软弱土层沉井下沉控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种软弱土层沉井下沉控制方法，包括当沉井下降至软弱土层时，在沉井井孔内位于软弱土层上方的位置设置密封板，使得沉井井壁、内隔墙、软弱土层表面和密封板形成多个密闭空间，通过调节密闭空间的气压来调节沉井下沉速度和姿态，还公开了一种软弱土层沉井下沉控制装置，包括密封板，其设置于软弱土层上方，使得沉井井壁、内隔墙、软弱土层表面和密封板形成多个密闭空间，所述密封板上均设置有进气孔和出气孔，与所述进气孔连通的充气装置，与所述出气孔连通的放气装置。本发明专利技术具有快速调控沉井下沉姿态，有效地防止沉井在深厚软弱土层中发生突沉，确保沉井稳定、精准地下沉至预定下沉位置。

Soft soil layer caisson sinking control method and device

The invention discloses a control method of soft soil sinking, including when the caisson fell to the soft soil, in the open caisson well bore in soft soil above the location of the seal plate, the caisson wall, partition wall, soft soil surface and the sealing plate to form a plurality of confined space, through the adjustment of the pressure to adjust the confined space the sinking velocity and attitude, also discloses a soft soil sinking control device comprises a sealing plate, which is arranged in the soft soil above the caisson wall, inner wall, soft soil surface and sealing plate into a confined space, the sealing plate is arranged on the air inlet and the air outlet, air device is communicated with the air inlet, and the gas hole communicating with the device. The invention has the advantages of quick control of the sinking posture of an open caisson, effective prevention of the sinking of a caisson in a deep soft soil layer, and ensuring that the caisson is stable and accurately sinking to a predetermined sinking position.

【技术实现步骤摘要】
软弱土层沉井下沉控制方法及装置
本专利技术涉及公路桥梁沉井基础施工领域。更具体地说，本专利技术涉及一种软弱土层沉井下沉控制方法及装置。
技术介绍
沉井是以井内挖土，依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到设计标高，然后经过混凝土封底并填塞井孔，使其成为桥梁墩台或其它结构物的一种重力式基础，主要应用于软土地层、砂土地层或覆盖层较厚的冲积地带。大型沉井内用隔墙分为多个隔舱和井孔。普通地质条件下的沉井下沉施工，一般采用排水或不排水吸泥下沉的方式，沉井下沉过程中的姿态调整及纠偏可采用不对称加载或不对称吸泥或两者相结合的方法。但是对于处于淤泥、淤泥质土等深厚软弱土层地质条件下的沉井下沉施工，由于土体的承载力较差，基于安全和质量考虑，沉井在此土层中下沉无法采用吸泥下沉的方式，一般采用不排水不吸泥的下沉方式，由于淤泥、淤泥质土等软弱土层土体力学特性较差，沉井在此类土层中下沉时易出现偏位、倾斜过大和下沉速度过快等现象，由于不能进行不对称吸泥进行姿态调控，而仅依靠不对称加载进行姿态调控的可调范围有限，无法保证沉井稳定、精准地下沉至设计位置。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供一种软弱土层沉井下沉控制方法及装置，不仅达到快速调控沉井下沉姿态及纠偏的目的，还能有效地防止沉井在深厚软弱土层中发生突沉的风险，确保沉井稳定、精准地下沉至设计位置，该调控方法丰富了沉井下沉姿态调控方法，为深厚软弱土层地质条件下沉井下沉提供了一种高效的姿态调控方法，提高了生产效率，保证了工程质量。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种软弱土层沉井下沉控制方法，其特征在于，包括：当沉井下降至软弱土层时，在沉井井孔内位于软弱土层上方的位置设置密封板，使得沉井井壁、软弱土层表面和密封板形成密闭空间或者使得沉井井壁、内隔墙、软弱土层表面和密封板形成多个密闭空间，通过调节密闭空间的气压来调节沉井下沉速度和姿态。优选的是，当沉井发生倾斜时，则减小向上侧倾斜的密闭空间的气压，而增大向下侧倾斜的密闭空间的气压。优选的是，当需要降低沉井下降速度时，则以相同的速度增大所有密闭空间的气压；当需要提高沉井下降速度时，则以相同的速度减小所有密闭空间的气压。优选的是，当沉井偏离预定下沉位置，则减小靠近预定下沉位置的密闭空间的气压，而增大远离预定下沉位置的密闭空间的气压。本专利技术还有一个目的是提供一种软弱土层沉井下沉控制装置，包括：至少一块密封板，其设置于软弱土层上方，使得沉井井壁、软弱土层表面和密封板形成密闭空间或者使得沉井井壁、内隔墙、软弱土层表面和密封板形成多个密闭空间，所述密封板上均设置有进气孔和出气孔，与所述进气孔连通的充气装置，与所述出气孔连通的放气装置。优选的是，所述密封板上设置有法兰，沉井井壁上的牛腿或内隔墙上的牛腿上方垫有与其对应的密封圈，所述法兰穿过所述密封圈与沉井井壁上的牛腿或内隔墙上的牛腿连接，所述密封圈上涂抹有密封胶。优选的是，所述充气装置包括与所述进气孔连通的供气管、与所述供气管连通的空压机，设置在所述供气管上的气压表，以及设置在所述供气管上的第一截止止回阀，所述第一截止止回阀设置于所述气压表与所述空压机之间。优选的是，所述放气装置包括与所述出气孔连通的一放气管，所述放气管上均设置有第二截止止回阀。优选的是，还包括挖泥装置，其设置于密闭空间内，所述挖泥装置包括：多个直线滑轨，其沿沉井井壁或内隔墙壁向下延伸，所述直线滑轨与沉井井壁或内隔墙壁可拆卸连接，每一个直线滑轨上均可滑动设有一第一小车，所述第一小车由第一电机驱动；圆形滑轨，其外侧与每一个第一小车均固定连接，所述圆形滑轨上设有两个第二小车，所述第二小车由第二电机驱动；搅拌轴，其两端分别与所述两个第二小车可旋转连接，所述搅拌轴上设有多个搅拌叶片，所述搅拌轴由第三电机驱动；所述搅拌叶片呈类等腰梯形，所述类等腰梯形的下底边与所述搅拌轴的距离小于上底边与所述搅拌轴的距离，上底边呈圆弧形状，所述搅拌叶片的边缘呈锯齿状；所述搅拌叶片正反两面上均设置有一沟槽，所述沟槽沿所述类等腰梯形中心线设置，所述沟槽一端与所述类等腰梯形的上底边接触，另一端不与所述类等腰梯形的下底边接触；多个导向槽，其设置于所述沟槽两侧，所述导向槽一端与所述沟槽接触，另一端与所述类等腰梯形的腰接触，使所述导向槽可引导淤泥向外排出。本专利技术至少包括以下有益效果：第一、通过密封板，得沉井井壁、软弱土层表面和密封板形成密闭空间或者使得沉井井壁、内隔墙、软弱土层表面和密封板形成多个密闭空间，使形成密闭空间，再往密闭空间里充气，相当于给沉井底部软弱土层表面一个向下压力，软弱土层表面的反作用力向上作用于沉井，也相当于间接加大沉井底部与软弱土层的受力面积，增加沉井下沉过程中的端阻力，进而降低沉井下沉速度，有效地防止沉井在深厚软弱土层中发生突沉；第二、沉井形成多个密闭空间，当沉井下沉姿态不正时，如发生倾斜时，可以通过对沉井各密闭空间充气放气，使各密闭空间内的压力不同，即减小向上侧倾斜的密闭空间的气压，而增大向下侧倾斜的密闭空间的气压，达到使沉井上侧倾斜的密闭空间的底部受到的反作用力减小，从而增大此密闭空间的向下沉的力，达到下沉速度加快的目的，而增大向下侧倾斜的密闭空间的气压，达到使沉井下侧倾斜的密闭空间的底部受到的反作用力增大，从而减小此密闭空间的向下沉的力，达到下沉速度减慢的目的，最起到调整沉井倾斜姿态的作用；第三、沉井形成多个密闭空间，当沉井下沉发生偏位时，即偏离设计位置时，则减小靠近预定下沉位置的密闭空间的气压，而增大向下侧倾斜的密闭空间的气压，达到使沉井上侧倾斜的密闭空间的底部受到的反作用力减小，从而增大此密闭空间的向下沉的力，达到下沉速度加快的目的，而增大远离预定下沉位置的密闭空间的气压，达到使沉井下侧倾斜的密闭空间的底部受到的反作用力增大，从而减小此密闭空间的向下沉的力，达到下沉速度减慢的目的，两者结合起，可以使沉井向设计位置的中心靠拢，达到纠正沉井偏位的作用；第四、采用法兰穿过所述密封圈与沉井井壁上的牛腿或内隔墙上的牛腿连接，密封圈上涂抹有密封胶，可以使密封板的安装快捷方便，密封性能可靠；第五、在沉井底部各密闭空间内中心处设置挖泥装置，搅拌叶片搅拌时，其作用力作用于软弱土层，软弱土层的反作用力作用于沉井底部，使沉井底部受到横向的作用力，可以协助沉井下沉时姿态的纠正；第六、在沉井底部各密闭空间内中心处设置挖泥装置，当密闭空间内搅拌叶片搅拌时，使密闭空间底部软弱土层流动，可以协助此密闭空间的沉井下沉速度加快；第七、在各密闭空间均设置一挖泥装置，可以分别控制各挖泥装置的搅拌叶片是否工作，及调整搅拌叶片的旋转方向，达到协助调整沉井下沉速度和姿态的作用。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术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为本专利技术的沉井密封俯视示意图；图2为本专利技术的沉井密封侧面示意图；图3为本专利技术的沉井充气装置与放气装置布置示意图；图4为本专利技术的密闭空间侧面示意图；图5为本专利技术的挖泥装置侧面剖示图；图6为本专利技术的挖泥装置俯视图；图7为本专利技术的挖泥装置的搅拌叶片结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种软弱土层沉井下沉控制方法，其特征在于，包括：当沉井下降至软弱土层时，在沉井井孔内位于软弱土层上方的位置设置密封板，使得沉井井壁、软弱土层表面和密封板形成密闭空间或者使得沉井井壁、内隔墙、软弱土层表面和密封板形成多个密闭空间，通过调节密闭空间的气压来调节沉井下沉速度和姿态。

【技术特征摘要】
1.一种软弱土层沉井下沉控制方法，其特征在于，包括：当沉井下降至软弱土层时，在沉井井孔内位于软弱土层上方的位置设置密封板，使得沉井井壁、软弱土层表面和密封板形成密闭空间或者使得沉井井壁、内隔墙、软弱土层表面和密封板形成多个密闭空间，通过调节密闭空间的气压来调节沉井下沉速度和姿态。2.如权利要求1所述的软弱土层沉井下沉控制方法，其特征在于，当沉井发生倾斜时，则减小向上侧倾斜的密闭空间的气压，而增大向下侧倾斜的密闭空间的气压。3.如权利要求1所述的软弱土层沉井下沉控制方法，其特征在于，当需要降低沉井下降速度时，则以相同的速度增大所有密闭空间的气压；当需要提高沉井下降速度时，则以相同的速度减小所有密闭空间的气压。4.如权利要求1所述的软弱土层沉井下沉控制方法，其特征在于，当沉井偏离预定下沉位置，则减小靠近预定下沉位置的密闭空间的气压，而增大远离预定下沉位置的密闭空间的气压。5.一种软弱土层沉井下沉控制装置，其特征在于，包括：至少一块密封板，其设置于软弱土层上方，使得沉井井壁、软弱土层表面和密封板形成密闭空间或者使得沉井井壁、内隔墙、软弱土层表面和密封板形成多个密闭空间，所述密封板上均设置有进气孔和出气孔，与所述进气孔连通的充气装置，与所述出气孔连通的放气装置。6.如权利要求5所述的软弱土层沉井下沉控制装置，其特征在于，所述密封板上设置有法兰，沉井井壁上的牛腿或内隔墙上的牛腿上方垫有与其对应的密封圈，所述法兰穿过所述密封圈与沉井井壁上的牛腿或内隔墙上的牛腿连接，所述密封圈上涂抹有密封...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鸿，张永涛，杨秀礼，吴启和，杨炎华，孟奎，华晓涛，刘建波，仇正中，万猛，
申请(专利权)人：中交第二航务工程局有限公司，中交武汉智行国际工程咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42