竖井施工方法技术

本发明专利技术提供了一种竖井施工方法，包括：形成地下连续墙；对地下连续墙内侧的土体开挖，形成具有一定深度的基坑；向基坑内注水，对地下连续墙内侧的其余土体实施水中开挖至预定深度；将预制的钢套箱移至基坑上，并利用水的浮力在基坑内下沉一定深度，并在下沉的过程中对钢套箱接高；当钢套箱达到预定高度后，停止接高，并在钢套箱上设置围护挡水部件，然后继续下沉钢套箱至基坑底部；填充钢套箱与地下连续墙之间的间隙，拆除围护挡水部件，继续对钢套箱接高至地表。本实施例提供的竖井施工方法采用预制的钢套箱做为竖井的底板结构和内衬墙结构，使其竖井结构强度得到保障，另外，钢套箱可以和竖井前期开挖同步实施，可节约大量工期，降低成本。

【技术实现步骤摘要】
竖井施工方法
本专利技术属于基坑工程施工
，适用于超深大直径竖井工程施工，主要涉及一种竖井施工方法。
技术介绍
竖井被广泛应用于基坑工程中，对于深度较深直径较大的竖井的施工仍然面临一些问题，一方面是，现有技术中对超深大直径竖井开挖的工期较长，施工成本高；另一方面，是地下水对竖井开挖的影响，以及对竖井结构强度的影响；再者，随着竖井深度的增加，竖井底部所受到地下水的浮力会不断增大，在一定程度上回影响到竖井的稳定性。另外，竖井的排水开挖施工对周边环境影响较大，特别是对于超深大直径竖井的排水施工，降水量大，周边环境影响更突出，施工风险大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种竖井施工方法，以解决竖井施工工期长，竖井结构不稳定的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种竖井施工方法，包括以下步骤：S1：形成地下连续墙；S2：对地下连续墙内侧的土体开挖，形成具有一定深度的基坑；S3：向基坑内注水，对地下连续墙内侧的其余土体实施水中开挖，使基坑的深度增加并达到预定深度；S4：将预制的钢套箱移至基坑上，并利用水的浮力在基坑内逐步下沉一定深度，并在逐步下沉的过程中对钢套箱逐节接高；S5：当钢套箱达到预定高度后，停止对钢套箱逐节接高，并在钢套箱上设置围护挡水部件，以防止基坑内的水流入钢套箱内，然后继续下沉钢套箱至基坑底部；S6：填充钢套箱与地下连续墙之间的间隙，拆除围护挡水部件，继续对钢套箱接高至地表，并排出钢套箱的水。可选的，所述钢套箱包括底板结构和连接在所述底板结构上的部分内衬墙，所述钢套箱在地下连续墙外侧预制，并通过牵引滑移方式至基坑上；所述对钢套箱逐节接高为对所述部分内衬墙逐节接高。可选的，在S6中，所述继续对钢套箱接高至地表的过程包括：对已形成的内衬墙接高，并在接高过程中将内衬墙与地下连续墙浇筑在一起。可选的，在S4或S5中，当基坑内水的浮力增大而导致钢套箱难以下沉时，通过向钢套箱内注水辅助钢套箱下沉。可选的，在S4中，将预制的钢套箱移至基坑上后，在钢套箱周围的地面上设置若干牵引装置和若干千斤顶装置，所设置的若干牵引装置和若干千斤顶装置连接钢套箱，钢套箱在若干牵引装置和若干千斤顶装置的牵制和支撑下利用竖井内水的浮力逐步下沉。可选的，在S6中，所述浇筑钢套箱与地下连续墙之间的间隙包括：先用C15混凝土浇筑至预定位置，然后用C35混凝土浇筑剩余部分的间隙。可选的，在所述S2之后和所述S3之前还包括步骤：在已开挖的地下连续墙内壁上浇筑预定厚度的支撑单元。可选的，在所述S3之后和所述S4之前还包括步骤：清理基坑侧壁的附着物以及检查并修正基坑底部的平整度。可选的，所述地下连续墙为钢筋混凝土结构，所述钢筋混凝土结构的施工方法包括以下步骤：用成槽机或铣槽机对地下连续墙所在槽段位置进行铣槽或成槽施工；将钢筋笼依次吊入槽中，浇筑混凝土形成地下连续墙。可选的，在所述S1之后和所述S2之前还包括步骤：在所述地下连续墙顶部形成顶圆梁，并使所述顶圆梁和所述地下连续墙固定。可选的，在所述S2中，利用多台挖掘机结合吊机对地下连续墙内的土体开挖一定的深度。可选的，在所述S3中，利用冲抓钻或液压变径钻机对地下连续墙内的其余土体实施水中开挖。可选的，在所述S1之后和所述S2之前还包括步骤：对地下连续墙进行基底加固，形成基底加固层，所述基坑底部为基底加固层所在位置。在本专利技术提供的竖井施工方法具备以下有益效果：采用预制的钢套箱做为竖井的底板结构和内衬墙结构，使其竖井结构强度得到保障，另外，钢套箱可以和竖井前期开挖同步实施，可节约大量工期，解决成本；进一步，竖井内衬墙分在两个阶段形成，并形成上下两部分不同的结构，上部分内衬墙与地下连续墙直接浇筑在一起，大大提高了竖井整体结构的的稳定性和抗浮能力；进一步，利用注水辅助钢套箱下沉的方式，实现了钢套箱的稳定可控下沉；更进一步的，采用水中开挖和浅层干开挖结合的方式，即可以减小对周边环境的影响，又合理的缩短了工期。附图说明图1是本申请一实施例的竖井施工方法的流程图；图2是本申请一实施例竖井施工地下连续墙和基底加固层后的示意图；图3是本申请一实施例对竖井浅层开挖的示意图；图4是本申请一实施例竖井浅层开挖结束，并往竖井内注水的示意图；图5是本申请一实施例竖井在水中开挖的示意图；图6是本申请一实施例竖井水中开挖至预定位置后，利用机器人检查竖井平整度的示意图；图7是本申请一实施例将预制的钢套箱移动到竖井上的示意图；图8是本申请一实施例钢套箱利用牵引装置及水的浮力下沉的示意图；图9是本申请一实施例钢套箱下沉到预定位置后，在内衬墙上设置围护挡水部件的示意图；图10是本申请一实施例钢套箱下沉到基底加固层的示意图；图11是本申请一实施例浇筑钢套箱与地下连续墙之间缝隙的示意图；图12是本申请一实施例拆除围护挡水部件的示意图；图13是本申请一实施例内衬墙接高至竖井顶部，并抽出钢套箱的水的示意图；图中：1-地下连续墙；11-槽壁加固层；2-基底加固层；3-支撑单元；4-水下机器人；51-挖掘机；52-吊机；6-引水管；71-液压变径钻机；72-水土分离设备；81-底板结构；82-内衬墙；83-围护挡水部件；84-自密实混凝土结构；85-上部内衬墙；86-连接件；9-牵引装置。具体实施方式本申请的核心思想在于：采用预制的钢套箱结构做为竖井的底板和内衬墙，以提高底板和内衬墙的结构强度，并对内衬墙在不同阶段逐步接高，以改变内衬墙的结构，提高竖井的抗浮能力；并采用水中开挖的方式，减小对周边环境的影响。以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的竖井施工方法作进一步详细说明。根据权利要求书和下面说明，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。参阅图1，其示出的是本实施例的竖井施工方法流程图，主要包括以下步骤：S1：形成地下连续墙；S2：对地下连续墙内侧的土体开挖，形成具有一定深度的基坑；S3：向基坑内注水，对地下连续墙内侧的其余土体实施水中开挖，使基坑的深度增加并达到预定深度；S4：将预制的钢套箱移至基坑上，并利用水的浮力在基坑内逐步下沉一定深度，并在逐步下沉的过程中对钢套箱逐节接高；S5：当钢套箱达到预定高度后，停止对钢套箱逐节接高，并在钢套箱上设置围护挡水部件，以防止基坑内的水流入钢套箱内，然后继续下沉钢套箱至基坑底部；S6：填充钢套箱与地下连续墙之间的间隙，拆除围护挡水部件，继续对钢套箱接高至地表，并排出钢套箱的水。其中，预制的钢套箱包括底板结构和连接在所述底板结构上的部分内衬墙，钢套箱在地下连续墙外侧制作，并通过牵引滑移方式至基坑上，钢套箱可以在基坑形成前的任意时间内制作，例如，在S1过程中就开始制作，以保证钢套型具有足够的养护时间。钢套箱采用钢筋混凝土结构，所以需要一定的保养时间，在地面上预制钢套箱的好处的钢套箱的结构强度有保障，相比水下浇筑，其稳定性更好。为了便于将预制的钢套箱移动到竖井内，钢套箱可以在具有导轨的桁架上制作，当钢套箱的结构强度符合要求时，牵动钢套箱移动至竖井上部，然后可在地面上设置若干液压装置以及牵引装置，液压装置以及牵引装置均连接在钢套箱上，以承托或牵制钢套箱。较佳的，在所述S1之后和所述S2之前还包括：对地下连续墙进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种竖井施工方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：形成地下连续墙；S2：对地下连续墙内侧的土体开挖，形成具有一定深度的基坑；S3：向基坑内注水，对地下连续墙内侧的其余土体实施水中开挖，使基坑的深度增加并达到预定深度；S4：将预制的钢套箱移至基坑上，并利用水的浮力在基坑内逐步下沉一定深度，并在逐步下沉的过程中对钢套箱逐节接高；S5：当钢套箱达到预定高度后，停止对钢套箱逐节接高，并在钢套箱上设置围护挡水部件，以防止基坑内的水流入钢套箱内，然后继续下沉钢套箱至基坑底部；S6：填充钢套箱与地下连续墙之间的间隙，拆除围护挡水部件，继续对钢套箱接高至地表，并排出钢套箱的水。

【技术特征摘要】
1.一种竖井施工方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：形成地下连续墙；S2：对地下连续墙内侧的土体开挖，形成具有一定深度的基坑；S3：向基坑内注水，对地下连续墙内侧的其余土体实施水中开挖，使基坑的深度增加并达到预定深度；S4：将预制的钢套箱移至基坑上，并利用水的浮力在基坑内逐步下沉一定深度，并在逐步下沉的过程中对钢套箱逐节接高；S5：当钢套箱达到预定高度后，停止对钢套箱逐节接高，并在钢套箱上设置围护挡水部件，以防止基坑内的水流入钢套箱内，然后继续下沉钢套箱至基坑底部；S6：填充钢套箱与地下连续墙之间的间隙，拆除围护挡水部件，继续对钢套箱接高至地表，并排出钢套箱的水。2.如权利要求1所述的竖井施工方法，其特征在于，所述钢套箱包括底板结构和连接在所述底板结构上的部分内衬墙，所述钢套箱在地下连续墙外侧预制，并通过牵引滑移方式至基坑上；所述对钢套箱逐节接高为对所述部分内衬墙逐节接高。3.如权利要求2所述的竖井施工方法，其特征在于，在S6中，所述继续对钢套箱接高至地表的过程包括：对已形成的内衬墙接高，并在接高过程中将内衬墙与地下连续墙浇筑在一起。4.如权利要求1所述的竖井施工方法，其特征在于，在S4或S5中，当基坑内水的浮力增大而导致钢套箱难以下沉时，通过向钢套箱内注水辅助钢套箱下沉。5.如权利要求1所述的竖井施工方法，其特征在于，在S4中，将预制的钢套箱移至基坑上后，在钢套箱周围的地面上设置若干牵引装置和若干千斤顶装置，所设置的若干牵引装置和若干千斤顶装置连接钢套箱，钢套箱在若干牵引装置和若...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓明，吴欣之，吴晓风，茅翌敏，李操，刘颖，严时汾，罗鑫，周蓉峰，
申请(专利权)人：上海市机械施工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31