CN216517822U - 一种钻挖成孔快速安装预制井结构及钻挖成孔装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种钻挖成孔快速安装预制井结构及钻挖成孔装置,包括在地面钻挖成型的井孔,井孔的底部设有底部填充层和底部基础层,所述底部基础层上依次设有若干节预制井体,所述预制井体的外周与所述井孔的内壁之间回填有周部填充层并密实;所述预制井体和所述周部填充层上方设有预制井口,所述预制井口上设有井盖;所述预制井口的外周与所述井孔的内壁之间从下至上还依次设有回填石屑层、稳定石屑层、稳定碎石层和混凝土路面层,所述混凝土路面层与原路面平齐;本预制井结构快速安装,工艺简单、操作安全、施工速度快,结构稳定强度较好,能够确保预制井安装的施工质量,具有较好的经济效益。

Description

一种钻挖成孔快速安装预制井结构及钻挖成孔装置
技术领域
本实用新型涉及到管井施工技术领域,具体涉及到一种钻挖成孔快速安装预制井结构及钻挖成孔装置。
背景技术
在市政管网工程项目的预制井开挖、安装过程中,由于施工区域地质条件复杂,地下水位高,往往会遇到一些“流沙”现象,这些“流沙”具有很强的流动性,在预制井开挖过程中不断从四周向开挖点涌出,导致周边路面下形成空洞,危及临近房屋结构安全,具有较大安全风险,采用传统的施工方法难度较高,需要采用预制井体施工方式并做好支护操作。
中国发明专利申请(公开号:CN112943256A)在2021年公开了一种预制顶管工作井施工方法,将若干支护护筒逐节压入土体中,开挖支护护筒内的土方,直至开挖深度为设计标高,形成沉井结构,采用这种方式虽然能够解决前期支护的问题,但是后续井体的结构稳定性和安装准确性也很重要。需要在快速安全施工的同时也要形成结构强度稳定的预制井结构,使其能够在后续的使用过程中发挥管网作用,减少后续的维护施工。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题,提供一种钻挖成孔快速安装预制井结构及钻挖成孔装置。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:
一种钻挖成孔快速安装预制井结构,包括在地面钻挖成型的井孔,所述井孔的底部从下至上设有底部填充层和底部基础层,所述底部基础层上依次设有若干节预制井体,所述预制井体的外周与所述井孔的内壁之间回填有周部填充层并密实;所述预制井体和所述周部填充层上方设有预制井口,所述预制井口上设有井盖,所述预制井口的内径小于所述预制井体的内径;所述预制井口的外周与所述井孔的内壁之间从下至上还依次设有回填石屑层、稳定石屑层、稳定碎石层和混凝土路面层,所述混凝土路面层与原路面平齐。
本预制井结构快速安装,工艺简单、操作安全、施工速度快,结构稳定强度较好,能够确保预制井安装的施工质量,具有较好的经济效益。
所述底部填充层的设置能够将钻孔形成的底部凹坑填平,并在上方铺设所述底部基础层形成稳定水平的底部支撑平台,具有较好的结构强度和支撑能力,有利于所述预制井体的平稳安装;所述周部填充层的设置能够将所述预制井体的四周填满、填密实,既能够稳定支撑所述预制井体,也能够避免所述预制井体的周向晃动。
多节所述预制井体的设置能够根据实际井深分部下放井体,减少了吊运、施工的难度,通过多节组合的方式能够应对不同深度的井。所述预制井口作为井体的上部结构,能够覆盖部分井体,将直径较大的井部空间过渡为能够设置井盖的小口径井,便于地面层的布置施工。
在井口部分依次设置的回填石屑层、稳定石屑层、稳定碎石层和混凝土路面层,能够起到有层次的上层结构,使其既稳定牢度,材料成本也较低,所述混凝土路面层能够形成与原路面基本相同的结构,有利于路面的正常通行。
进一步的,位于最下方的所述预制井体靠近所述底部基础层处设有一对径向对称的径向孔,所述径向孔内安装有横向管道,所述横向管道与所述底部基础层之间还设有支撑垫层。
所述径向孔和所述横向管道均能够通过顶管施工的方式钻出来,以便于其他管井连通形成管井系统。所述支撑垫层的设置能够支撑所述横向管道,调节支撑高度位置。
进一步的,相邻的所述预制井体之间通过水泥砂浆接缝并安放有止水橡胶圈。所述水泥砂浆和所述止水橡胶圈的设置能够确保相邻的预制井体之间紧密连接,密封性好,不会渗水。
进一步的,若干所述预制井体和所述井孔共中轴线设置,所述预制井体的竖向倾斜角度不大于1%。安装所述预制井体时,匀速缓慢吊装,保证预制井体与钢护筒中心重合,井体中心与钢护筒中心偏差小于20mm。
进一步的,所述底部填充层为倒锥形,所述底部填充层内填充有片石或者石块,所述片石或者所述石块之间的间隙填充有水泥石屑,采用这种搭配方式能够有效的填充间隙;所述底部基础层为填设的水泥碎石。
进一步的,所述周部填充层为回填的水泥石屑,所述周部填充层上方还设有一圈可拆除的砖砌体,所述砖砌体高至地面。
进一步的,所述预制井口包括设置在所述预制井体上方的过渡部分,所述过渡部分上偏向所述井孔一侧设置井口部分,所述井口部分的上方设有可启闭的所述井盖。
进一步的,所述回填石屑层为回填的20%水泥石屑,所述稳定石屑层为填设的4%水泥稳定石屑,所述稳定碎石层为填设的6%水泥稳定碎石。
进一步的,所述混凝土路面层为浇筑的C35混凝土路面,所述混凝土路面层的周向与原路面之间安扎有若干钢筋网,能够进一步提高与原路面的连接强度。
本预制井结构通过采用“钻挖→泥浆护壁成孔→钢护筒支护→基础处理→预制井吊装→拔出钢护筒→井周回填→井内流槽施工→路面恢复”的办法,最终完成预制井的安装,施工周期短,对周边房屋结构安全影响小,满足大批量预制井施工要求,且井体沉降范围符合质量要求。
进一步的,一种用于钻挖成孔快速安装预制井结构的钻挖成孔装置,包括架设在所述井孔上方地面上的钻机,以及套设在所述井孔内可取放的钢护筒;所述钻机内设有可升降的钻头组件,所述钻头组件包括截面为倒三角形的框架,所述框架的下端设有钻头,所述框架的斜边布置有若干挖齿。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:1、本预制井结构快速安装,工艺简单、操作安全、施工速度快,结构稳定强度较好,能够确保预制井安装的施工质量,具有较好的经济效益;2、所述底部填充层和所述底部基础层能够形成稳定水平的底部支撑平台,具有较好的结构强度和支撑能力,有利于所述预制井体的平稳安装;配合所述周部填充层的设置能够将所述预制井体的四周填满、填密实,保持所述预制井体稳定;3、多节所述预制井体的设置便于吊运安装、减小了施工难度,也能够应对不同深度的井;4、最终完成的预制井结构,对周边房屋结构安全影响小,满足大批量预制井施工要求,且井体沉降范围符合质量要求。
附图说明
图1为本实用新型一种钻挖成孔快速安装预制井结构的整体结构示意图;
图2为本实用新型一种钻挖成孔快速安装预制井结构的施工过程示意图;
图3为本实用新型一种钻挖成孔快速安装预制井结构的预制井体安装结构示意图;
图4为本实用新型井孔上方架设的钻挖成孔装置的结构示意图;
图5为本实用新型钻挖成孔装置的钻头组件示意图;
图中:1、底部填充层;2、底部基础层;3、预制井体;4、周部填充层;5、预制井口;6、井盖;7、回填石屑层;8、稳定石屑层;9、稳定碎石层;10、混凝土路面层;11、支撑垫层;12、横向管道;13、径向孔;14、钢筋网;15、砖砌体;16、钢护筒;17、钻机;18、钻头组件;1801、框架;1802、钻头;1803、挖齿。
具体实施方式
下面将结合本实用新型中的附图,对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中间”、“上”、“下”、“左”、“右”、“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实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元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实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例一:
如图1所示,一种钻挖成孔快速安装预制井结构,包括在地面钻挖成型的井孔,所述井孔的底部从下至上设有底部填充层1和底部基础层2,所述底部基础层2上依次设有若干节预制井体3,所述预制井体3的外周与所述井孔的内壁之间回填有周部填充层4并密实;所述预制井体3和所述周部填充层4上方设有预制井口5,所述预制井口5上设有井盖6,所述预制井口5的内径小于所述预制井体3的内径;所述预制井口5的外周与所述井孔的内壁之间从下至上还依次设有回填石屑层7、稳定石屑层8、稳定碎石层9和混凝土路面层10,所述混凝土路面层10与原路面平齐。
本预制井结构快速安装,工艺简单、操作安全、施工速度快,结构稳定强度较好,能够确保预制井安装的施工质量,具有较好的经济效益。
所述底部填充层1的设置能够将钻孔形成的底部凹坑填平,并在上方铺设所述底部基础层2形成稳定水平的底部支撑平台,具有较好的结构强度和支撑能力,有利于所述预制井体3的平稳安装;所述周部填充层4的设置能够将所述预制井体3的四周填满、填密实,既能够稳定支撑所述预制井体3,也能够避免所述预制井体3的周向晃动。
多节所述预制井体3的设置能够根据实际井深分部下放井体,减少了吊运、施工的难度,通过多节组合的方式能够应对不同深度的井。所述预制井口5作为井体的上部结构,能够覆盖部分井体,将直径较大的井部空间过渡为能够设置井盖的小口径井,便于地面层的布置施工。
在井口部分依次设置的回填石屑层7、稳定石屑层8、稳定碎石层9和混凝土路面层10,能够起到有层次的上层结构,使其既稳定牢度,材料成本也较低,所述混凝土路面层10能够形成与原路面基本相同的结构,有利于路面的正常通行。
进一步的,位于最下方的所述预制井体3靠近所述底部基础层2处设有一对径向对称的径向孔13,所述径向孔13内安装有横向管道12,所述横向管道12与所述底部基础层2之间还设有支撑垫层11。
所述径向孔13和所述横向管道12均能够通过顶管施工的方式布置出来,以便于其他管井连通形成管井系统。所述支撑垫层11的设置能够支撑所述横向管道12,调节支撑高度位置。
进一步的,相邻的所述预制井体3之间通过水泥砂浆接缝并安放有止水橡胶圈。所述水泥砂浆和所述止水橡胶圈的设置能够确保相邻的预制井体之间紧密连接,密封性好,不会渗水。
进一步的,若干所述预制井体3和所述井孔共中轴线设置,所述预制井体3的竖向倾斜角度不大于1%。结合图3所示,安装所述预制井体3时,匀速缓慢吊装,保证预制井体3与钢护筒16中心重合,井体中心与钢护筒16中心偏差小于20mm。
进一步的,所述底部填充层1为倒锥形,所述底部填充层1内填充有片石,所述片石之间的间隙填充有20%水泥石屑,采用这种搭配方式能够有效的填充间隙;所述底部基础层为填设的20%水泥碎石。
进一步的,所述周部填充层为回填的20%水泥石屑,如图2所示,所述周部填充层上方还设有一圈可拆除的砖砌体15,所述砖砌体15高至地面。所述砖砌体15的设置能够辅助施工。
进一步的,所述预制井口5包括设置在所述预制井体3上方的过渡部分,所述过渡部分上偏向所述井孔一侧设置井口部分,所述井口部分的上方设有可启闭的所述井盖6。
进一步的,所述回填石屑层7为回填的20%水泥石屑,所述稳定石屑层8为填设的4%水泥稳定石屑,所述稳定碎石层9为填设的6%水泥稳定碎石。
进一步的,所述混凝土路面层10为浇筑的C35混凝土路面,所述混凝土路面层10的周向与原路面之间安扎有若干钢筋网14,能够进一步提高与原路面的连接强度。
例如,待某个施工区域钻井法工作井施工完成后,人工挖出44cm厚上层回填的20%水泥石屑,再进行10cm厚的4%水泥稳定石屑层施工,然后进行10cm厚的6%水泥稳定碎石层施工,最后安扎Φ16@400钢筋网14,浇筑24cm厚的C35混凝土路面层10,并进行养护,待路面达到设计强度后,拆除施工围挡。
本预制井结构通过采用“钻挖→泥浆护壁成孔→钢护筒支护→基础处理→预制井吊装→拔出钢护筒→井周回填→井内流槽施工→路面恢复”的办法,最终完成预制井的安装,施工周期短,对周边房屋结构安全影响小,满足大批量预制井施工要求,且井体沉降范围符合质量要求。
实施例二:
本实施例提供了实施例一中钻挖成孔的装置。
如图4和图5所示,一种用于钻挖成孔快速安装预制井结构的钻挖成孔装置,包括架设在所述井孔上方地面上的钻机17,所述钻机17内设有可升降的钻头组件18,所述钻头组件18包括截面为倒三角形的框架1801,所述框架1801的下端设有钻头1802,所述框架1801的斜边布置有若干挖齿1803。
通过这种结构的钻头组件能够快速挖出井孔,在挖好井孔后能够移除所述钻机17,并及时安装所述钢护筒16进行支护。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种钻挖成孔快速安装预制井结构,包括在地面钻挖成型的井孔,其特征在于,所述井孔的底部从下至上设有底部填充层和底部基础层,所述底部基础层上依次设有若干节预制井体,所述预制井体的外周与所述井孔的内壁之间回填有周部填充层并密实;所述预制井体和所述周部填充层上方设有预制井口,所述预制井口上设有井盖,所述预制井口的内径小于所述预制井体的内径;所述预制井口的外周与所述井孔的内壁之间从下至上还依次设有回填石屑层、稳定石屑层、稳定碎石层和混凝土路面层,所述混凝土路面层与原路面平齐。
2.根据权利要求1所述的钻挖成孔快速安装预制井结构,其特征在于,位于最下方的所述预制井体靠近所述底部基础层处设有一对径向对称的径向孔,所述径向孔内安装有横向管道,所述横向管道与所述底部基础层之间还设有支撑垫层。
3.根据权利要求1所述的钻挖成孔快速安装预制井结构,其特征在于,相邻的所述预制井体之间通过水泥砂浆接缝并安放有止水橡胶圈。
4.根据权利要求1所述的钻挖成孔快速安装预制井结构,其特征在于,若干所述预制井体和所述井孔共中轴线设置,所述预制井体的竖向倾斜角度不大于1%。
5.根据权利要求1所述的钻挖成孔快速安装预制井结构,其特征在于,所述底部填充层为倒锥形,所述底部填充层内填充有片石或者石块,所述片石或者所述石块之间的间隙填充有水泥石屑;所述底部基础层为填设的水泥碎石。
6.根据权利要求1所述的钻挖成孔快速安装预制井结构,其特征在于,所述周部填充层为回填的水泥石屑,所述周部填充层上方还设有一圈可拆除的砖砌体,所述砖砌体高至地面。
7.根据权利要求1所述的钻挖成孔快速安装预制井结构,其特征在于,所述预制井口包括设置在所述预制井体上方的过渡部分,所述过渡部分上偏向所述井孔一侧设置井口部分,所述井口部分的上方设有可启闭的所述井盖。
8.根据权利要求1所述的钻挖成孔快速安装预制井结构,其特征在于,所述回填石屑层为回填的20%水泥石屑,所述稳定石屑层为填设的4%水泥稳定石屑,所述稳定碎石层为填设的6%水泥稳定碎石。
9.根据权利要求1所述的钻挖成孔快速安装预制井结构,其特征在于,所述混凝土路面层为浇筑的C35混凝土路面,所述混凝土路面层的周向与原路面之间安扎有若干钢筋网。
10.一种用于权利要求1所述的钻挖成孔快速安装预制井结构的钻挖成孔装置,其特征在于,包括架设在所述井孔上方地面上的钻机,以及套设在所述井孔内可取放的钢护筒;所述钻机内设有可升降的钻头组件,所述钻头组件包括截面为倒三角形的框架,所述框架的下端设有钻头,所述框架的斜边布置有若干挖齿。
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