CN106988334B - 一种沉井支撑结构及沉井施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沉井支撑结构及沉井施工方法，沉井支撑结构包括设置在砂垫层上的枕木，在枕木上搭设支模，支模由木板和刃脚模板构成；刃脚模板底部设置有一个平坦部，平坦部内侧固定有角钢；刃脚模板外侧设有木板，木板沿刃脚模板周向铺设，刃脚模板与木板之间设有垫架；木板外安装有铁板架，铁板架底部与枕木装配，铁板架径向通过对拉螺栓与木板连接，铁板架与木板之间设置若干龙骨隔离；铁板架分体设置，铁板架包括若干铁板架单元插接构成，对拉螺栓包括若干螺栓单节连接构成。沉井施工方法采用上述沉井支撑结构支撑。本发明采用拼装式沉井基础，装配容易，可重复利用。

Description

一种沉井支撑结构及沉井施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，更具体地说，它涉及一种沉井支撑结构及沉井施工方法。

背景技术

随着城建建设日益完善，工程环境日益复杂，施工期间需要确保对周边环境的保护，沉井基础是以沉井法施工的地下结构物和深基础的一种形式，因此在对沉井施工时，更要注意对周边环境的保护，确保不会出现安全事故的发生，沉井一般是在地表制作成一个井筒状或矩形的结构物，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，但这种沉井施工方法，容易对周边环境造成一定的破坏，不能确保周边安全问题，很有可能造成安全事故的发生。

随着城市建筑规模的扩大和绿色环保意识的增强，各项基础设施建设尤其是污水收集输送泵站的建设项目逐渐增多。沉井以其挖土量少，对邻近建筑物影响比较小，稳定性好，能支承较大荷载的优势越来越多的应用于污水处理系统中。异型沉井因结构复杂，平面形状不规则，沉井刃脚地标高不等，给沉井制作、下沉、防偏、封底等施工带来较多困难。

现有钢筋混凝土沉井支撑结构存在以下不足之处，不可重复利用。钢筋混凝土沉井支撑只在顶管进管过程中起作用，待顶管管道施工完毕，钢筋混凝土沉井支撑就废弃了，造成大量的钢筋混凝土资源浪费。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种沉井支撑结构，采用拼装式沉井基础，装配容易，可重复利用。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种沉井支撑结构，包括设置在砂垫层上的枕木，在枕木上搭设支模，支模由木板和刃脚模板构成；刃脚模板不规则设置，其上部圆形设置，其下部锥形设置，刃脚模板底部设置有一个平坦部，平坦部内侧固定有角钢；刃脚模板外侧设有木板，木板沿刃脚模板周向铺设，刃脚模板与木板之间设有垫架，垫架设置在刃脚模板锥形部外侧；木板外安装有铁板架，铁板架底部与枕木装配，铁板架径向通过对拉螺栓与木板连接，铁板架与木板之间设置若干龙骨隔离；铁板架分体设置，铁板架包括若干铁板架单元插接构成，对拉螺栓分段设置，对拉螺栓包括若干螺栓单节连接构成。

通过采用上述技术方案，采用拼装式沉井基础，装配容易，可重复利用；铁板架和对拉螺栓分体设置，可以根据需求增减，铁板架包括若干铁板架单元插接构成，对拉螺栓包括若干螺栓单节连接构成，拆装方便，使用灵活。

本发明进一步设置为，所述铁板架单元的一端设有插接块，铁板架单元的另一端设有插接口，相邻两个铁板架单元通过插接口与插接块配合连接。

通过采用上述技术方案，插接方便，装配容易，可以根据需求增设。

本发明进一步设置为，所述螺栓单节的一端设有螺纹连接头，螺栓单节的另一端设有螺纹连接槽，相邻两个螺栓单节通过螺纹连接槽与螺纹连接头配合连接设置。

通过采用上述技术方案，对拉螺栓分体设置，其螺栓单节可以根据需求增减，使用方便，结构稳定。

本发明进一步设置为，所述木板为多层板，所述木板包括设置在其中心的岩棉板结构层，设置在岩棉板结构层两侧的钢板层，以及涂设于钢板层表面的涂层。

通过采用上述技术方案，木板采用多层板，不易变形开裂，结构稳定，经久耐用。

本发明进一步设置为，所述对拉螺栓的两侧分别对称设有两个堵头和两个固定螺母，堵头设置在铁板架的内侧壁，固定螺母设置在铁板架的外侧壁。

通过采用上述技术方案，方便不同厚度部件的连接和调节，适用范围广。

本发明进一步设置为，所述固定螺母与木板之间设有双层钢管垫。

通过采用上述技术方案，一方面具有隔离和过渡的作用，一方面增强横向抗压力。

本发明进一步设置为，所述对拉螺栓中间设有橡胶止水片。

通过采用上述技术方案，用于混凝土现浇时设在施工缝及变形缝内与混凝土结构成为一体的基础工程，有良好的弹性，耐磨性和抗撕裂贤能。

本发明的目的在于提供一种沉井施工方法，包括以下步骤：

步骤一：基坑测量放样，根据沉井设计图纸和工程地质报告所揭示的地质情况，确定沉井基坑开挖深度，整平场地后，根据沉井的中心座标定沉井中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线；

步骤二：铺垫，场地整平后采用普通枕木沿沉井周向密铺，垫木间隙用砂填缝；

步骤三：预制沉井，钢筋绑扎后，在枕木上搭设支模，井壁外侧的模板板缝应顺垂直方向，并保证平整，井壁外侧设双排垫架作施工平台，砼分层关注，插入振动棒捣固，起重机配合吊斗运送混凝土，砼倾倒高度超出2m时设留槽以防离析；

步骤四：抽垫，砼达到设计强度后，进行抽垫，抽垫时分区、依次、对称、同步进行；

步骤五：挖土下沉，沉井上部采用分段掏空刃脚模板，每段掏空后即回填砂夹石，再分层次逐步挖去回填料，使沉井下沉，下沉前在沉井外壁涂机油，以减少下沉时与土的侧向摩阻力；

步骤六：基底清理，岩块用风动凿岩机具破碎，破碎后用吸泥机吸出，直至设计标高并清除沉淀淤泥；

步骤七：沉井封底，沉井采用垂直导管法灌注水下砼封底,在各井孔内垂直放入钢制导管，在导管顶部接有漏斗，在漏斗颈部安放球塞，并用绳索采牢，漏斗内盛满砼，用砍球法灌注砼；步骤八：井孔填充和封顶，填充前，先将井内积水抽干，并清理封底砼表面的浮浆，按设计填充片石砼，片石间净距不小于20cm,最上层顶面覆盖25cm以上的砼层。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

其一，通过采用上述技术方案，采用拼装式沉井基础，装配容易，可重复利用；铁板架和对拉螺栓分体设置，可以根据需求增减，铁板架包括若干铁板架单元插接构成，对拉螺栓包括若干螺栓单节连接构成，拆装方便，使用灵活；

其二，铁板架单元的一端设有插接块，铁板架单元的另一端设有插接口，插接方便，装配容易，可以根据需求增设；

其三，螺栓单节的一端设有螺纹连接头，螺栓单节的另一端设有螺纹连接槽，相邻两个螺栓单节通过螺纹连接槽与螺纹连接头配合连接设置，螺栓单节可以根据需求增减，使用方便，结构稳定；

其四，木板为多层板，木板包括设置在其中心的岩棉板结构层，设置在岩棉板结构层两侧的钢板层，以及涂设于钢板层表面的涂层，不易变形开裂，结构稳定，经久耐用。

附图说明

图1为本发明实施例一的流程框图；

图2为本发明实施例二沉井支撑结构的示意图；

图3为本发明实施例二铁板架结构示意图；

图4为本发明实施例二对拉螺栓结构示意图；

图5为图2中A的局部放大示意图；

图6为本发明实施例二木板结构示意图。

图中：1、枕木；2、木板；21、岩棉板结构层；22、钢板层；23、涂层；3、刃脚模板；4、平坦部；5、角钢；6、铁板架；61、铁板架单元；62、插接块；63、插接口；7、对拉螺栓；71、螺栓单节；72、螺纹连接头；73、螺纹连接槽；74、堵头；75、固定螺母；76、橡胶止水片；77、钢管垫；8、龙骨；9、垫架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

实施例一：一种沉井施工方法，参照图1，包括以下工作流程：测量放样定位、基坑开挖、砂垫层和素砼垫层施工、沉井第一节制作、第一节拆模、沉井第二节制作、第二节拆模、沉井下沉、沉井封底及底板施工、底板回填土、顶管施工、内部结构和顶板施工，以及顶板回填土。

其中，在沉井第一节、沉井第二节拆好模后，需要进行砼养护，以及施工缝处理。

包括以下步骤：

步骤一：基坑测量放样，根据沉井设计图纸和工程地质报告所揭示的地质情况，确定沉井基坑开挖深度，整平场地后，根据沉井的中心座标定沉井中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线；

步骤二：铺垫，场地整平后采用普通枕木沿沉井周向密铺，垫木间隙用砂填缝；

步骤三：预制沉井，钢筋绑扎后，在枕木上搭设支模，井壁外侧的模板板缝应顺垂直方向，并保证平整，井壁外侧设双排垫架作施工平台，砼分层关注，插入振动棒捣固，起重机配合吊斗运送混凝土，砼倾倒高度超出2m时设留槽以防离析；

步骤四：抽垫，砼达到设计强度后，进行抽垫，抽垫时分区、依次、对称、同步进行；

步骤五：挖土下沉，沉井上部采用分段掏空刃脚模板，每段掏空后即回填砂夹石，再分层次逐步挖去回填料，使沉井下沉，下沉前在沉井外壁涂机油，以减少下沉时与土的侧向摩阻力；步骤六：基底清理，岩块用风动凿岩机具破碎，破碎后用吸泥机吸出，直至设计标高并清除沉淀淤泥；

步骤七：沉井封底，沉井采用垂直导管法灌注水下砼封底,在各井孔内垂直放入钢制导管，在导管顶部接有漏斗，在漏斗颈部安放球塞，并用绳索采牢，漏斗内盛满砼，用砍球法灌注砼；步骤八：井孔填充和封顶，填充前，先将井内积水抽干，并清理封底砼表面的浮浆，按设计填充片石砼，片石间净距不小于20cm,最上层顶面覆盖25cm以上的砼层。

下面结合具体操作过程详述如下：

1、地基处理

在松软地基上进行沉井制作，应先对地基进行处理，以防止由于地基不均匀下沉引起井身裂缝。处理方法一般采用砂、砂砾、碎石、灰土垫层，用打夯机夯实或机械碾压等措施使密实。

2、刃脚支设

沉井制作下部刃脚的支设，视沉井重量、施工载荷和地基承载力等情况，采用垫架法。垫架的作用：一、使地基均匀承受沉井重量，使其在混凝土浇筑过程中不会产生突然下沉，使刃脚裂缝破坏其结构；二、保持沉井位置不致倾斜，便于调整；三、便于支撑和拆除模板。

3、井壁制作

沉井制作方式采用在基坑中制作，分三次制作，制作与下沉交替进行的方式；接着通过模板支设；然后通过钢筋绑扎；最后通过混泥土浇筑。

4、沉井下沉

沉井下沉包括以下步骤：下沉准备工作、验算下沉系数、垫架拆除、井壁孔洞的处理、挖土下沉、土方运输。

5、沉井封底

采用排水封底法。当沉井下沉到距设计标高0.1m时，应停止井内挖土和抽水，使其靠自重下沉至设计或接近设计标高，再经过2-3d下沉稳定，或经观测在8h内累计下沉不大于10mm时。即可进行沉井封底。

实施例二：一种沉井支撑结构，参照图2，沉井支撑结构可重复多次使用。在砂垫层上放置有枕木1，在枕木1上搭设支模，支模由木板2和刃脚模板3构成，木板2内设置刃脚模板3；刃脚模板3上部圆形设置，下部锥形设置，其底部设置有一个平坦部4，平坦部4内侧固定有角钢5，刃脚模板3与木板2之间设有垫架9，垫架9设置在刃脚模板3锥形部外侧；木板2外安装有铁板架6，铁板架6与木板2通过对拉螺栓7固定，铁板架6与木板2之间设置龙骨8隔离。

参照图3，铁板架6分体设置，铁板架6包括若干铁板架单元61插接构成，在铁板架单元61的一端设有插接块62，在铁板架单元61的另一端设有插接口63，相邻两个铁板架单元61通过插接口63与插接块62配合连接。

参照图4，对拉螺栓7分段设置，对拉螺栓7包括若干螺栓单节71连接构成，螺栓单节71的一端设有螺纹连接头72，螺栓单节71的另一端设有螺纹连接槽73，相邻两个螺栓单节71通过螺纹连接槽73与螺纹连接头72配合连接设置。

参照图2，对拉螺栓7的两侧分别对称设有两个堵头74和两个固定螺母75，对拉螺栓7中间设有橡胶止水片76。

参照图5，堵头74设置在铁板架6的内侧壁，固定螺母75设置在铁板架6的外侧壁，固定螺母75与铁板架6之间设有双层钢管垫77。

参照图6，木板2为多层板，木板2包括设置在其中心的岩棉板结构层21，设置在岩棉板结构层21两侧的钢板层22，以及涂设于钢板层22表面的涂层23。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种沉井支撑结构，包括设置在砂垫层上的枕木(1)，在枕木(1)上搭设支模，其特征在于：支模由木板(2)和刃脚模板(3)构成；刃脚模板(3)不规则设置，其上部圆形设置，其下部锥形设置，刃脚模板(3)底部设置有一个平坦部(4)，平坦部(4)内侧固定有角钢(5)；刃脚模板(3)外侧设有木板(2)，木板(2)沿刃脚模板(3)周向铺设，刃脚模板(3)与木板（2）之间设有垫架（9），垫架（9）设置在刃脚模板（3）锥形部外侧；木板(2)外安装有铁板架(6)，铁板架(6)底部与枕木（1）装配，铁板架(6)径向通过对拉螺栓(7)与木板(2)连接，铁板架(6)与木板(2)之间设置若干龙骨(8)隔离；铁板架(6)分体设置，铁板架(6)包括若干铁板架单元(61)插接构成，对拉螺栓(7)分段设置，对拉螺栓(7)包括若干螺栓单节(71)连接构成；所述木板（2）为多层板，所述木板（2）包括设置在其中心的岩棉板结构层（21），设置在岩棉板结构层（21）两侧的钢板层（22），以及涂设于钢板层（22）表面的涂层（23），所述铁板架单元(61)的一端设有插接块(62)，铁板架单元(61)的另一端设有插接口(63)，相邻两个铁板架单元(61)通过插接口(63)与插接块(62)配合连接。

2.根据权利要求1所述的一种沉井支撑结构，其特征在于：所述螺栓单节(71)的一端设有螺纹连接头(72)，螺栓单节(71)的另一端设有螺纹连接槽(73)，相邻两个螺栓单节(71)通过螺纹连接槽(73)与螺纹连接头(72)配合连接设置。

3.根据权利要求1所述的一种沉井支撑结构，其特征在于：所述对拉螺栓(7)的两侧分别对称设有两个堵头（74）和两个固定螺母（75），堵头（74）设置在铁板架(6)的内侧壁，固定螺母（75）设置在铁板架(6)的外侧壁。

4.根据权利要求3所述的一种沉井支撑结构，其特征在于：所述固定螺母（75）与木板（2）之间设有双层钢管垫（77）。

5.根据权利要求4所述的一种沉井支撑结构，其特征在于：所述对拉螺栓(7)中间设有橡胶止水片（76）。

6.一种沉井施工方法，采用权利要求1至5任意一项所述的沉井支撑结构支撑，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：基坑测量放样，根据沉井设计图纸和工程地质报告所揭示的地质情况，确定沉井基坑开挖深度，整平场地后，根据沉井的中心座标定沉井中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线；

步骤二：铺垫，场地整平后采用普通枕木沿沉井周向密铺，垫木间隙用砂填缝；

步骤三：预制沉井，钢筋绑扎后，在枕木上搭设支模，井壁外侧的模板板缝应顺垂直方向，并保证平整，井壁外侧设双排垫架作施工平台，砼分层灌注，插入振动棒捣固，起重机配合吊斗运送混凝土，砼倾倒高度超出2m时设留槽以防离析；

步骤四：抽垫，砼达到设计强度后，进行抽垫，抽垫时分区、依次、对称、同步进行；

步骤五：挖土下沉，沉井上部采用分段掏空刃脚模板，每段掏空后即回填砂夹石，再分层次逐步挖去回填料，使沉井下沉，下沉前在沉井外壁涂机油，以减少下沉时与土的侧向摩阻力；

步骤六：基底清理，岩块用风动凿岩机具破碎，破碎后用吸泥机吸出，直至设计标高并清除沉淀淤泥；

步骤七：沉井封底，沉井采用垂直导管法灌注水下砼封底，在各井孔内垂直放入钢制导管，在导管顶部接有漏斗，在漏斗颈部安放球塞，并用绳索采牢，漏斗内盛满砼，用砍球法灌注砼；

步骤八：井孔填充和封顶，填充前，先将井内积水抽干，并清理封底砼表面的浮浆，按设计填充片石砼，片石间净距不小于20cm，最上层顶面覆盖25cm以上的砼层。