CN117051871A - 一种沉井内兼做抗浮桩的分体式降水井结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沉井内兼做抗浮桩的分体式降水井结构及其施工方法，沉井接高下沉前，分体式降水井结构安装于沉井内，包括沉井、滤管、注浆管、真空泵、抽水泵和软管；所述滤管和注浆管均设置于沉井内，所述注浆管固定于滤管外侧，所述滤管的顶部和底部分别通过钢顶板和钢底板封口，所述钢顶板上开设有开孔，所述开孔通过软管分别与真空泵、抽水泵连接。本发明在无需护管措施下，可实现沉井内布置管井降水，减小对沉井外影响同时，确保沉井排水下沉顺利实施，在封底时还可将分体式降水井改造成桩基础，发挥其多种功能作用；采用软管与固定在沉井内壁上的抽水设备连接，实现井内降水助沉，其结构简单，无需采取护管措施。

Description

一种沉井内兼做抗浮桩的分体式降水井结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域。更具体地说，本发明涉及一种沉井内兼做抗浮桩的分体式降水井结构及其施工方法。

背景技术

沉井作为基础形式，由于其刚度大、整体性好，广泛用作桥梁基础、顶管工作井等。近年来，越来越多的市政项目采用沉井作为围护结构，外侧布置止水帷幕并设置管井降水减浮，采取排水下沉工艺使沉井下沉到位。相对不排水下沉工艺，沉井自重可适当减小，下沉工艺、取土设备简单，大大节省工期和工程费用。但在市区内复杂建构筑物情况下，盲目采取井外降水不可避免造成周边建构筑物沉降，尤其是软土地区降水引起不均匀沉降，造成恶劣社会影响。区别于地铁在车站基坑等在井内布置降水井方式，小型沉井因其井内作业面有限，沉井内布置降水井严重影响设备取土作业；且由于沉井不断取土下沉，管井缺少护管措施，一旦沉井倾斜或设备触碰，极易造成井管报废，进而排水下沉难以实施。另一方面，在高承压水头地层，一旦停止降水，施工及运营期沉井结构存在抗浮稳定性问题，采取抗浮锚杆等方式，影响结构止水效果，增加施工工期及成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种沉井内兼做抗浮桩的分体式降水井结构及其施工方法，在无需护管措施下，可实现沉井内布置管井降水，减小对沉井外影响同时，确保沉井排水下沉顺利实施；同时，在工程运营期间，可兼做抗浮桩提高结构抗浮稳定性，从而达到节省工期和费用的目标。

本发明解决此技术问题所采用的技术方案是：一种沉井内兼做抗浮桩的分体式降水井结构，沉井接高下沉前，分体式降水井结构安装于沉井内，包括滤管、注浆管、真空泵、抽水泵和软管；

所述滤管和注浆管均设置于沉井内，所述注浆管固定于滤管外侧，所述滤管的顶部和底部分别通过钢顶板和钢底板封口，所述钢顶板上开设有开孔，所述开孔通过软管分别与真空泵、抽水泵连接。

优选的是，还包括三角支架，用于固定真空泵和抽水泵，所述三角支架与沉井内侧井壁固定。

优选的是，所述滤管为中空圆筒状结构，滤管管壁上开设有若干滤水孔。

优选的是，所述滤管位于沉井孔底，且滤管的管顶低于设计终沉时开挖面。

优选的是，所述沉井内滤管和注浆管的管周回填滤料。

本发明还提供了一种利用所述的沉井内兼做抗浮桩的分体式降水井结构的施工方法，包括分体式降水井结构的施工方法和分体式降水井结构改做抗浮桩的施工方法；

分体式降水井结构的施工方法包括：

a1)沉井接高下沉前，施工外侧止水帷幕，钻孔施工兼做抗浮桩的分体式降水井，将滤管下放至孔底，管周回填滤料，滤管管顶低于沉井设计终沉时开挖面；滤管底部封口，顶部用滤管顶板封闭，外侧焊接注浆管；

a2)滤管顶板由钢板及其上两处开开孔构成，所述开孔为圆孔结构，在开孔上用钢管焊接方便软管穿过，整体呈“倒π”形结构，分别连接与真空泵连接的真空泵软管、与抽水泵连接的抽水泵软管，抽水泵软管伸入滤管底部；

a3)沉井首节制作后在内侧井壁上通过预埋件固定三角支架，真空泵、抽水泵固定在三角支架上，并将抽水泵出水管接长至沉井分节顶面，随着接高下沉接长出水管及真空泵7、抽水泵9的供电电线；

a4)沉井分次下沉时，开启真空泵及抽水泵降低地下水位，沉井内干开挖取土，进而使其排水下沉；

分体式降水井结构改做抗浮桩的施工方法：

b1)沉井终沉后，开挖露出滤管及注浆管顶部，割掉钢顶板，拆除抽水泵、真空泵、三角支架和软管；

b2)下放实管与滤管焊接接长，并接长注浆管；所述实管为空心钢管；

b3)浇筑封底混凝土；

b4)向实管内下放钢筋笼与底板钢筋连接，随后向井管内灌注混凝土，使其成为钢管混凝土桩，并浇筑底板；

b5)通过注浆管向滤管外侧注浆加固；

b6)工程运营期间，钢管混凝土桩兼做抗浮桩。

本发明至少包括以下有益效果：

(1)本发明的一种沉井内兼做抗浮桩的分体式降水井结构，在沉井下沉前降管井预埋至开挖面以下，采用软管与固定在沉井内壁上的抽水设备连接，实现井内降水助沉；其结构简单，无需采取护管措施，且不影响坑内设备取土作业，大大提升井内降水助沉可行性及施工工效。

(2)本发明的一种沉井内兼做抗浮桩的分体式降水井结构，充分利用止水帷幕及沉井结构对地下水的隔渗效果，井内降水方式有效减少抽水量，进而减小对沉井外建构筑物不利影响，提高了排水下沉工艺的安全性。

(3)本发明的分体式降水井结构，封底施工前对管井接长，通过管内下钢筋笼与底板连接，并采取井壁外注浆加固，浇筑混凝土使管井与沉井底板形成整体，可使其兼做工程运营期的抗浮桩，进而减少抗浮措施投入，大大节省工期及工程费用。

(4)本发明的一种沉井内分体式降水井结构及其施工方法，可适用于不同平面形状、尺寸的小型沉井，以及隔舱结构为矩形、圆弧形等多种形式的大型沉井，适用性广。

(5)本发明可以推动沉井基础设计、施工发展。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是本发明一种沉井内分体式降水井结构图；

图2是本发明分体式降水井兼做抗浮桩结构图；

图3是本发明沉井内分体式降水井施工方法流程图；

图4是本发明分体式降水井改抗浮桩施工方法流程图。

附图标记说明：1—沉井；2—止水帷幕；3—滤管；4—设计终沉开挖面；5—钢顶板；6—注浆管；7—真空泵；8—真空泵软管；9—抽水泵；10—抽水泵软管；11—三角支架；12—实管；13—封底混凝土；14—钢筋笼；15—底板；16—钢管混凝土桩。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。在结合附图对本发明进行说明前，需要特别指出的是：本发明中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。

此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

以下结合附图及实施对本发明作进一步的详细说明，其具体实施过程如下：

如图1～4所示，本发明提供一种沉井内兼做抗浮桩的分体式降水井结构，包括沉井，还包括滤管3、注浆管6、真空泵7、抽水泵9；

沉井1接高下沉前，施工外侧止水帷幕2，钻孔施工兼做抗浮桩的分体式降水井，将滤管3下放至孔底，管周回填滤料，管顶低于沉井设计终沉时开挖面4。滤管3底部封口，顶部用滤管顶板5封闭，外侧焊接注浆管6，滤管顶板5由钢板及其上两处开开孔构成，所述开孔为圆孔结构，在开孔上用钢管焊接方便软管穿过，整体呈“倒π”形结构，分别连接与真空泵7连接的真空泵软管8、与抽水泵9连接的抽水泵软管10，抽水泵软管10伸入滤管3底部。沉井1首节制作后在内侧井壁上通过预埋件固定三角支架11，真空泵7、抽水泵9固定在三角支架11上，并将抽水泵出水管接长至沉井1分节顶面，随着接高下沉接长出水管及真空泵7、抽水泵9的供电电线。沉井1分次下沉时，开启真空泵7及抽水泵9降低地下水位，沉井1内干开挖取土，进而使其排水下沉。本技术方案还可以包括以下技术细节，以更好地实现技术效果：还包括三角支架，用于固定真空泵和抽水泵，所述三角支架与沉井内侧井壁固定。

本技术方案还可以包括以下技术细节，以更好地实现技术效果：所述滤管3为中空圆筒状结构，滤管管壁上开设有若干滤水孔，在本实施例中，滤水孔呈多排螺旋设置。

本技术方案还可以包括以下技术细节，以更好地实现技术效果：所述滤管3位于沉井孔底，且滤管的管顶低于设计终沉时开挖面。

本技术方案还可以包括以下技术细节，以更好地实现技术效果：所述沉井内滤管3和注浆管6的管周回填滤料，滤料需要根据土层情况确定，比如粉砂地层，滤料一般采用中粗砂，中粗砂地层，一般采用砾石。

所述的分体式降水井兼做抗浮桩，其具体施工方法如下：1)沉井1终沉后，开挖露出滤管3及注浆管6顶部，割掉滤管顶板5，拆除抽水泵、真空泵、三角支架、软管等；2)下放实管12(不开滤水孔的空心钢管)与滤管3焊接接长，并接长注浆管6，使注浆管6顶面高于底板顶，实管12顶面超过封底混凝土13顶面；3)浇筑封底混凝土13；4)封底混凝土13达到强度要求后，向实管12内下放钢筋笼14与底板15钢筋连接，随后向井管内灌注混凝土，使其成为钢管混凝土桩16，并浇筑底板15；5)通过注浆管6向滤管3外侧注浆加固；6)工程运营期间，钢管混凝土桩16兼做抗浮桩。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

Claims (6)

1.一种沉井内兼做抗浮桩的分体式降水井结构，沉井接高下沉前，分体式降水井结构安装于沉井内，其特征在于，包括滤管、注浆管、真空泵、抽水泵和软管；

所述滤管和注浆管均设置于沉井内，所述注浆管固定于滤管外侧，所述滤管的顶部和底部分别通过钢顶板和钢底板封口，所述钢顶板上开设有开孔，所述开孔通过软管分别与真空泵、抽水泵连接。

2.如权利要求1所述的沉井内兼做抗浮桩的分体式降水井结构，其特征在于，还包括三角支架，用于固定真空泵和抽水泵，所述三角支架与沉井内侧井壁固定。

3.如权利要求1或2所述的沉井内兼做抗浮桩的分体式降水井结构，其特征在于，所述滤管为中空圆筒状结构，滤管管壁上开设有若干滤水孔。

4.如权利要求1所述的沉井内兼做抗浮桩的分体式降水井结构，其特征在于，所述滤管位于沉井孔底，且滤管的管顶低于设计终沉时开挖面。

5.如权利要求1所述的沉井内兼做抗浮桩的分体式降水井结构，其特征在于，所述沉井内滤管和注浆管的管周回填滤料。

6.一种利用如权利要求1～5任一所述的沉井内兼做抗浮桩的分体式降水井结构的施工方法，其特征在于，包括分体式降水井结构的施工方法和分体式降水井结构改做抗浮桩的施工方法；

分体式降水井结构的施工方法包括：

a1)沉井接高下沉前，施工外侧止水帷幕，钻孔施工兼做抗浮桩的分体式降水井，将滤管下放至孔底，管周回填滤料，滤管管顶低于沉井设计终沉时开挖面；滤管底部封口，顶部用滤管顶板封闭，外侧焊接注浆管；

a2)滤管顶板由钢板及其上两处开开孔构成，所述开孔为圆孔结构，在开孔上用钢管焊接方便软管穿过，整体呈“倒π”形结构，分别连接与真空泵连接的真空泵软管、与抽水泵连接的抽水泵软管，抽水泵软管伸入滤管底部；

a3)沉井首节制作后在内侧井壁上通过预埋件固定三角支架，真空泵、抽水泵固定在三角支架上，并将抽水泵出水管接长至沉井分节顶面，随着接高下沉接长出水管及真空泵、抽水泵的供电电线；

a4)沉井分次下沉时，开启真空泵及抽水泵降低地下水位，沉井内干开挖取土，进而使其排水下沉；

分体式降水井结构改做抗浮桩的施工方法：

b1)沉井终沉后，开挖露出滤管及注浆管顶部，割掉钢顶板，拆除抽水泵、真空泵、三角支架和软管；

b2)下放实管与滤管焊接接长，并接长注浆管；所述实管为空心钢管；

b3)浇筑封底混凝土；

b4)向实管内下放钢筋笼与底板钢筋连接，随后向井管内灌注混凝土，使其成为钢管混凝土桩，并浇筑底板；

b5)通过注浆管向滤管外侧注浆加固；

b6)工程运营期间，钢管混凝土桩兼做抗浮桩。