CN113605430B - 一种利用连通器的沉箱施工结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种利用连通器的沉箱施工结构及其施工方法，施工结构包括坑体、沉箱和连通器。所述沉箱安装在所述坑体内。所述连通器连接在所述沉箱上，所述沉箱上设置连通所述连通器的连通口。通过连通器的设计，便于沉箱下沉至设计标高，连通器还可进行应急抽排降水，减小水压力，有效防止水位上涨造成水压过大导致沉箱强度变形过大，提高了施工质量，后期连通器还可用于沉箱底部注浆的加固。

Description

一种利用连通器的沉箱施工结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种利用连通器的沉箱施工结构及其施工方法。

背景技术

深基坑止降水施工是深基坑工程施工中的重要组成部分，采用沉箱隔水法可减少地下水降排量，能有效降低成本。但传统沉箱施工存在因地下水位持续上涨造成沉箱受地下水浮力过大难以下沉至设计标高的问题。若处理不当可能存在沉箱受压局部鼓突、隆起变形、箱体破坏造成渗漏、注浆体受拉破坏、沉箱整体上浮等风险。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明提供一种利用连通器的沉箱施工结构及其施工方法，可借用连通器进行应急抽排降水，减小水压力，有效防止水位上涨造成水压过大导致沉箱强度变形过大，提高了施工质量。

为了解决上述问题，本公开采用下述技术方案：

本申请第一目的在于提供一种利用连通器的沉箱施工结构，包括：

坑体；

沉箱，所述沉箱安装在所述坑体内；

连通器，所述连通器连接在所述沉箱上，所述沉箱上设置连通所述连通器的连通口。

可选的，所述沉箱包括底壁和连接在所述底壁周侧的倾斜壁，所述连通器连接在所述底壁上。

可选的，沉箱施工结构包括多个连通器，各所述连通器分别设置在沉箱不同位置上。

可选的，沉箱施工结构还包括注浆管，所述注浆管沿所述沉箱外壁延伸，所述沉箱外壁上设置固定所述注浆管的多个固定结构。

可选的，所述固定结构包括两工字钢，两所述工字钢均焊接在沉箱外壁上，两所述工字钢的凹陷侧位置相向设置，形成注浆管夹持空间。

可选的，沉箱施工结构包括侧部注浆管和底部注浆管，所述侧部注浆管连接在所述倾斜壁上，所述底部注浆管连接在所述底壁上，且所述底部注浆管和所述连通器相连接。

本申请第二目的在于提供沉箱施工结构的施工方法，包括：

步骤S1、在原状土上开挖坑体；

步骤S2、将带有连通器的隔水沉箱安装在坑体内的指定标高位置；

步骤S3、在坑体和沉箱之间填充物料；

步骤S4、在所述沉箱顶部进行筏板结构施工。

可选的，步骤S2包括：在沉箱安装过程中利用连通器释放部分水压，并增加配重，使得沉箱下沉至指定标高位置。

可选的，在执行步骤S3之前还包括：向沉箱内注水，并增加配重，使得在填充物料的过程中，沉箱保持位置不变。

可选的，在步骤S4之前还包括用混凝土回填沉箱中的连通器，对连通器进行封闭处理。

通过采用上述技术方案，使得本发明具有以下有益效果：

本申请通过连通器的设计，便于沉箱下沉至设计标高，连通器还可进行应急抽排降水，减小水压力，有效防止水位上涨造成水压过大导致沉箱强度变形过大，提高了施工质量，后期连通器还可用于沉箱底部注浆的加固。沉箱安装过程中利用连通器释放部分水压并结合施加配重的方式进行下沉，在沉箱安装到指定标高后对沉箱侧壁及底部注浆加固，防止沉箱上浮。为后续的筏板基础施工提供保障。本施工方法工序合理，安全可靠，施工方便，可大幅减少基坑降排水工程量，有利于成本的节约。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本发明提供的施工结构的沉箱的俯视图；

图2是本发明提供的施工结构的沉箱的仰视图；

图3是在原状土上钻孔安装抗浮锚杆的示意图；

图4是在原状土上开挖坑体的示意图；

图5是将沉箱装入坑体内的示意图；

图6是在坑体和沉箱之间填充物料的示意图；

图7是张拉机构的结构示意图；

图8是本发明提供的施工结构的示意图。

图中，1、沉箱；11、底壁；12、倾斜壁；121、孔洞；122、三角支架；123、工字钢；124、槽钢；125、钢板条；2、抗浮锚杆；21、钢绞线；3、原状土；31、坑体；4、张拉机构；41、支撑件、42、锚头承压板；43、锚头；5、连通器；6、底部水泥注浆体；7、侧壁回填级配砂石注浆体；8、混凝土；9、筏板基础。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、 “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

参见图1至图8所示，本申请实施例一提供一种利用锚杆固定沉箱1的施工结构，包括：坑体31、抗浮锚杆2和沉箱1。抗浮锚杆2固定在所述坑体31底部土层内。沉箱1安装在所述坑体31内，且所述沉箱1和所述抗浮锚杆2相连接，所述抗浮锚杆2限定所述沉箱1的位置。本申请首先施工抗浮锚杆2，再进行土方开挖、沉箱1安装，待沉箱1安装到位后与抗浮锚杆2焊接连接并对抗浮锚杆2进行预应力张拉以起到抗浮作用。本申请通过抗浮锚杆2提供的抗拔力有效的抵抗了沉箱1安装后因周围地下水位上涨而产生的浮力，为后续的基础施工提供保障。该锚杆固定沉箱1的施工结构工艺工序合理，安全可靠，施工方便，可大幅减少基坑降排水工程量，有利于成本的节约。

在一种可能的实施方案中，利用锚杆固定沉箱1的施工结构包括多个抗浮锚杆2，各所述抗浮锚杆2分别连接在所述沉箱1的不同位置上。所述沉箱1包括底壁11和连接所述底壁11的四个倾斜壁12，施工结构对应每一所述倾斜壁12设置有若干抗浮锚杆2，各抗浮锚杆2分别连接在相应的倾斜壁12上。通过多个抗浮锚杆2的设计，能够对沉箱1进行有效的张拉限位，防止沉箱1倾斜。

在一种可能的实施方案中，所述倾斜壁12上开设有孔洞121，所述抗浮锚杆2具有钢绞线21，所述钢绞线21贯穿所述孔洞121设置。通过将钢绞线21预先穿过孔洞121，方便后期的安装和张拉。

可选的，所述倾斜壁12上设置张拉机构4，所述张拉机构4包括支架和连接在所述支架上的锚头43，所述钢绞线21和所述锚头43相连接。

其中，参见图7所示，所述支架包括锚头承压板42和两个支撑件41，两个所述支撑件41间隔设置，之间形成有通过腔，两个所述支撑件41均包括上板体、下板体和连接所述上板体和下板体的连接板，所述支撑件41的下板体和所述沉箱1焊接固定，所述锚头承压板42连接两个所述支撑件41的上板体上，所述钢绞线21穿过所述通过腔和所述锚头承压板42与所述锚头43连接固定。

进一步的，利用锚杆固定沉箱1的施工结构还包括连通器5，所述连通器5连接在所述沉箱1上，所述沉箱1上设置连通所述连通器5的连通口。连通器5可以为管状，连通器5的设计，便于沉箱1下沉至设计标高，后期还可借用连通器5进行应急抽排降水，减小水压力，有效防止水位上涨造成水压过大导致沉箱1强度导致变形过大，最后，连通器5还可用于沉箱1底部注浆的加固。

其中，所述沉箱1包括底壁11和连接在所述底壁11周侧的倾斜壁12，所述连通器5连接在所述底壁11上。底壁11位置底，使得连通器5更接近积水一侧，方便抽排积水。

在一种可能的实施方案中，沉箱施工结构包括多个连通器5，各所述连通器5分别设置在沉箱1不同位置上。连通器5的数量多，更利于沉箱1下沉，且利于快速抽排降水。优选的，可以在底壁11上设置四个连通器5，四个连通器5设置在底壁11上靠近四个角上。

在一种可能的实施方案中，施工结构还包括注浆管，所述注浆管沿所述沉箱1外壁延伸，所述沉箱1外壁上设置固定所述注浆管的多个固定结构。

其中，所述固定结构包括两工字钢，两所述工字钢均焊接在沉箱1外壁上，两所述工字钢的凹陷侧位置相向设置，形成注浆管夹持空间。

其中，注浆管可以包括侧部注浆管和底部注浆管，所述侧部注浆管连接在所述倾斜壁12上，所述底部注浆管连接在所述底壁11上，且所述底部注浆管和所述连通器5相连接。通过将底部注浆管和连通器5相连接，方便向底壁11下方位置注浆。

本申请实施例中，沉箱1需严格按设计尺寸进行加工，沉箱1面板材料采用6mm钢板，沉箱1的倾斜壁12与底壁11角度为45°，隔水沉箱1钢板拼接采用双面满焊的方式确保沉箱1封闭不透水。隔水沉箱1面层拼接完毕后，采用8#槽钢124、14#工字钢123以及三角支架123对隔水沉箱1内外面进行加固，并采用钢板条125对连接薄弱和受力较大部位加强，钢板条125连接转角处槽钢、工字钢确保其整体性。

实施例二

本申请实施例二提供上述实施例一中利用锚杆固定沉箱1的施工结构的施工方法，具体的，包括如下步骤：

步骤S1、参见图3所示，在原状土3上钻孔安装抗浮锚杆2；

原状土3的顶标高为筏板基础9大面底标高，所述抗浮锚杆2预先在所述原状土3上表面进行钻孔注浆施工。优选的，可以在安装的隔水沉箱1的四周每个倾斜壁12上均连接两个所述抗浮锚杆2。抗浮锚杆2可以采用钢绞线21，示例性地，可以每隔2.0m焊置一个定位器，锚杆总长度15m，自由端长度5m，锚固段长度10m，锁定值300KN。所述抗浮锚杆2从大面标高计锚杆成孔深度18m。

步骤S2、参见图4所示，在原状土3上开挖坑体31，并清理出抗浮锚杆2；

抗浮锚杆22钻孔注浆施工完成后对原状土3进行开挖。开挖前标记预应力抗浮锚杆2位置，开挖时从预应力抗浮锚杆2位置两侧向下开挖，防止挖断预应力抗浮锚杆2。开挖出预应力抗浮锚杆2后，人工清理出预应力抗浮锚杆2并用铁丝固定拉紧保护防止下坠。

步骤S3、将抗浮锚杆2上的钢绞线21穿过沉箱1，将沉箱1装入坑体内；

在部分抗浮锚杆2清理出后，在加工完成的隔水沉箱1的倾斜壁12上根据实测应力抗浮锚杆2位置割Φ50mm的孔洞121，使抗浮锚杆2的钢绞线21能顺利从孔中穿过，在沉箱1底部割孔焊接Φ300*8的钢管连通器5以利于沉箱1下沉和后期地下水位上升抽水应急。

待原状土3开挖至沉箱1底标高后，采用履带吊对沉箱1进行吊装就位。沉箱1安装过程中利用连通器5释放部分水压与增加配重的方式进行下沉，在下沉沉箱1的过程中不断调整沉箱1位置。

步骤S4、参见图6所示，在坑体和沉箱1之间填充物料；

步骤S4包括向沉箱1底壁11和坑体之间的空隙内填充底部水泥注浆体6，在倾斜壁12的底部壁面和坑体之间浇注侧壁回填级配砂石注浆体7，在倾斜壁12的顶部壁面和基坑之间填充C20混凝土8。其中，倾斜壁12位置回填完毕后利用连通器5底部预设底部注浆管对隔水沉箱1底部区域注浆加固密实，其中，水泥注浆体可以采用P.042.5,注浆配比为0.5-0.55。

在步骤S4之后，还包括在注浆体强度达到设计强度75%后，将沉箱1内部多余水进行抽排，抽排的过程中确保沉箱1内部配重大于沉箱1外部水浮力，防止沉箱1上浮错位。

步骤S5、张拉钢绞线21，锁定抗浮锚杆2。

钢绞线21张拉锁定完成后，在锚头上切割多余钢绞线21并用预先加工的盒帽封闭。

步骤S6、用混凝土回填沉箱1中的连通器5，对连通器5进行封闭处理；

待底部注浆及侧壁注浆施工完成且强度达到要求后可采用C20混凝土回填沉箱1中的连通器5，对连通器5进行封闭。待上述施工步骤完成后可进行基础混凝土施工。

步骤S7、参见图8所示，在所述沉箱1顶部进行筏板结构施工，形成筏板基础9。

综上所述，本发明的施工方案通过在土方开挖前首先施工预应力抗浮锚杆2，再进行土方开挖、沉箱1安装，待沉箱1安装到位后与抗浮锚杆2焊接连接并对抗浮锚杆2进行预应力张拉，以起到抗浮作用。沉箱1加工过程中根据现场实际定位后开孔，保证抗浮锚杆2与沉箱1连接位置的准确。通过抗浮锚杆2提供的抗拔力有效的抵抗了沉箱1安装后因周围地下水位上涨而产生的浮力，为后续的基础施工提供保障。

本发明实施例中通过在沉箱1内部设置4个Φ300*8mm钢管加工的连通器5，便于沉箱1下沉至设计标高，同时连通器5还可用于应急抽排降水，减小水压力，有效防止水位上涨造成水压过大导致沉箱1强度变形过大，最后，连通器5还可用于沉箱1底部注浆的加固。在沉箱1安装过程中利用连通器5释放部分水压并结合施加配重的方式进行下沉，在下沉沉箱1的过程中不断调整沉箱1位置，在保证沉箱1顺利下放到预定位置和设计标高后，通过注水和施加配重的方式确保沉箱1在回填注浆加固的过程中不发生偏移错位，为后续的筏板基础9施工提供保障。本施工方法工序合理，安全可靠，施工方便，可大幅减少基坑降排水工程量，有利于成本的节约。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (6)

1.一种利用连通器的沉箱施工结构，其特征在于，包括：

坑体；

沉箱，所述沉箱安装在所述坑体内，所述沉箱包括底壁和连接在所述底壁周侧的倾斜壁；

四个连通器，四个所述连通器均连接于所述底壁上，且分别靠近底壁的四个角上，所述沉箱上设置连通各所述连通器的连通口；

底部注浆管，所述底部注浆管连接在所述底壁的外壁上，且所述底部注浆管和所述连通器相连接；

多个固定结构，固定结构设置于沉箱的外壁，所述固定结构包括两工字钢，两所述工字钢均焊接在沉箱的外壁上，两所述工字钢的凹陷侧位置相向设置，形成注浆管夹持空间，底部注浆管容纳于注浆管夹持空间内。

2.根据权利要求1所述的利用连通器的沉箱施工结构，其特征在于，包括侧部注浆管，所述侧部注浆管连接在所述倾斜壁上。

3.一种如权利要求1或2所述的利用连通器的 沉箱施工结构的施工方法，其特征在于，包括：

步骤S1、在原状土上开挖坑体；

步骤S2、将带有连通器的隔水沉箱安装在坑体内的指定标高位置；

步骤S3、在坑体和沉箱之间填充物料；

步骤S4、在所述沉箱顶部进行筏板结构施工。

4.根据权利要求3所述的施工方法，其特征在于，步骤S2包括：在沉箱安装过程中利用连通器释放部分水压，并增加配重，使得沉箱下沉至指定标高位置。

5.根据权利要求3所述的施工方法，其特征在于，在执行步骤S3之前还包括：向沉箱内注水，并增加配重，使得在填充物料的过程中，沉箱保持位置不变。

6.根据权利要求3所述的施工方法，其特征在于，在步骤S4之前还包括用混凝土回填沉箱中的连通器，对连通器进行封闭处理。

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