CN110306484B - 倒虹井施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种倒虹井施工方法，包括如下步骤：步骤一：前期施工阶段，制作两个倒虹井井筒预制件和中间穿河管道预制结构，以及开挖倒虹井基坑和中间穿河管道基坑；步骤二：将制作好的所述倒虹井井筒预制件安装于所述倒虹井基坑内，以及将制作好的所述中间穿河管道预制结构安装于所述中间穿河管道基坑内；步骤三：将中间穿河管道预制结构与两个倒虹井井筒预制件进行对接组装，并进行现场浇筑；步骤四：回填河道两侧的倒虹吸井基坑与中间横穿河道管道的基坑。该倒虹井施工方法工作效率大大提高，施工质量大大提升，并且，模块化施工，使得施工周期大大短，工程造价大大降低。

Description

倒虹井施工方法

技术领域

本发明涉及倒虹井施工技术领域，更具体地，涉及一种倒虹井施工方法。

背景技术

现有技术中，在进行倒虹井施工时，需要在上游进行截流，然后在截流的下游开挖倒虹吸井基坑，以及开挖中间部位横穿管道的埋设基坑，然后再在倒虹吸井倒虹吸井基坑内进行钢板桩支护、并实施人工抽水，降低支护空间内部的水位，然后在进行钢筋架的搭设、支模，模板与倒虹吸井基坑内壁之间形成浇筑空间，再在浇筑空间内浇筑混凝土，从而形成完整的结构体系。

现有技术中的施工方案，需浪费大量的人力、物力，施工效率低，并无法保证施工质量，长时间截流还会导致上游河水水位高度持续上升，由此可能会造成上游河水流入支护空间内部，一方面影响施工，另一方面地质水进入尚未硬化成型的混凝土结构中，会对混凝土结构造成变形甚至严重影响结构强度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够使得工作效率大大提高、施工质量大大提升、工程造价大大降低的倒虹井施工方法，以解决现有技术中存在的问题。

根据本发明提供一种倒虹井施工方法，包括如下步骤：

步骤一：前期施工阶段，制作两个倒虹井井筒预制件和中间穿河管道预制结构，以及开挖倒虹井基坑和中间穿河管道基坑；

步骤二：将制作好的所述倒虹井井筒预制件安装于所述倒虹井基坑内，以及将制作好的所述中间穿河管道预制结构安装于所述中间穿河管道基坑内；

步骤三：将中间穿河管道预制结构与两个倒虹井井筒预制件进行对接组装，并进行现场浇筑；

步骤四：回填河道两侧的倒虹吸井基坑与中间横穿河道管道的基坑。

优选地，所述步骤一中，制作两个倒虹井井筒预制件和中间穿河管道预制结构的步骤，与开挖倒虹井基坑和中间穿河管道基坑的步骤可同时进行，

或者，

先进行制作两个倒虹井井筒预制件和中间穿河管道预制结构的步骤，再进行挖倒虹井基坑和中间穿河管道基坑的步骤。

优选地，所述步骤一中，开挖倒虹井基坑和中间穿河管道基坑之前，首先在河道上游对河水进行截流改道。

优选地，所述步骤一中，制作两个倒虹井井筒预制件包括：

预估所述倒虹井基坑的挖掘深度；

根据预估的所述挖掘深度计算所述倒虹井基坑内的地质水位高度；

根据所述挖掘深度以及地质水位高度计算所述倒虹井井筒的预制方式。

优选地，根据所述挖掘深度以及地质水位高度计算所述倒虹井井筒的预制方式包括：

当所述挖掘深度小于预设深度时，将所述倒虹井井筒预制件采用工厂完整预制的方式进行预制；

当所述挖掘深度大于预设深度时，将所述倒虹井井筒预制件采用工厂部分预制的方式进行预制，在工厂预制阶段对所述倒虹井井筒进行下部结构的预制，形成下部预制段，在所述下部预制段的上端面上预留朝向上方伸出的钢筋框架，以便于后期进行现场浇筑。

优选地，对所述下部预制段的上端面上预留朝向上方伸出的钢筋框架，在所述步骤三中进行现场浇筑，从而形成上部预制段，所述上部预制段与下部预制段形成所述倒虹井井筒的整体结构。

优选地，所述步骤二中，将制作好的所述中间穿河管道预制结构安装于所述中间穿河管道基坑内之前，首先在所述中间穿河管道基坑内铺设石料层并压实，从而形成稳定基础。

优选地，所述中间穿河管道预制结构包括多个预制管段，各个预制管段包括金属管道和围绕所述金属管道设置的钢筋架，所述金属管道上间隔预设距离设有一抱箍；

环绕所述抱箍设有多个螺栓，同时环绕所述抱箍设有多个沿着金属管道轴向设置的轴向钢筋，所述轴向钢筋与所述螺栓对应设置，各个所述螺栓的第一端固定连接至所述抱箍上，第二端焊接至对应的所述轴向钢筋上，所述轴向钢筋经连接钢筋连接至所述钢筋架上。

优选地，所述步骤三包括：

将靠近两个所述倒虹井井筒的预制管段对接至两个倒虹井井筒预制件侧壁底部上预留的插接孔中，并将多个所述预制管道进行对接组装，；

将对接组装后的多个预制管段进行支模并现场浇筑，对插接孔处进行浇筑，从而形成整体连接结构。

优选地，所述对多个所述预制管道进行对接组装包括：

将相邻的预制管段的所述金属管道进行焊接连接；

将相邻的预制管段的所述钢筋架进行焊接连接。

本发明提供的倒虹井施工方法，具有如下有益效果：

(1)、倒虹井井筒的预制省去了现有技术当中需要边排水边架设钢筋架、支模以及浇筑的麻烦，并且中间穿河管道部分在工厂预制阶段事先完成金属管道与钢筋架的连接组装，省去了现有技术中边排水、边绑扎钢筋框架的麻烦，工作效率大大提高，施工质量大大提升。

(2)、模块化施工，使得施工周期大大短，工程造价大大降低。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1示出了根据本发明实施例的倒虹井施工方法的步骤流程图。

图2示出了根据本发明实施例的倒虹井施工方法的倒虹井井筒预制件和中间穿河管道预制结构的第一种情况(倒虹井井筒预制件采用工厂完整预制的方式进行预制)下布设结构示意图。

图3示出了根据本发明实施例的倒虹井施工方法的倒虹井井筒预制件和中间穿河管道预制结构第二情况下(倒虹井井筒预制件采用工厂部分预制的方式进行预制)的布设结构示意图。

图4示出了根据本发明实施例的倒虹井施工方法的中间穿河管道预制结构的布设结构示意图。

图5示出了根据本发明实施例的倒虹井施工方法的中间穿河管道预制结构的结构示意图。

图中：石料层100、倒虹井井筒预制件1、下部预制段11、钢筋框架12、插接孔13、中间穿河管道预制结构2、预制管段21、钢筋架22、抱箍23、螺栓24、轴向钢筋25、连接钢筋26、金属管道27、倒虹井基坑3、中间穿河管道基坑4。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

如图1至图5所示，本发明提供一种倒虹井施工方法，该倒虹井施工方法包括如下多个步骤。

步骤一：前期施工阶段，制作两个倒虹井井筒预制件1和中间穿河管道预制结构2，以及开挖倒虹井基坑3和中间穿河管道基坑4；

该步骤中，为后期的施工作准备，其中，制作两个倒虹井井筒预制件1和中间穿河管道预制结构2的步骤，与开挖倒虹井基坑3和中间穿河管道基坑4的步骤可同时进行；或者，先进行制作两个倒虹井井筒预制件1和中间穿河管道预制结构2的步骤，再进行挖倒虹井基坑3和中间穿河管道基坑4的步骤。

为了便于下游的施工，开挖倒虹井基坑3和中间穿河管道基坑4之前，首先在河道上游对河水进行截流改道，在施工地旁边开挖一个旁通流道，将水引绕过倒虹井施工地引到下游。

该步骤中，制作两个倒虹井井筒预制件1又包括如下步骤，具体可参见步骤S011)-S013)：

S011)、预估倒虹井基坑3的挖掘深度；

具体地，根据施工地的地质情况，预估倒虹井基坑3的挖掘深度。该处所指地质情况具体可为岩石层的深度，确定岩石层的深度，是为了开挖倒虹井基坑3时能够挖掘到岩石层，以利于井筒的稳定性。

S012)、根据预估的挖掘深度计算倒虹井基坑3内的地质水位高度；

具体地，根据步骤S011)中得到的挖掘深度，再结合上游的水位高度以及施工地的地质水位情况，计算井筒内的地质水位高度。

S013)、根据挖掘深度以及地质水位高度计算倒虹井井筒的预制方式。

根据挖掘深度以及地质水位高度计算倒虹井井筒的预制方式包括两种情况。

第一种情况：参考图2，当挖掘深度小于预设深度时，将倒虹井井筒预制件1采用工厂完整预制的方式进行预制；

具体地，该实施例中，预设深度为5000mm，当挖掘深度小于预设深度时，将倒虹井井筒预制件1采用工厂完整预制的方式进行预制，形成完整的倒虹井井筒钢筋混凝土预制件。

第二种情况：参考图3，当挖掘深度大于预设深度时，将倒虹井井筒预制件1采用工厂部分预制的方式进行预制，在工厂预制阶段对倒虹井井筒进行下部结构的预制，形成下部预制段11，在下部预制段11的上端面上预留朝向上方伸出的钢筋框架12，以便于后期进行现场浇筑，形成上部预制段。

该实施例中，倒虹井井筒预制件1距离底壁300mm处，预留直径为500mm的插接孔13，并在插接孔13周边预留钢筋，便于后期与中间穿河管道预制结构2的对接固定。

该步骤一中，为了便于运输以及吊装，中间穿河管道预制结构2可设置多个预制管段21，各个预制管段21包括金属管道27和围绕金属管道27设置的钢筋架22，金属管道27上间隔预设距离设有一抱箍23，该预设距离为2000-4000mm，例如3000mm。

环绕抱箍23设有多个螺栓24，同时环绕抱箍23设有多个沿着金属管道27轴向设置的轴向钢筋25，轴向钢筋25与螺栓24对应设置，各个螺栓24的第一端固定连接至抱箍23上，第二端焊接至对应的轴向钢筋25上，轴向钢筋25经连接钢筋26连接至钢筋架22上。该实施例中，螺栓24的数目为7个，每个螺栓24的长度为100mm，相邻两螺栓24 的角度为45°，轴向钢筋25的数目也为7个。

该实施例中，中间穿河管道预制结构2相对现有的在中间穿河管道基坑4内绑缚钢筋架22的结构相比，能够避免钢筋架22与金属管道27 母材的直接焊接连接，并且，钢筋架22与金属管道27之间形成的结构整体性更好，强度更高，便于运输以及后期施工。

步骤二：将制作好的倒虹井井筒预制件1安装于倒虹井基坑3内，以及将制作好的中间穿河管道预制结构2安装于中间穿河管道基坑4内；

该步骤中，将制作好的中间穿河管道预制结构2安装于中间穿河管道基坑4内之前，首先在中间穿河管道基坑4内铺设石料层100并压实，从而形成稳定基础。

步骤三：将中间穿河管道预制结构2与两个倒虹井井筒预制件1进行对接组装，并进行现场浇筑；

该步骤中，又包括如下步骤，具体可参见步骤S031)-S032)。

S031)、将靠近两个倒虹井井筒的预制管段21对接至两个倒虹井井筒预制件1侧壁底部上预留的插接孔13中，并对多个预制管道进行对接组装；

具体地，首先将两个倒虹井井筒预制件1经混凝土浇筑固定于倒虹井基坑3内，然后将靠近两个倒虹井井筒的预制管段21对接至两个倒虹井井筒预制件1侧壁底部上预留的插接孔13中，接着对多个预制管道进行对接组装。

对多个预制管道进行对接组装又包括步骤S0311)-S0312)：

S0311)、将相邻的预制管段21的金属管道27进行焊接连接；

具体地，将相邻的金属管道27的相邻接头进行对准焊接，实现金属管道27之间的密封连通，形成整体的连通管结构。

S0311)、将相邻的预制管段21的钢筋架22进行焊接连接。

具体地，将相邻的预制管段21的对应轴向钢筋25焊接到一起，形成整体的钢筋架22结构。

S032)、将对接组装后的多个预制管段21进行支模并现场浇筑，对插接孔13处进行浇筑，从而形成整体连接结构。

该步骤中，将中间穿河管道预制结构2两侧支模，并进行现场浇筑，浇筑速凝混凝土，同时支模在金属管道27与插接孔13之间形成的环形空隙内进行浇筑微膨、防水、速凝混凝土，实现金属管道27与倒虹井井筒预制件1的密封固定连接。

由于中间穿河管道预制结构2提前在工厂化阶段进行了制作，避免了操作人员在中间穿河管道基坑4内的狭小空间内扎设钢筋架22，仅需支模进行浇筑，一方面大大提高了施工效率和施工质量，另一方面无需过多考虑施工空间的问题而仅需开挖比中间穿河管道预制结构2稍宽的中间穿河管道基坑4，从而大大降低了施工工作量。

步骤四：回填河道两侧的倒虹吸井基坑与中间横穿河道管道的基坑。

该步骤中，利用挖掘出的土方对倒虹吸井基坑与中间横穿河道管道的基坑进行回填，回填过程中要分层夯实。

本申请中的倒虹井施工方法，具有如下有益效果：

(1)、倒虹井井筒的预制省去了现有技术当中需要边排水边架设钢筋架22、支模以及浇筑的麻烦，并且中间穿河管道部分在工厂预制阶段事先完成金属管道27与钢筋架22的连接组装，省去了现有技术中边排水、边绑扎钢筋框架12的麻烦，工作效率大大提高，施工质量大大提升。

(2)、模块化施工，使得施工周期大大短，工程造价大大降低。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种倒虹井施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：前期施工阶段，制作两个倒虹井井筒预制件和中间穿河管道预制结构，以及开挖倒虹井基坑和中间穿河管道基坑；

步骤二：将制作好的所述倒虹井井筒预制件安装于所述倒虹井基坑内，以及将制作好的所述中间穿河管道预制结构安装于所述中间穿河管道基坑内；

步骤三：将中间穿河管道预制结构与两个倒虹井井筒预制件进行对接组装，并进行现场浇筑；

步骤四：回填河道两侧的倒虹吸井基坑与中间横穿河道管道的基坑；

其中，所述步骤一中，制作两个倒虹井井筒预制件包括：

预估所述倒虹井基坑的挖掘深度；

根据预估的所述挖掘深度计算所述倒虹井基坑内的地质水位高度；

根据所述挖掘深度以及地质水位高度计算所述倒虹井井筒的预制方式；

根据所述挖掘深度以及地质水位高度计算所述倒虹井井筒的预制方式包括：

当所述挖掘深度小于预设深度时，将所述倒虹井井筒预制件采用工厂完整预制的方式进行预制；

当所述挖掘深度大于预设深度时，将所述倒虹井井筒预制件采用工厂部分预制的方式进行预制，在工厂预制阶段对所述倒虹井井筒进行下部结构的预制，形成下部预制段，在所述下部预制段的上端面上预留朝向上方伸出的钢筋框架，以便于后期进行现场浇筑；

所述中间穿河管道预制结构包括多个预制管段，各个预制管段包括金属管道和围绕所述金属管道设置的钢筋架，所述金属管道上间隔预设距离设有一抱箍；

环绕所述抱箍设有多个螺栓，同时环绕所述抱箍设有多个沿着金属管道轴向设置的轴向钢筋，所述轴向钢筋与所述螺栓对应设置，各个所述螺栓的第一端固定连接至所述抱箍上，第二端焊接至对应的所述轴向钢筋上，所述轴向钢筋经连接钢筋连接至所述钢筋架上；

所述步骤三包括：

将靠近两个所述倒虹井井筒的预制管段对接至两个倒虹井井筒预制件侧壁底部上预留的插接孔中，并将多个所述预制管段进行对接组装；

将对接组装后的多个预制管段进行支模并现场浇筑，对插接孔处进行浇筑，从而形成整体连接结构。

2.根据权利要求1所述的倒虹井施工方法，其特征在于，所述步骤一中，制作两个倒虹井井筒预制件和中间穿河管道预制结构的步骤，与开挖倒虹井基坑和中间穿河管道基坑的步骤同时进行，

或者，

先进行制作两个倒虹井井筒预制件和中间穿河管道预制结构的步骤，再进行挖倒虹井基坑和中间穿河管道基坑的步骤。

3.根据权利要求1或2所述的倒虹井施工方法，其特征在于，所述步骤一中，开挖倒虹井基坑和中间穿河管道基坑之前，首先在河道上游对河水进行截流改道。

4.根据权利要求1所述的倒虹井施工方法，其特征在于，对所述下部预制段的上端面上预留朝向上方伸出的钢筋框架，在所述步骤三中进行现场浇筑，从而形成上部预制段，所述上部预制段与下部预制段形成所述倒虹井井筒的整体结构。

5.根据权利要求1所述的倒虹井施工方法，其特征在于，所述步骤二中，将制作好的所述中间穿河管道预制结构安装于所述中间穿河管道基坑内之前，首先在所述中间穿河管道基坑内铺设石料层并压实，从而形成稳定基础。

6.根据权利要求1所述的倒虹井施工方法，其特征在于，对多个所述预制管段进行对接组装包括：

将相邻的预制管段的所述金属管道进行焊接连接；

将相邻的预制管段的所述钢筋架进行焊接连接。

Images