一种沉井助沉结构及其使用工艺制造技术

本发明专利技术涉及沉井技术领域，具体来说是一种沉井助沉结构及其使用工艺，所述钢刃脚包括钢刃脚外筒、钢刃脚踏面和钢刃脚加强肋，所述钢刃脚外筒上部连接沉井井壁，钢刃脚外筒中部连接钢刃脚踏面，钢刃脚外筒下部连接钢刃脚加强肋，所述钢刃脚踏面顶面连接沉井井壁，钢刃脚踏面底面连接钢刃脚加强肋，所述钢刃脚加强肋底部设有锥度；射水装置，所述的射水装置包括若干高压输水管和高压水喷头，高压输水管与高压水碰头连接，所述的高压输水管沿井壁内壁布置，高压水喷头设置于两个钢刃脚加强肋之间，钢刃脚在沉井下沉过程起二方面作业，一是可以有效切土，及时分离沉井内外土体；二是当沉井刃脚下土体掏空时，沉井外土体不易沿刃脚端面进入沉井内。进入沉井内。进入沉井内。

【技术实现步骤摘要】
一种沉井助沉结构及其使用工艺


[0001]本专利技术涉及沉井
，具体来说是一种沉井助沉结构及其使用工艺。

技术介绍

[0002]沉井在软土及砂土互层土下沉过程中，刃脚承受竖直向上阻力变化剧烈，沉井容易造成沉不下或突沉；当沉井在下沉过程穿过软土层时沉井外软土在井内外土压力差的作用下进入沉井，造成取土工作量大和沉井外地面塌陷；当沉井踏面在砂土层上时，由于砂土层土的承载力大，沉井不易下沉，若采用刃脚多掏土助沉容易造成沉井外砂大量进入沉井，一方面增加开挖土方量，另一方面造成沉井外地面塌陷产生危险。本专利技术阐述的沉井附加钢刃脚装置一是可以适应软土及砂土互层土，在有效切土下沉过程不易形成难以下沉或突沉现象；二是在软土、砂土层沉井过程可有效避免沉井外砂土大量进入沉井内。
[0003]其中，1.软土：天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土。2.砂土：粒径大于2mm的颗粒质量不超过总质量的50%，粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50%的土。3.沉井：地面上制作井筒，通过井内取土使之下沉至地下预定深度的地下结构。4.刃脚：沉井壁板下端带有斜面的部分，用于支撑沉井重量和切土下沉。5.沉井踏面：沉井刃脚底部与土层接触的平面层。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于解决现有技术的不足，提供一种沉井助沉结构及其使用工艺。
[0005]为了实现上述目的，设计一种沉井助沉结构，包括沉井井壁，所述的沉井井壁底部设有锥度，构成沉井刃脚，其特征在于包括：钢刃脚，所述钢刃脚包括钢刃脚外筒、钢刃脚踏面和钢刃脚加强肋，所述钢刃脚外筒上部连接沉井井壁，钢刃脚外筒中部连接钢刃脚踏面，钢刃脚外筒下部连接钢刃脚加强肋，所述钢刃脚踏面顶面连接沉井井壁，钢刃脚踏面底面连接钢刃脚加强肋，所述钢刃脚加强肋底部设有锥度；射水装置，所述的射水装置包括若干高压输水管和高压水喷头，高压输水管与高压水碰头连接，所述的高压输水管沿井壁内壁布置，高压水喷头设置于两个钢刃脚加强肋之间。
[0006]优选的，所述的钢刃脚还包括钢刃脚锚固件，钢刃脚外筒通过钢刃脚锚固件与沉井井壁连接，钢刃脚踏面通过钢刃脚锚固件与沉井井壁连接。
[0007]优选的，所述的钢刃脚锚固件由直径20mm的圆钢制成的π型结构。
[0008]优选的，所述的钢刃脚外筒通过30mm厚的钢板制成。
[0009]优选的，所述的钢刃脚踏面通过25mm钢板制成。
[0010]优选的，所述的钢刃脚加强肋通过25mm钢板制成，沿沉井井壁以800mm间距均匀布置。
[0011]优选的，所述的高压输水管为外径50mm，壁厚5mm的无缝钢管，沿沉井井壁以800mm间距均匀布置，所述的每根高压输水管设有独立开关。
[0012]优选的，所述的高压水喷嘴为高15mm，宽75mm的矩形，沿沉井井壁以800mm间距均
匀布置。
[0013]上述沉井助沉结构的使用工艺如下：a.在软土层中沉井，地下水位以上，排水下沉，若沉井内部土体出现隆起，在沉井中留土塞压载，此时启动高压水喷嘴，润滑沉井内壁，减少直至消除沉井内土体对沉井内壁的摩擦力，地下水以下，不排水下沉；b. 砂土层中沉井，地下水位以上，排水下沉，清掏钢刃脚下砂土，此时钢刃脚外筒下部已经压入砂土，阻止沉井外砂土进入沉井内，减少沉井施工的取土量，降低沉井外土方塌陷的风险，地下水以下，不排水下沉，启动高压水喷嘴，高速水流携带砂土冲出钢刃脚踏面端部，减少钢刃脚踏面接触砂土面积，降低刃脚踏面承受阻力，使沉井下沉，此时钢刃脚外筒阻止沉井外砂土进入沉井；c.当沉井出现下沉量偏差时，在沉降量较小一侧，开启高压水喷嘴，减少这侧钢刃脚踏面与土体的接触面积，减少此位置的下沉阻力，增加此位置的下沉量，达到纠偏的目的。
[0014]现有技术中：1.沉井刃脚使用角钢或钢板焊接护角的目的是保护混凝土刃脚在硬土、碎石及风化岩地层下沉过程中不被破坏；2.常规射水助沉的目的为松动沉井刃脚附近土体，有利于沉井下沉。
[0015]本专利技术同现有技术相比，其优点在于：1.沉井刃脚使用角钢或钢板焊接护角的目的是保护混凝土刃脚在硬土、碎石及风化岩地层下沉过程中不被破坏，对沉井下沉阻力变化不具有调节作用，当遇到软土或砂层时，钢护角对沉井外砂土进入沉井内没有附加阻挡作用；本专利技术所述的钢刃脚在沉井下沉过程起二方面作业，一是可以有效切土，及时分离沉井内外土体；二是当沉井刃脚下土体掏空时，沉井外土体不易沿刃脚端面进入沉井内；2.常规射水助沉的目的为松动沉井刃脚附近土体，有利于沉井下沉，水流夹带砂土的流向没有控制要求，不能定向输送冲击松动后的土体；在钢刃脚中的水平喷嘴，根据土质情况及沉井下沉速度需求可调节喷头水压力大小，使水流携带不同数量土体进入沉井内，同时不影响沉井外土体，同时通过水流冲刷土体数量可调节沉井刃脚踏面与土体的接触面积，达到调节沉井下沉阻力的目的。
附图说明
[0016]图1是本专利技术结构示意图；图2是本专利技术I
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I截面图；图中：1.沉井井壁
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2.高压输水管
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3.钢刃脚锚固件
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4.高压水喷嘴
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5.钢刃脚外筒
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6.沉井刃脚踏面
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7.钢刃脚踏面
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8.钢刃脚加强肋。
具体实施方式
[0017]下面结合附图对本专利技术作进一步说明，本专利技术的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本发
明。
[0018]参见图1和图2，本专利技术提供一种沉井助沉结构，包括沉井井壁，所述的沉井井壁底部设有锥度，构成沉井刃脚，其特征在于包括：钢刃脚，所述钢刃脚包括钢刃脚外筒、钢刃脚踏面和钢刃脚加强肋，所述钢刃脚外筒上部连接沉井井壁，钢刃脚外筒中部连接钢刃脚踏面，钢刃脚外筒下部连接钢刃脚加强肋，所述钢刃脚踏面顶面连接沉井井壁，钢刃脚踏面底面连接钢刃脚加强肋，所述钢刃脚加强肋底部设有锥度；射水装置，所述的射水装置包括若干高压输水管和高压水喷头，高压输水管与高压水碰头连接，所述的高压输水管沿井壁内壁布置，高压水喷头设置于两个钢刃脚加强肋之间。钢刃脚还包括钢刃脚锚固件，钢刃脚外筒通过钢刃脚锚固件与沉井井壁连接，钢刃脚踏面通过钢刃脚锚固件与沉井井壁连接。
[0019]钢刃脚起切土、传导土压力、阻止沉井外土体进入沉井内作用，水平射水装置起调节刃脚踏面与土体接触面积、冲刷刃脚踏面底面土体作用。具体部位作用说明如下：1.沉井井壁，通常为钢筋混凝土结构，是沉井的重要组成部分，沉井井壁沉入土层后取走沉井内土体，形成地下空间，可以后续基础施工空间或作为地下构筑物。钢箱结构也可利用本工艺技术。
[0020]2.高压输水管，外径50mm，壁厚5mm的无缝钢管，作为高压水流通道，从地面输送高压水至高压水喷嘴，每根高压输水管在地面有独立开关，沿沉井内壁以800mm间距本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沉井助沉结构，包括沉井井壁，所述的沉井井壁底部设有锥度，构成沉井刃脚，其特征在于包括：钢刃脚，所述钢刃脚包括钢刃脚外筒、钢刃脚踏面和钢刃脚加强肋，所述钢刃脚外筒上部连接沉井井壁，钢刃脚外筒中部连接钢刃脚踏面，钢刃脚外筒下部连接钢刃脚加强肋，所述钢刃脚踏面顶面连接沉井井壁，钢刃脚踏面底面连接钢刃脚加强肋，所述钢刃脚加强肋底部设有锥度；射水装置，所述的射水装置包括若干高压输水管和高压水喷头，高压输水管与高压水碰头连接，所述的高压输水管沿井壁内壁布置，高压水喷头设置于两个钢刃脚加强肋之间。2.如权利要求1所述的一种沉井助沉结构，其特征在于：所述的钢刃脚还包括钢刃脚锚固件，钢刃脚外筒通过钢刃脚锚固件与沉井井壁连接，钢刃脚踏面通过钢刃脚锚固件与沉井井壁连接。3.如权利要求2所述的一种沉井助沉结构，其特征在于：所述的钢刃脚锚固件由直径20mm的圆钢制成的π型结构。4.如权利要求1所述的一种沉井助沉结构，其特征在于：所述的钢刃脚外筒通过30mm厚的钢板制成。5.如权利要求1所述的一种沉井助沉结构，其特征在于：所述的钢刃脚踏面通过25mm钢板制成。6.如权利要求1所述的一种沉井助沉结构，其特征在于：所述的钢刃脚加强肋通过25mm钢板制成，沿沉井井壁以800mm间距均匀布...

【专利技术属性】
技术研发人员：王靖，辛本彬，刘雪平，金海，段玉三，万志勇，苏岚，何秀丽，
申请(专利权)人：中铁市政环境建设有限公司，
类型：发明
国别省市：