一种流砂地层半封闭沉井结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种流砂地层半封闭沉井结构，其包括：砌筑井圈(1)、井筒(2)、刃脚(3)和底板结构(4)；所述刃脚(3)的内侧壁上周圈留有企口凹槽，刃脚(3)通过该企口凹槽与底板结构(4)连接；井筒(2)位于刃脚(3)上部；井圈(1)砌筑在井筒(2)上；靠近所述底板结构(4)的四个角位置处均设置有冲沉孔(4.1)，在底板结构(4)的中间位置预留多个排砂孔(4.2)。本实用新型专利技术的半封闭式沉井由于在底板预设冲沉孔、排砂孔，相比于现浇封底式沉井，能大大减小沉井下沉至设计标高后，由于流砂进入井内，沉井无法稳定、继续下沉的可能性。

A semi closed caisson structure in quicksand formation

【技术实现步骤摘要】
一种流砂地层半封闭沉井结构
本技术涉及市政施工
，尤其涉及一种流砂地层半封闭沉井结构。
技术介绍
目前，沉井施工一般根据地质情况和周围环境条件，采取分节制作、分次下沉(排水下沉或不排水下沉)和沉井封底(干封底或水下封底)的施工方案。其中排水下沉是在沉井下沉之前，采用管井或井点降水将地下水位降至井底以下，以利于后期井筒制作与土体开挖的施工方法。但是对于强流砂地层，由于地下水丰富，土质以粉细砂为主，即使采用多排梯级降水或井口降水，仍很难避免出现流砂现象，造成地面坍塌。因此，这种地层的沉井需优先考虑采用不排水下沉法施工。针对地下水位高的特点，申请号为201710796573.3中国专利技术专利公开了一种高地下水位条件下沉井施工方法，其特征是采用不排水水力机械冲土法进行沉井下沉施工，减少了预先进行降水的费用。申请号为201510545100.7中国专利技术专利公布了一种在实施过程中采用井内外均不降水、水中挖土带水下沉及在水下封底的施工技术。上述专利中的沉井均采用现浇封底结构，沉井下沉至设计标高后，在沉井未封底前，周围粉细砂容易涌入井内，导致沉井继续下沉、沉井倾斜、高程控制不准等问题。因此，亟需专利技术开发一种新型沉井结构，解决流砂地层沉井下沉的稳定性问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提出一种流砂地层半封闭沉井结构，其易于控制下沉速率，并能及时对井体进行纠偏，能够保证流砂地层沉井下沉过程的安全平稳。本技术的目的通过如下技术方案实现：本技术提供一种流砂地层半封闭沉井结构，其包括：砌筑井圈、井筒、刃脚和底板结构；所述刃脚的内侧壁上周圈留有企口凹槽，刃脚通过该企口凹槽与底板结构连接；井筒位于刃脚上部；井圈砌筑在井筒上；靠近所述底板结构的四个角位置处均设置有冲沉孔，在底板结构的中间位置预留多个排砂孔。更优选地，所述底板结构的下底面采用自四周向中间位置逐渐拱起的“锅盖”型式。更优选地，所述底板结构的上面采用自四周向中间位置逐渐下凹的结构。更优选地，所述井圈采用非粘土实心砖砌筑结构。更优选地，所述井筒采用分节混凝土浇筑结构。更优选地，所述刃脚与底板结构采用钢筋混凝土浇筑结构。由上述本技术的技术方案可以看出，本技术具有如下技术效果：1、通过沉井底板结构上设置四个冲沉孔，利用高压水枪射水、吸砂系统吸砂过程中，易于控制下沉速率，并能及时对井体进行纠偏，保证在流砂地层沉井下沉过程安全平稳。2、相比于现浇封底式沉井，半封闭式沉井由于是在底板预设冲沉孔、排砂孔，能大大减小沉井下沉至设计标高后，由于流砂进入井内，沉井无法稳定、继续下沉的可能性。3、沉井底板上部为中间低、周围高型式，有利于泥砂聚集，便于用吸砂系统排出；沉井底板下部为中间高、周围低型式，有利于泥砂往中间挤压，便于从排砂孔排出。附图说明图1为本技术整体结构的俯视图；图2为图1的A-A视图；附图标记说明：1-砌筑井圈、2-井筒、3-刃脚、4-底板结构、4.1-冲沉孔、4.2-排砂孔。具体实施方式以下结合附图并结合实施例对本技术进行详细说明。本技术提供的一种流砂地层半封闭沉井结构，其结构如图1和图2所示，该沉井结构包括砌筑井圈1、井筒2、刃脚3、底板结构4。底板结构4采用混凝土浇筑而成，靠近底板结构4的四个角位置处均设置有冲沉孔4.1，在底板结构4的中间位置预留多个排砂孔4.2；刃脚3的内侧壁上周圈留有企口凹槽，刃脚3通过该企口凹槽与底板结构4连接；分节制作的井筒2位于刃脚3上部；沉井下沉到设计位置后，在井筒2上砌筑井圈1。上述各个部分的详细结构以及制作过程如下：井圈1：井圈1采用MU10非粘土实心砖砌筑结构，由下至上逐层砌筑。井筒2、刃脚3与底板结构4均采用钢筋混凝土结构。井筒2采用分节钢筋混凝土浇筑结构，井壁模板采用竹胶板，用对拉螺栓加固，螺杆中间设止水片，混凝土浇筑采用分层平铺法均匀浇灌，每层厚度控制在30cm～50cm。沉井分节接缝位置处应经凿毛及冲洗处理，并涂抹一层10mm厚水泥砂浆。为方便顶管机操作，在井筒2上为顶管机预留至少一个孔洞。刃脚3与底板结构4制作：刃脚3与底板结构4可以一起进行钢筋绑扎与混凝土浇筑。开挖相应形状土体后，贴近土体一侧采用土体当做外模板，内模采用木模板。在底板结构绑扎钢筋时考虑预留冲沉孔4.1与排砂孔4.2的位置。其中的底板结构4下底面采用自四周向中间位置逐渐拱起(即中间高，四周低)的“锅盖”型式，高差约20cm，以利于在沉井下沉过程中四周土体往排砂孔4.2排出。底板结构4上面采用自四周向中间位置逐渐下凹(即四周高，中间低)的结构，高差约15cm，以利于泥砂往沉井底板结构4的中间位置汇集排出。在底板结构4的四个角位置预留四个冲沉孔4.1，冲沉孔4.1可以为圆形通孔，也可以为其它形状的孔，如椭圆孔、方孔等等。在底板结构4的中间位置留有多个排砂孔4.2，如图中为九个排砂孔4.2，排砂孔4.2可以为圆形通孔，也可以为其它形状的孔，如椭圆孔、方孔等等，孔直径可以为20cm。本申请的流砂地层半封闭沉井结构通过如下的施工方法完成：步骤S1、沉井制作准备首先按设定的放坡系数(如1:1.5)进行基坑开挖，开挖至水位线以下设定深度(如20cm)处，采用明沟排水方式对基坑进行排水。步骤S2、刃脚与底板制作刃脚3与底板结构4一起进行钢筋绑扎与混凝土浇筑。开挖相应形状土体后，贴近土体一侧采用土体当做外模板，内模采用木模板。底板结构4上预留冲沉孔4.1与排砂孔4.2。底板结构4的下底面采用中间高，四周低的“锅盖”型式，高差约20cm，以利于在沉井下沉过程中四周土体往排砂孔4.2排出。底板结构4的上面采用四周高中间低结构，高差约15cm，以利于泥砂往沉井底板结构4的中间汇集至排砂孔4.2排出。步骤S3、沉井井筒2分节制作钢筋在现场机械成型、人工绑扎；每节井筒2的竖筋一次绑扎好，水平筋分段绑扎，与上节井壁连接处，伸出插筋，接头错开1/4，并采用机械连接或焊接；井筒2模板采用10～20mm厚竹胶板，竹胶板最佳厚度为15mm，采用对拉螺栓加固(螺杆中间设止水片)，对拉螺栓的水平间距60cm，垂直间距60cm。采用分层平铺法对每节井筒2进行混凝土浇筑，每层厚度控制在30cm～50cm均匀浇灌。沉井井筒2分节接缝处进行凿毛及冲洗处理，并涂抹一层10mm厚水泥砂浆。步骤S4、沉井下沉采用四台高压水泵，在冲沉孔4.1位置冲蚀砂土，使底板结构4下的砂土从四周往排砂孔4.2流动，采用吸砂系统吸砂，沉井逐渐下沉。采用吸砂系统吸砂前，井筒2上为顶管机预留的孔洞需采用砖砌体将洞门临时封堵，并抹防水泥浆，封堵应严密牢靠且便于拆除；为了控制沉井井筒2的筒身下沉过程中筒身的垂直度，应在沉井井筒2的内壁四面中心对称弹出垂线，并悬挂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流砂地层半封闭沉井结构，其特征在于，所述的流砂地层半封闭沉井结构包括：/n砌筑井圈(1)、井筒(2)、刃脚(3)和底板结构(4)；/n所述刃脚(3)的内侧壁上周圈留有企口凹槽，刃脚(3)通过该企口凹槽与底板结构(4)连接；井筒(2)位于刃脚(3)上部；井圈(1)砌筑在井筒(2)上；/n靠近所述底板结构(4)的四个角位置处均设置有冲沉孔(4.1)，在底板结构(4)的中间位置预留多个排砂孔(4.2)。/n

【技术特征摘要】
1.一种流砂地层半封闭沉井结构，其特征在于，所述的流砂地层半封闭沉井结构包括：
砌筑井圈(1)、井筒(2)、刃脚(3)和底板结构(4)；
所述刃脚(3)的内侧壁上周圈留有企口凹槽，刃脚(3)通过该企口凹槽与底板结构(4)连接；井筒(2)位于刃脚(3)上部；井圈(1)砌筑在井筒(2)上；
靠近所述底板结构(4)的四个角位置处均设置有冲沉孔(4.1)，在底板结构(4)的中间位置预留多个排砂孔(4.2)。


2.根据权利要求1所述的一种流砂地层半封闭沉井结构，其特征在于，所述底板结构(4)的下底面采用自四周向中间位置逐渐拱...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭仁，徐霖，朱旭，高保冀，何敏，耿海东，丁彬，邓飞，孟兴业，武晓萌，
申请(专利权)人：北京市政建设集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11