【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于旋流井施工，更具体地，涉及一种基于钢护筒支护的旋流井施工系统及其施工方法。
技术介绍
1、旋流井是一种涡流式沉淀池,在炼钢、轧钢等行业处理钢坯表面的氧化铁回收方面被广泛应用。目前旋流井常规施工方法主要有土方大开挖、正做法施工、沉井法、灌注桩支护逆作法，连续墙支护等方法。以上方法虽可实现旋流井的完整施工，但仍存在如下技术问题：
2、(1)传统的大开挖法施工对施工场地要求高，通常仅适用于地质条件较好的施工区域；
3、(2)沉井法施工同样对场地要求高,且沉井施工的同时周边的基础无法同时施工；
4、(3)灌注桩支护逆作法,灌注桩支护桩间止水效果差,只能采用逆作法,土方开挖的同时需要进行桩间止水封堵,土方开挖的同时需要进行深井降水,如周边基础与旋流井同时施工也存在位移的风险，连续墙支护施工法造价太高；
5、基于以上讨论，目前亟需改进施工工艺，研究旋流井支护及施工的新方法，降低施工过程中的安全风险，提升施工效率。
技术实现思路
1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供一种基于钢护筒支护的旋流井施工系统及施工方法，通过钢护筒支护结构可以提前预制好，基坑施工时直接安装，节省了传统钢筋混凝土支护结构的成型时间及养护时间，同时不影响周围建筑物的施工，缩短了项目整体工期；此外，通过钢护筒在地面独立制作成型，通过成井方式下沉对基坑进行支护，其性能确定性高，不受地质情况影响，施工安全性显著提高。
2、为了实现上述目的，按照
3、由上部基坑、下部基坑与底部基坑构成的基坑单元、分别布设于所述上部基坑、下部基坑与底部基坑的上部直筒段外筒施工单元、中部直筒段外筒施工单元与锥段施工单元、纵向布设于所述基坑单元中心处的内筒施工单元、布设于外筒施工单元与内筒施工单元之间的顶板施工单元、开设于基坑单元周边的降水井施工单元、设于第一坡面与地面交点处的顶部截水坡；所述顶部截水坡的水平高度高于地平面；
4、所述中部直筒段外筒施工单元，包括沉降与所述下部基坑内部的钢护筒外模板组件、平行设于所述钢护筒外模板组件内侧方向并通过模板对拉组件与其保持相对固定的内模板、设于所述钢护筒外模板组件与内模板之间的筒壁钢筋组件、浇筑于所述钢护筒外模板组件与内模板之间的混凝土层；
5、所述筒壁钢筋组件，包括相互平行设置内层钢筋与外层钢筋。
6、优选的，所述钢护筒外模板组件、包括：
7、钢护筒、用于同轴竖向拼接钢护筒节段的钢护筒对接单元、固定设于所述钢护筒内壁的结构强化组件、增设于底部所述钢护筒节段下端面用于辅助贯入土体并下沉的韧脚、设于顶部所述钢护筒节段上端面的钢护筒防沉组件、刻画于钢护筒外表面用于下沉阶段辅助调平的调平标尺；
8、所述钢护筒对接单元，包括分别设于钢护筒顶部端面与底部端面的斜坡口、设于钢护筒顶部两侧的引导板；所述引导板的顶部高度高于所述斜坡口上端，所述两侧引导板之间构成与所述斜坡口卡接的顶部卡口。
9、优选的，所述结构强化组件包括：
10、固定设于钢护筒内壁的环形加强梁与竖向加劲板，所述环形加强梁与竖向加劲板之间保持相互垂直。
11、优选的，所述结构强化组件包括：
12、通过第一固定横梁固定设于环形加强梁内侧的环形加固梁。
13、优选的，所述钢护筒防沉组件包括：
14、固定于所述操作平台的支撑耳板、增设于顶部钢护筒节段上端外侧面的第二固定横梁；所述第二固定横梁下表面与所述支撑耳板上表面抵接接触。
15、优选的，所述模板对拉组件包括：
16、沿水平和竖直方向二维等距阵列固设于钢护筒内壁的预设套筒、与所述预设套筒螺纹连接的对拉螺杆、安装于对拉螺杆并用于防止模板脱扣的蝴蝶扣、安装于蝴蝶扣后方紧固螺母；
17、所述预设套筒，包括套筒主体、垂直于钢护筒内壁面方向开设于套筒主体的螺纹孔，所述螺纹孔孔深大于五厘米。
18、优选的，所述内层钢筋设置于内模板与环形加固梁之间；
19、所述外层钢筋设于环形加强梁与环形加固梁之间。
20、按照本专利技术的第二方面，一种基于钢护筒支护的旋流井施工系统的施工方法，包括如下步骤：
21、s100：旋流井开挖前准备工作：s110：钢护筒预制，根据钢护筒的总高度及结构特点分段并分别制作，在钢护筒安装过程中焊接成整体；s120：根据设计图纸及审批完成的施工方案进行测量放线，确定降水井及基坑开挖边线位置；s130：根据工程地勘报告确定降水井位置、数量及深度，根据测量定位进行降水井施工，根据实际地下水情况进行降水、排水施工；
22、s200：土方开挖及钢护筒支护施工：s210：上层土方开挖及支护；s220：钢护筒支护结构下沉施工；s230：底部锥段土方开挖及垫层浇筑；
23、s300：旋流井结构施工：s310:底部锥段结构施工；s320:中部直筒段施工；s330:上部直筒段施工；s340:顶板施工。
24、优选的，所述步骤s210，还包括：
25、s211：根据施工方案中需卸土的深度及合适的边坡比，对上层土方进行放坡开挖，开挖时坡脚到钢护筒外边预留两米操作平台，挖土时由中间向四周分层开挖，每层深度不超过1米，边挖边修坡；
26、s212：上层土方挖运完毕后，在边坡上加设钢筋网片并喷射混凝土进行边坡保护，安装钢筋网时可用螺纹钢筋垂直钉入坡面进行固定；
27、s213：上层土方挖完后坡顶设置防护栏杆及截水坡，截水坡宽度为0.5～1米，高度为0.2～0.5米，其坡向为由坡顶开始向外，利用截水坡挡住地面的水，避免水流冲刷边坡及灌入基坑；
28、s214：上层土方边坡支护完成后，应设置两处从坡顶到坡脚的安全通道，坡脚设置300mm深的环形排水沟并设置两个0.6米见方的集水井以便于用水泵将积水排出，集水井可设置在安全通道附近便于抽水操作。
29、优选的，所述步骤s220，还包括：
30、s221：在钢护筒外壁涂刷隔离剂方便下沉，在钢护筒外侧四个方向由上到下间隔0.5米用红色油漆做好标记方便钢护筒调平过程中的观测；
31、s222：沿钢护筒定位线向外0.5米、向内1.5米范围继续向下开挖形成2米宽1米深的环形槽；
32、s223：将第一段钢护筒吊装至预设位置后，对钢护筒外侧部分的环形槽进行回填压实，并使用混凝土对操作平台进行硬化处理；
33、s224：使用长臂挖机进行筒内土方开挖，由中心向四周缓慢开挖，挖土过程中，施工机械与基坑边及钢护筒需保持合理安全距离，避免对基坑造成侧压，防止钢护筒应土体压力导致变形；严格控制筒内土方开挖的深度，每层挖土厚度控制在50cm以内，且挖机臂及挖斗不允许碰到钢护筒；
34、s225：土方开挖至钢护筒底部时，对整个圆周土体对称开挖，土层经不住钢护筒的挤本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于钢护筒支护的旋流井施工系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于钢护筒支护的旋流井施工系统，其特征在于，所述钢护筒外模板组件(310)、包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于钢护筒支护的旋流井施工系统，其特征在于，所述结构强化组件(312)包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于钢护筒支护的旋流井施工系统，其特征在于，所述结构强化组件(312)包括：
5.根据权利要求3或4其中任意一项所述的一种基于钢护筒支护的旋流井施工系统，其特征在于，所述钢护筒防沉组件(314)包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于钢护筒支护的旋流井施工系统，其特征在于，所述模板对拉组件(320)包括：
7.根据权利要求4所述的一种基于钢护筒支护的旋流井施工系统，其特征在于，所述内层钢筋(341)设置于内模板(330)与环形加固梁(3124)之间；
8.一种基于钢护筒支护的旋流井施工系统的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种基于钢护筒支护的旋流井施工系统
10.根据权利要求8所述的一种基于钢护筒支护的旋流井施工系统的施工方法，其特征在于，所述步骤S220，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于钢护筒支护的旋流井施工系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于钢护筒支护的旋流井施工系统，其特征在于，所述钢护筒外模板组件(310)、包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于钢护筒支护的旋流井施工系统，其特征在于，所述结构强化组件(312)包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于钢护筒支护的旋流井施工系统，其特征在于，所述结构强化组件(312)包括：
5.根据权利要求3或4其中任意一项所述的一种基于钢护筒支护的旋流井施工系统，其特征在于，所述钢护筒防沉组件(314)包括：
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡臣，周宇，高庆军，占锦华，彭方利，张志刚，李帅，张凡，张运祥，孔天晟，
申请(专利权)人：中国一冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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