程专用吸力式沉箱基础结构 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1058446A (zh) * | 1991-08-01 | 1992-02-05 | 孔凡震 | 农用井机械沉井法及沉井装置 |
| JP2935099B2 (ja) * | 1996-04-10 | 1999-08-16 | 古久根建設株式会社 | オープンケーソンの施工法 |
| CN1958966A (zh) * | 2006-07-20 | 2007-05-09 | 廖河山 | 一种地下连续沉井式空腹墙体与施工方法 |
| CN203741857U (zh) * | 2013-12-19 | 2014-07-30 | 中国海洋石油总公司 | 一种承载lng储罐的混凝土沉箱 |
| CN105113529B (zh) * | 2015-08-03 | 2017-04-12 | 云南劲宏建设有限公司 | 用于密实圆砾层或砂砾层中沉井工程的助沉施工方法 |
-
2016
- 2016-08-09 CN CN201610645856.3A patent/CN106168033B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106168033A (zh) | 2016-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106168033B (zh) | 一种竖向泥水平衡施工装置 | |
| CN101139838B (zh) | 高承压水地区超深基坑的施工方法 | |
| CN106245653B (zh) | 一种竖向泥水平衡施工方法 | |
| CN102454167B (zh) | 大型超深沉井的施工方法 | |
| CN101429766B (zh) | 一种地基加固的高压旋喷桩施工工艺 | |
| CN212223929U (zh) | 一种用于沉井不排水下沉施工工艺的冲吸装置 | |
| CN102900090A (zh) | 一种防涌水防地面下沉不倾斜干作业沉井及其施工方法 | |
| CN108343260A (zh) | 倾斜建筑物纠偏加固结构及其施工方法 | |
| CN109113086B (zh) | 一种深水基岩裸露河床区的钢混组合围堰施工方法 | |
| CN107700511A (zh) | 一种高地下水位条件下沉井及其施工方法 | |
| CN108086296B (zh) | 动静联合注浆地基加固工法 | |
| CN104695456B (zh) | 一种竖井水平旋喷桩基坑侧壁止水帷幕的施工方法 | |
| CN110258538A (zh) | 一种土钉加强缓冲型人工挖孔桩及其施工方法 | |
| CN106320309A (zh) | 吸力锚式水上打桩平台及水上群桩基础打桩工艺 | |
| CN104264663A (zh) | 咬合桩硬切削施工工艺 | |
| CN106088126A (zh) | 一种沉井纠偏施工方法 | |
| CN104929514B (zh) | 一种反井钻机施工方法 | |
| CN106245625A (zh) | 穿越既有大型地下空间结构的钻孔灌注桩施工方法 | |
| CN110158630A (zh) | 一种深厚覆盖层地区大跨拱桥环形地下连续墙基础 | |
| CN109723075A (zh) | 一种预制装配可控式沉井施工方法 | |
| CN205990621U (zh) | 一种竖向泥水平衡施工设备 | |
| CN210216452U (zh) | 一种旧基坑支护体系加固结构 | |
| CN206873478U (zh) | 一种地下竖井机器人 | |
| CN208563316U (zh) | 一种大直径灌注桩桩底虚土沉渣处理装置 | |
| CN113846664B (zh) | 不排水沉井连续取土下沉的机具 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A vertical mud water balance construction device Effective date of registration: 20220704 Granted publication date: 20180918 Pledgee: China Construction Bank Co.,Ltd. Fuyang Branch of Hangzhou Pledgor: GEOTECHNICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2022980009767 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |