CN207512745U - 一种沉箱装置及其基坑结构 - Google Patents

Abstract

一种沉箱装置包括有箱壁和箱底板；所述箱壁的内侧面连接有水平的背愣；所述箱壁的外侧面连接有垂直于箱壁的锚固钢筋；所述锚固钢筋在箱壁外侧间隔布置；所述箱底板上开有孔洞，且对应孔洞位置处连接有竖向短管；所述竖向短管上安装有阀门；所述沉箱装置中、位于对侧的箱壁之间还设有水平支撑。本实用新型解决了基坑中积水无法清除干净，而使基础地板施工无法进行的技术问题。

Description

一种沉箱装置及其基坑结构

技术领域

本实用新型涉及一种沉箱装置及其基坑结构。

背景技术

某工程的部分电梯基坑和集水坑的持力层都在水位以下，采取降水井降水施工后，集水坑内水深仍有1-1.5米左右，无法进行基础垫层施工，为保证施工正常进行，满足设计要求工期，决定采用混凝土外模浇筑钢沉箱阻水的方法，达到无大量水涌入的效果，可以满足基础底板的施工要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种沉箱装置，要解决传统的基坑底部集水坑中的积水无法清除干净，而使基础地板施工无法进行的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种沉箱装置，包括有箱壁和箱底板；所述箱壁的内侧面连接有水平的背愣；所述箱壁的外侧面连接有垂直于箱壁的锚固钢筋；所述锚固钢筋在箱壁外侧间隔布置；所述箱底板上开有孔洞，且对应孔洞位置处连接有竖向短管；所述竖向短管上安装有阀门；所述沉箱装置对侧的箱壁之间还设有水平支撑。

优选的，所述箱壁由钢板单元相连接而成；所述钢板单元与钢板单元之间焊接连接或者通过螺栓连接。

优选的，当钢板单元与钢板单元通过螺栓连接时，两块钢板单元的连接端之间设有止水带，两块钢板单元的连接端端头焊接连接有密封钢板，在螺栓与钢板单元之间垫有垫片。

优选的，所述背愣连接在箱壁的内侧、箱底板上方1000mm~2000mm位置处。

优选的，所述竖向短管由钢管切割而成，垂直焊接连接在箱底板内侧。

优选的，所述水平支撑呈井字形布置在沉箱装置中。

一种含有沉箱装置的基坑结构，设置在开挖基槽中；所述沉箱装置的水平切面与待施工的基坑的水平切面相适应，沉箱装置的底面与待施工的基坑底板垫层底面的设计标高平齐，沉箱装置的顶端不低于待施工的基坑的顶面；所述沉箱装置的箱壁外侧浇筑有壁外混凝土层，所述锚固钢筋被浇筑在壁外混凝土层中，所述沉箱装置的箱底板外侧浇筑有箱底外保护层；所述沉箱装置的箱壁内侧、紧贴箱壁上设有承压板，沉箱装置的箱底板内侧浇筑有箱底内混凝土层。

优选的，所述沉箱装置的水平切面的边长比对应开挖基槽的水平切面边长小1000mm ~2000mm；所述沉箱装置水平切面的边长比待施工的基坑的水平切面的边长至少大100mm；所述沉箱装置的顶部超出待施工的基坑顶面的高度与基坑上方设计筏板垫层厚度相适应。

优选的，所述锚固钢筋浇筑在壁外混凝土层中的长度不小于300mm；所述壁外混凝土层的厚度为不小于1000mm ~2000mm，箱底外保护层的厚度为1000mm~1200mm。

优选的，所述承压板为水泥承压板或者混凝土承压板。

与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果。

1、在施工水位以下的基础时，利用带有本实用新型的基坑结构，可不需降水。

2、传统的基坑结构施工困难、成本高，利用本实用新型的基坑结构在施工基础，施工过程简单，成本较低。

3、本实用新型按照基坑和基槽的尺寸制作有底无盖的沉箱装置，通过向沉箱装置内抽排水并控制水量来达到控制沉箱装置的标高，当沉箱沉至指定标高后，对沉箱四周及底部浇筑混凝土，待混凝土达到强度后将沉箱内的水抽出，本实用新型的施工方法简单，在且在施工基础时不需要对基槽一直进行清除集水的工艺，节约了成本。

4、本实用新型在箱壁和箱底板外侧均浇筑混凝土层，保证了箱体刚度，防止箱体在下沉过程中发生变形。

5、本实用新型解决了基坑底部集水坑中的积水无法清除干净，而使基础地板施工无法进行的技术问题

6、本实用新型的沉箱装置在箱底板底部浇筑箱底外保护层，防止了沉箱装置的沉降。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

图1是本实用新型沉箱装置的水平切面呈矩形时的平面示意图。

图2是本实用新型沉箱装置的箱底板上设置竖向短管的结构示意图。

图3是本实用新型沉箱装置的箱壁上两块钢板单元之间通过螺栓连接的结构示意图。

图4是本实用新型沉箱装置的两块钢板单元之间通过螺栓连接的节点示意图。

图5是本实用新型的沉箱装置放置在基槽中的结构示意图。

图6是本实用新型的基坑结构的结构示意图。

附图标记：1－箱壁、2－箱底板、3－背愣、4－锚固钢筋、5－竖向短管、6－阀门、7－止水带、8－密封钢板、9－垫片、10－壁外混凝土保护层、11－箱底外保护层、12－承压板、13－箱底内混凝土层、14－螺栓、15－基槽、16－基坑、17－水平支撑。

具体实施方式

如图1-4所示，这种沉箱装置，包括有箱壁1和箱底板2；为保证箱体刚度，防止箱体在下沉过程中发生变形，对沉箱装置采取加固措施，即在所述箱壁1的内侧面连接有水平的背愣3；所述背愣3连接在箱壁1的内侧、箱底板2上方1000mm~2000mm位置处；所述箱壁1的外侧面连接有垂直于箱壁1的锚固钢筋4；所述锚固钢筋4在箱壁1外侧间隔布置；所述箱底板2上开有孔洞，且对应孔洞位置处连接有竖向短管5；所述竖向短管5上安装有阀门6；所述沉箱装置对侧的箱壁1之间还设有水平支撑17。

本实施例中，所述箱壁1由钢板单元相连接而成；所述钢板单元与钢板单元之间焊接连接或者通过螺栓14连接。

本实施例中，当钢板单元与钢板单元通过螺栓14连接时，两块钢板单元的连接端之间设有止水带7，两块钢板单元的连接端端头焊接连接有密封钢板8，在螺栓14与钢板单元之间垫有垫片9。

本实施例中，钢板单元采用30mm厚的Q235钢板，当采用焊接连接时，钢板单元与钢板单元之间的的各个焊口必须满焊，防止漏水；在箱体内底部向上1000mm~2000mm处（2米以下沉箱只焊接一道）焊接16#工字钢的背愣3，水平支撑17用工字钢呈井字形布置在沉箱装置中，并与箱壁1焊接连接。

本实施例中，所述竖向短管5由钢管切割而成，垂直焊接连接在箱底板2内侧，钢管的直径为100mm，箱体外侧周围焊接直径为25mm的锚固钢筋4。

如图5所示，这种含有沉箱装置的基坑结构，设置在开挖基槽15中；所述沉箱装置的水平切面与待施工的基坑16的水平切面相适应，沉箱装置的底面与待施工的基坑16底板垫层底面的设计标高平齐，沉箱装置的顶端不低于待施工的基坑16的顶面；为了用于固定沉箱装置，所述沉箱装置的箱壁1外侧浇筑有1500mm厚的壁外混凝土层10，混凝土等级为C35P10；所述锚固钢筋4被浇筑在壁外混凝土层10中，所述沉箱装置的箱底板2外侧浇筑有箱底外保护层11；所述沉箱装置的箱壁1内侧、紧贴箱壁1上设有承压板12，沉箱装置的箱底板2内侧浇筑有箱底内混凝土层13。

本实施例中，所述沉箱装置的水平切面的边长比对应开挖基槽15的水平切面边长小1000mm ~2000mm；所述沉箱装置的水平切面的边长比待施工的基坑16的水平切面的边长至少大100mm；所述沉箱装置的顶部超出待施工的基坑16顶面的高度与基坑上方设计筏板垫层厚度相适应。

由于集水坑和电梯坑等基坑的底标高不同，所以该待施工的基坑16高度不是定值，视具体情况而定，高度为基坑底板垫层底至筏板垫层顶（垫层厚+坑深+筏板垫层厚）。

当然在其他实施例中，所述锚固钢筋4浇筑在壁外混凝土层10中的长度不小于300mm，因为制作沉箱要求该钢筋长度为300mm；所述壁外混凝土层10的厚度为1000mm ~2000mm，箱底外保护层11的厚度为1m左右，最好在1000mm~1200mm范围内；因为基槽15超挖深度为集水坑、电梯坑等结构下1m左右，由于有水且坑底不平无法有坑底准确标高，但要求基槽15必须超挖结构下1m左右。

本实施例中，所述承压板12为水泥承压板或者混凝土承压板。

本实施例中，所述箱底外保护层11为砂浆层，在其他实施例中也可以为混凝土层。

本实用新型的沉箱装置，由于开挖过程均在水中进行，难以测量待施工的基坑16底标高，采取在沉箱装置四周加大开挖土方，沉箱装置的尺寸是根据待施工的基坑16的尺寸来定的，基槽15开挖的尺寸是根据沉箱装置的尺寸来定的，基槽15开挖的尺寸比沉箱装置大从而保证沉箱装置可以放入基槽15并下沉，沉箱装置每个边的尺寸比待施工的基坑16的边的尺寸大，一是允许沉箱下沉过程中有些许位置上的偏，便于侧壁浇筑壁外混凝土层10用于稳定沉箱装置，底部高压注浆浇筑箱底外保护层11防止沉箱装置沉降；沉箱装置底部土层为卵石和中砂层，砂石流动性较大，下沉箱过程中容易造成底部标高出现误差，开挖基槽15长宽各要求开挖大于沉箱每边2米以上，超挖深度1m，对于机械无法开挖的基槽15采取人工开挖。

由于沉箱装置底部土层为是砂石层，在集水坑位置处开挖挖基槽15时，须按60°放坡，避免浸泡、抵消水冲刷导致集水坑坍塌，为保证沉箱装置不发生位移和偏斜，开挖面要尽量保证平整，可采取高侧多挖土，低侧少挖土来纠正。

沉箱装置进入基槽15后需要先搭设脚手架固定沉箱装置的位置，脚手架需要增加地锚以增

加其稳定性；在下沉的过程中，向沉箱装置内注水保证沉箱装置顺利下沉，待沉箱装置下沉到指定的标高即停止注水；沉箱装置放入基槽15后，四周用钢管架固定，确保沉箱的位置和深度。

沉箱装置放入基槽15下沉至标高固定后，四周浇筑1500mm厚的壁外混凝土层10来固定沉箱装置，混凝土等级为C35P10，浇筑分两次完成：第一次浇筑，先在沉箱装置四周浇筑1500mm厚C35混凝土，必须从四周均匀下料，防止浇筑混凝土时沉箱位移；第二次从沉箱装置底面阀门6通过注浆管高压灌注水灰比为0.55的水泥砂浆，注浆压力为2.5~4Mpa，待底部水泥砂浆灌满四周停止注浆。

浇筑混凝土强度达到80%时开始箱内抽水；基槽15外侧降水井从土方开挖至混凝土浇注结束，水泵需要一直在抽水，防止水位升高使沉箱装置上浮；沉箱装置内抽水前关闭阀门，沉箱装置内侧放入水泵开始抽水。

基槽15顶部四周砌筑240mm厚砖胎膜，砌筑过程为防止周围地下水水位升高而影响施工，在基槽15四周埋设滤水管，并将周围地下水引入雨水收集池，由移动潜水泵排至雨水泵坑及市政道路雨水井，砌筑完成后开始回填土，夯填至筏板垫层底标高。

待回填完成后下道工序就可以施工，抽完沉箱装置内积水后先清理箱内部砂石等杂物，沉箱装置侧壁高于垫层的部位需采用电焊机切割，保证锚固钢筋4的锚固长度；然后开始浇筑垫层、贴防水卷材、混凝土保护层的施工。

垫层防水施工完毕后开始基础筏板钢筋的绑扎，支模；绑扎基坑和筏板钢筋、支模；钢筋绑扎完毕并验收合格后，做好浇筑基础底板混凝土的准备。

上述实施例并非具体实施方式的穷举，还可有其它的实施例，上述实施例目的在于说明本实用新型，而非限制本实用新型的保护范围，所有由本实用新型简单变化而来的应用均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种沉箱装置，包括有箱壁（1）和箱底板（2）；其特征在于：所述箱壁（1）的内侧面连接有水平的背愣（3）；所述箱壁（1）的外侧面连接有垂直于箱壁（1）的锚固钢筋（4）；所述锚固钢筋（4）在箱壁（1）外侧间隔布置；所述箱底板（2）上开有孔洞，且对应孔洞位置处连接有竖向短管（5）；所述竖向短管（5）上安装有阀门（6）；所述沉箱装置对侧的箱壁（1）之间还设有水平支撑（17）。

2.根据权利要求1所述一种沉箱装置，其特征在于：所述箱壁（1）由钢板单元相连接而成；所述钢板单元与钢板单元之间焊接连接或者通过螺栓（14）连接。

3.根据权利要求2所述一种沉箱装置，其特征在于：当钢板单元与钢板单元通过螺栓（14）连接时，两块钢板单元的连接端之间设有止水带（7），两块钢板单元的连接端端头焊接连接有密封钢板（8），在螺栓（14）与钢板单元之间垫有垫片（9）。

4.根据权利要求2所述一种沉箱装置，其特征在于：所述背愣（3）连接在箱壁（1）的内侧、箱底板（2）上方1000mm~2000mm位置处。

5.根据权利要求2所述一种沉箱装置，其特征在于：所述竖向短管（5）由钢管切割而成，垂直焊接连接在箱底板（2）内侧。

6.根据权利要求2所述一种沉箱装置，其特征在于：所述水平支撑（17）呈井字形布置在沉箱装置中。

7.一种含有权利要求1-6中任意一项所述的沉箱装置的基坑结构，设置在开挖的基槽（15）中；其特征在于：所述沉箱装置的水平切面形状与待施工的基坑（16）的水平切面形状相适应，沉箱装置的底面与待施工的基坑（16）底板垫层底面的设计标高平齐，沉箱装置的顶端不低于待施工的基坑（16）的顶面；所述沉箱装置的箱壁（1）外侧浇筑有壁外混凝土层（10），所述锚固钢筋（4）被浇筑在壁外混凝土层（10）中，所述沉箱装置的箱底板（2）外侧浇筑有箱底外保护层（11）；所述沉箱装置的箱壁（1）内侧、紧贴箱壁（1）上设有承压板（12），沉箱装置的箱底板（2）内侧浇筑有箱底内混凝土层（13）。

8.根据权利要求7所述一种含有沉箱装置的基坑结构，其特征在于：所述沉箱装置的水平切面的边长比对应基槽（15）的水平切面边长小1000mm ~2000mm；所述沉箱装置的水平切面的边长比待施工的基坑（16）的水平切面边长至少大100mm；所述沉箱装置的顶端超出待施工的基坑（16）顶面的高度与基坑（16）上方设计筏板垫层厚度相适应。

9.根据权利要求7所述一种含有沉箱装置的基坑结构，其特征在于：所述锚固钢筋（4）浇筑在壁外混凝土层（10）中的长度不小于300mm；所述壁外混凝土层（10）的厚度为不小于1000mm ~2000mm，箱底外保护层（11）的厚度为1000mm~1200mm。

10.根据权利要求7所述一种含有沉箱装置的基坑结构，其特征在于：所述承压板（12）为水泥承压板或者混凝土承压板。