CN210622801U - 沉井封底止水装置 - Google Patents

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聂祖祥
叶文怡
毛庆伟
陈玉梅
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一种沉井封底止水装置,包括降水井,降水井为钢筋笼降水井,钢筋笼降水井包括钢筋笼骨架,钢筋笼骨架外表面由下至上依次包裹有密目网层和防水层,密目网层顶端的高度与沉井的级配砂石层顶端的高度相配合,防水层顶端的高度与沉井的混凝土垫层顶端的高度相配合;所述装置还包括与钢筋笼降水井相配合的止水装置;止水装置包括与钢筋笼骨架相配合的止水板,止水板中部安装有引流管,引流管上套设有固定装置,固定装置上部的引流管上安装有阀门。本实用新型提供的沉井封底止水装置,可以解决无法以较低的成本获得良好的止水封底效果的问题,结构简单,施工方便,成本低廉,效果显著。

Description

沉井封底止水装置
技术领域
本实用新型涉及顶管施工技术领域,尤其是一种沉井封底止水装置。
背景技术
目前,顶管施工已在国内河道污水治理、小型输水隧洞、电力隧道等领域被广泛应用,其工艺成熟,机械化水平高。相较于传统的隧道挖掘施工方法,施工速度快,施工拆迁量小,对周围环境的影响特别小,特别适合市政工程。然而,顶管施工需要建造大量的工作井和接收井,以长度4km的顶管施工河道治理工程为例,每相隔150m有一个工作井和接收井,总共需要52个工作井和接收井;河道治理顶管沉井高度一般在10个左右,沉井下沉到位以后,底部基本不会遇到承压水,但是若不做好封底和底板施做的防水工作,河内水位会和沉井内水位形成等高水面,刚浇筑的混凝土面被淹没后很难振动找平,井内底板会形成水流上升通道,无法给后续顶管机在沉井内工作提供一个安全干燥和平坦的施工环境,额外增加每个井的降排水和底板找平工作,增加成本。
沉井下沉到要求的标高以后,后续需要进行沉井封底和底板施做,这两道工序的作用一方面是为了把沉井封闭成桶状防止沉井继续自沉,保证顶管洞口的流水标高,另一方面是止水和把底板面找平,为顶管施工安装托架提供一个平坦的干作业环境。为达到这两个目地,封底和底板施做的工程中的防水止水为关键的控制环节。以河道治理沉井封底和底板施做为例,通常沉井下沉到位以并且基本稳定以后(8小时高程变化小于10mm),先用水泵抽干井内水,露出沉井底部的土,若井内水抽不干或者抽干井内水后发现井底与河道贯通,此种情况下只能采取水下混凝土封底,但是很多情形是沉井内水抽干以后,沉井底部为弱透水层比如黏硬土沉,井底和井边不见涌水,停止抽水以后,水位上升到原来水位要几个小时。此种情况下就可以采用降水然后分层填筑级配砂石,再浇筑封底混凝土,最后施做钢筋混凝土底板的施工方法,此种施工方法与1.5m厚度全部水下混凝土封底相比,大大节约了成本。
分层填筑级配砂石和封底时,如何以较低的成本获得良好的止水封底效果是摆在施工企业面前的难题,目前解决此难题有两种方法:
1、在沉井四周打降水井降水,但是单口降水井的单价较高,每个沉井需要的降水井还不止一口,对于如河道治理这样的工程而言,一条河道几十个沉井,需要的降水井数量大,而且沉井封底和底板施做完成后,降水井的处理又要产生费用,不经济,降水井留在土壤内也污染环境,对于沉井底部是弱透水层地层而言,降水效果又特别好。此种情况下,通过现场实践证明,在沉井内部设置降水井,通过水泵抽排提供一个干燥的作业环境,然后分层回填压实级配砂石和浇筑封底混凝土,最后再施做钢筋混凝土底板是切实可行而且经济高效的施工方法,降水井处的防水,降水井的封堵是保证整个施工环境干燥的最重要一步。
2、通过时刻抽排水待做好级配砂石层和封底混凝土层而且封底混凝土层凝结以后,再在做底板时直接用底板混凝土封填降水井口,此种方法,虽然施工工序上相对简单,但是也不能保证底板施做时候是干作业,如果降水井口封不住,对于以后的顶管施工作业环境不利。
因此,在降水井口封堵这一环节要采取实际可行的止水措施,降水井的材质选择上,既要保证抽排水顺畅,又要保证在填埋以后不影响沉井底板的整体强度。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种沉井封底止水装置,可以解决无法以较低的成本获得良好的止水封底效果的问题,结构简单,施工方便,成本低廉,效果显著。
为解决上述技术问题,本实用新型所采用的技术方案是:一种沉井封底止水装置,包括降水井,降水井为钢筋笼降水井,钢筋笼降水井包括钢筋笼骨架,钢筋笼骨架外表面由下至上依次包裹有密目网层和防水层,密目网层顶端的高度与沉井的级配砂石层顶端的高度相配合,防水层顶端的高度与沉井的混凝土垫层顶端的高度相配合;
所述装置还包括与钢筋笼降水井相配合的止水装置;
止水装置包括与钢筋笼骨架相配合的止水板,止水板中部安装有引流管,引流管上套设有固定装置,固定装置上部的引流管上安装有阀门。
防水层中部沿钢筋笼降水井外周方向粘贴有止水胶条。
钢筋笼骨架为由钢筋焊接加工制成的骨架,所述骨架由外部的竖向钢筋和内部的横向钢筋组成。
固定装置包括固定在引流管外壁的固定环,多根长短不同的钢筋一端与固定环连接,另一端伸出钢筋笼骨架外,伸出钢筋笼骨架外的端部设置有钢筋固定环。
本实用新型提供的沉井封底止水装置,在沉井一次封底的过程中首先单独使用钢筋笼降水井,保证在级配砂石压实和封底混凝土浇筑过程中的干作业,一次封底完成,封底混凝土终凝以后,抽干降水井内的积水,在井内填一层碎石到要求高度,然后安装并且固定好止水装置,填入快速水泥进行止水封底,此过程中止水装置上面的阀门处于开启状态,用于疏水和引流;待到快速水泥达到能够止水的强度以后,关闭阀门,完成沉井止水封底;后续再进行底板制作,绑扎钢筋和浇筑混凝土时,将阀门浇筑在底板混凝土内,不影响底板强度和平整度,也不影响整体观感;可以解决无法以较低的成本获得良好的止水封底效果的问题,结构简单,施工方便,成本低廉,效果显著。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
图1为本实用新型钢筋笼降水井的结构示意图;
图2为本实用新型止水装置的结构示意图;
图3为本实用新型应用中一次封底的工作效果示意图;
图4为本实用新型应用中止水封底的工作效果图。
具体实施方式
如图1和图2所示,一种沉井封底止水装置,包括降水井,降水井为钢筋笼降水井,钢筋笼降水井包括钢筋笼骨架1,钢筋笼骨架1外表面由下至上依次包裹有密目网层3和防水层2,密目网层3顶端的高度与沉井的级配砂石层9顶端的高度相配合,防水层2顶端的高度与沉井的混凝土垫层10顶端的高度相配合;
所述装置还包括与钢筋笼降水井相配合的止水装置;
止水装置包括与钢筋笼骨架1相配合的止水板5,止水板5中部开设有引流口,引流管6通过引流口安装在止水板5中部,引流管6上套设有固定装置7,固定装置7上部的引流管6上安装有阀门8。
防水层2中部沿钢筋笼降水井外周方向粘贴有止水胶条4,止水胶条4遇水膨胀,能够保证钢筋笼与封底混凝土之间不渗水。
钢筋笼骨架1为由钢筋焊接加工制成的骨架,所述骨架由外部的竖向钢筋和内部的横向钢筋组成,保证密目网层3和防水层2能够平坦的贴合在钢钢筋笼骨架1上。
固定装置7包括固定在引流管6外壁的固定环7-1,多根长短不同的钢筋7-2一端与固定环7-1连接,另一端伸出钢筋笼骨架1外,伸出钢筋笼骨架1外的端部设置有钢筋固定环7-3。
密目网层3优选为密目铁丝网,网眼大小为0.3厘米×0.3厘米;防水层2优选为铁皮层,阀门8优选为球阀。
钢筋笼降水井内部空间长度为0.5米,宽度为0.5米,高度为2米,密目网层3的高度为1.6米,防水层2高度为0.6米,防水层2与密目网层3的搭接宽度为0.15米;
止水板5长度为0.49米,宽度为0.49米,厚度为1厘米,止水板5上部到固定环7-1下部的距离为0.5米,钢筋固定环7-3的直径为2厘米,每根钢筋7-2的长度大于0.4米。
本实用新型的工作过程如下:
沉井下沉到位而且经过观测能够封底以后,先用污水泵抽干沉井内的水,然后在沉井内部靠近边缘位置用长臂挖机挖一个深度为0.5m的坑,放入钢筋笼降水井并将其稳固,再放入污水泵11到钢筋笼降水井内进行降水,将井内液位降到沉井的土层12以下0.5m,接着放入级配砂石进行分层压实,本实施例以一个代表性的沉井封底过程来设计,级配砂石层9的填筑厚度为1m,填筑的过程中保证降水井不歪斜。级配砂石分层压实到设计需求压实度,验收以后,再浇筑封底混凝土垫层10,混凝土垫层10浇筑完成并且振捣以后,再等到封底混凝土终凝称为一次封底过程,该过程中,降水井内水位一旦上涨就打开水泵进行降排水,保证水位在基底以下0.5m,一次封底过程中的是干作业,如图3所示。
一次封底完成后,沉井内的水位只能通过钢筋笼降水井上涨,将钢筋笼降水井高于封底混凝土面的防水层2(即铁皮层)朝外周锤平,将钢筋笼降水井内的水抽干,拿出污水泵11,紧接着朝钢筋笼降水井内填入碎石13到封底混凝土底面,碎石层厚度为1.5m,插入并固定好止水装置,打开止水装置上部阀门8(球阀),将引流管6上套上塑料管,把可能上升的水引流到钢筋笼降水井范围以外,迅速朝钢筋笼降水井内填入现场拌制好的快速水泥,待快速水泥达到止水强度以后,关闭阀门8(球阀),取下引流管6上的塑料管,完成止水封底,止水封底完成后,进行底板钢筋绑扎,将阀门8部位浇筑到底板混凝土内;安装稳固止水装置后,在已经凝固的封底混凝土面上通过各钢筋固定环7-3植入钢筋,植筋深度约20cm,然后将植入的钢筋的另外一头锤弯到贴紧混凝土面,实现对止水装置的固定和压紧,如图4所示。
上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案,而不应视为对于本实用新型的限制,本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下,可以相互任意组合。本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案,包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进,也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种沉井封底止水装置,包括降水井,其特征在于:降水井为钢筋笼降水井,钢筋笼降水井包括钢筋笼骨架(1),钢筋笼骨架(1)外表面由下至上依次包裹有密目网层(3)和防水层(2),密目网层(3)顶端的高度与沉井的级配砂石层(9)顶端的高度相配合,防水层(2)顶端的高度与沉井的混凝土垫层(10)顶端的高度相配合;
所述装置还包括与钢筋笼降水井相配合的止水装置;
止水装置包括与钢筋笼骨架(1)相配合的止水板(5),止水板(5)中部安装有引流管(6),引流管(6)上套设有固定装置(7),固定装置(7)上部的引流管(6)上安装有阀门(8)。
2.根据权利要求1所述的沉井封底止水装置,其特征在于:防水层(2)中部沿钢筋笼降水井外周方向粘贴有止水胶条(4)。
3.根据权利要求1所述的沉井封底止水装置,其特征在于:钢筋笼骨架(1)为由钢筋焊接加工制成的骨架,所述骨架由外部的竖向钢筋和内部的横向钢筋组成。
4.根据权利要求1所述的沉井封底止水装置,其特征在于:固定装置(7)包括固定在引流管(6)外壁的固定环(7-1),多根长短不同的钢筋(7-2)一端与固定环(7-1)连接,另一端伸出钢筋笼骨架(1)外,伸出钢筋笼骨架(1)外的端部设置有钢筋固定环(7-3)。
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