专利名称：组合混凝土矩形沉井港池及其施工方法
技术领域：
本发明涉及一种港池，特别是一种采用矩形沉井施工形成U形围护的港池及其 施工方法。
背景技术：
在一些临大江大河的工厂，利用水路运输设备、材料和产品，要比陆路运输方便经 济，尤其是对于超长、超高物品的运输。常用港池的维护结构一般为混凝土挡墙或钢板桩， 因为靠近河道，施工起来比较麻烦。混凝土挡墙需要围堰开挖，开挖深度大，施工难度高；钢 板桩支护需要投入大量的钢板桩，一般需要拉锚，防止因上部悬臂而变形过大，尤其在施工 场地为软弱土层的时候。此外，如果附近有建筑物或构筑物，上述施工还需采用特殊措施， 防止对邻近建筑物或构筑物造成影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种组合混凝土矩形沉井港池及其施工方法，要解决传统的 港池围护结构施工复杂，投入大的技术问题；并解决传统的施工方法可能对邻近建筑造成 影响的问题。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案
一种组合混凝土矩形沉井港池，由围护结构围合水域近岸土体后挖除内部土体形成， 所述围护结构为一组矩形沉井分别分节下沉后围合成的U型结构，所述U型结构的开口朝 向河道，其顶面现浇有连续的钢筋混凝土顶板，U型结构两相对壁之间间隔顶有预制混凝土 连梁，所述预制混凝土连梁的底面紧贴港池底面，所述一组矩形沉井的空腔内自下而上依 次为毛石层，封底混凝土层和回填砂层。所述一组矩形沉井为预制钢筋混凝土矩形沉井或预制钢矩形沉井。所述一组矩形沉井的相对两内壁之间设置至少一道隔墙。所述一组矩形沉井底部内侧开有楔形坡口。所述回填砂层的填充范围为自封底混凝土层顶面至矩形沉井顶部。 所述的组合混凝土矩形沉井港池的施工方法，步骤如下
步骤一，在水域近岸设计位置预制第一节矩形沉井，挖除第一节矩形沉井内土体并将 其下沉，然后再施工，随后依次施工后续几节沉井，直至整个沉井下沉就位。步骤二，按照步骤一所述方法将一组矩形沉井依次分别下沉至设计标高，所有矩 形沉井最终在平面上形成U型结构；
步骤三，在每个矩形沉井内的底部抛一层毛石，形成毛石层，然后在毛石层上浇筑封底 混凝土层；
步骤四，待封底混凝土层达到规定强度，在每个矩形沉井内的封底混凝土层上回填砂， 形成回填砂层；
步骤五，在U型结构的顶面连续浇筑钢筋混凝土顶板，把所有矩形沉井连成整体；步骤六，将U型结构围合区域内的内部土体挖至设计底标高，形成港池； 步骤七，施工预制混凝土连梁，并将其间隔放置于港池底部，其两端对撑在U型结构的 相对内壁上。步骤四所述回填砂层的施工分层浇水并夯实，其填充范围为自封底混凝土层顶面 直至与矩形沉井的顶面平齐。与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果
利用组合矩形沉井来作为港池的护壁，而沉井的施工方法比较简单，也比较成熟，解决 了围堰开挖施工混凝土挡墙的困难，也避免了若使用钢板桩护壁而需要大量材料的投入问 题和施工难点。整个港池施工重点在于沉井的下沉施工，工艺简单，施工方便，节约成本，具 体优点如下
1)施工工艺简单，便于操作和实施。单个沉井的施工工艺比较成熟，易于掌握。组合 沉井也就是把多个沉井分别间隔依次下沉到设计标高，难度不大。2)不需要特殊机械设备和专用材料投入。沉井内部进行开挖，一般小型抓斗挖掘 机即可。靠沉井自身混凝土重量逐渐下沉，不需要其它特殊的材料和设备。3)施工时对邻近建筑物、构筑物影响较小。沉井分节段施工下沉，靠自身的混凝 土结构维护，不需要大量开挖或震动施工，不会引起周围土体显著沉降或变形，对周边的建 筑物和构筑物影响较小。4)结构整体性强，稳定性好。矩形沉井自身有一定的宽度，且下半部分埋在土体 中，此外，沉井底浇筑封底混凝土，然后沉井内回填砂，增加沉井的整体重量，抗倾覆能力加 强。港池内底部放置预制顶梁，更增加了沉井的稳定性。沉井顶部用混凝土板连接在一起， 加强了结构的整体性。本发明可广泛应用于河道或海洋的港池施工。
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的平面图。
图3是本发明施工步骤--的示意图。
图4是图3平面图。
图5是本发明施工步骤二的示意图。
图6是图5平面图。
图7是本发明施工步骤三 的示意图。
图8是图6的平面图。
图9是本发明施工步骤四的示意图。
图10是图9的平面图。
图11是本发明施工步骤五的示意图。
图12是图11的平面图。
图13是本发明施工步骤六的示意图。
图14是图13的平面图。
附图标记1 一一组矩形沉井、2 —隔墙、3 —河道、4 一毛石层、5 —封底混凝土层、 6 一回填砂层、7 —钢筋混凝土顶板、8 —预制混凝土连梁、9 一港池、10 —内部土体、11 —第 一节矩形沉井、12—楔形坡口。
具体实施例方式实施例参见图1 图2所示，一种组合混凝土矩形沉井港池，由围护结构围合水域 近岸土体后挖除内部土体10形成，所述围护结构为一组矩形沉井1分别分节下沉后围合成 的U型结构，所述U型结构的开口朝向河道，其顶面现浇有连续的钢筋混凝土顶板7，U型结 构两相对壁之间间隔顶有预制混凝土连梁8，所述预制混凝土连梁8的底面紧贴港池9底 面，所述一组矩形沉井1的空腔内自下而上依次为毛石层4，封底混凝土层5和回填砂层6。所述一组矩形沉井1为预制钢筋混凝土沉井或预制钢沉井。所述一组矩形沉井1的相对两内壁之间设置至少一道隔墙2。所述一组矩形沉井1底部内侧开有楔形坡口 12。
所述回填砂层6的填充范围为自封底混凝土层顶面至矩形沉井顶部。 参见图1 图14，所述的组合混凝土矩形沉井港池的施工方法，步骤如下 步骤一，在水域近岸设计位置预制第一节矩形沉井11，挖除第一节矩形沉井11内土体 并将其下沉，随后依次施工后续几节沉井，直至整个沉井下沉就位。步骤二，按照步骤一所述方法将其余矩形沉井依次分别下沉至设计标高，所有矩 形沉井最终在平面上形成U型结构。步骤三，在每个矩形沉井内的底部抛一层毛石，形成毛石层4，然后在毛石层4上 浇筑封底混凝土层5。步骤四，待封底混凝土层5达到规定强度，在每个矩形沉井内的封底混凝土层上 回填砂，形成回填砂层6。步骤五，在U型结构的顶面连续浇筑钢筋混凝土顶板7，把所有矩形沉井连成整 体。步骤六，将U型结构围合区域内的内部土体10挖至设计底标高，形成港池9。步骤七，施工预制混凝土连梁8，并将其间隔放置于港池底部，其两端对撑在U型 结构的相对内壁上。步骤四所述回填砂层6的施工分层浇水并夯实，其填充范围为自封底混凝土层顶 面直至与矩形沉井的顶面平齐。
权利要求
1.一种组合混凝土矩形沉井港池，由围护结构围合水域近岸土体后挖除内部土体 (10)形成，其特征在于所述围护结构为一组矩形沉井(1)分别分节下沉后围合成的U型 结构，所述U型结构的开口朝向河道，其顶面现浇有连续的钢筋混凝土顶板(7)，U型结构两 相对壁之间间隔顶有预制混凝土连梁(8)，所述预制混凝土连梁(8)的底面紧贴港池(9)底 面，所述一组矩形沉井(1)的空腔内自下而上依次为毛石层(4)，封底混凝土层(5)和回填 砂层(6)。
2.根据权利要求1所述的组合混凝土矩形沉井港池，其特征在于所述一组矩形沉井 (1)为预制钢筋混凝土沉井或预制钢沉井。
3.根据权利要求2所述的组合混凝土矩形沉井港池，其特征在于所述一组矩形沉井 (1)的相对两内壁之间设置至少一道隔墙(2)。
4.根据权利要求2所述的组合混凝土矩形沉井港池，其特征在于所述一组矩形沉井 (1)底部内侧开有楔形坡口(12)。
5.根据权利要求2所述的组合混凝土矩形沉井港池，其特征在于所述回填砂层(6)的 填充范围为自封底混凝土层顶面至矩形沉井顶部。
6.根据权利要求1 5任意一项所述的组合混凝土矩形沉井港池的施工方法，其特征 在于步骤如下步骤一，在水域近岸设计位置预制第一节矩形沉井(11)，挖除第一节矩形 沉井(11)内土体并将其下沉，然后再施工至设计标高；步骤二，按照步骤一所述方法将一组矩形沉井依次分节分别下沉至设计标高，所有矩 形沉井最终在平面上形成U型结构；步骤三，在每个矩形沉井内的底部抛一层毛石，形成毛石层(4)，然后在毛石层(4)上 浇筑封底混凝土层(5)；步骤四，待封底混凝土层(5)达到规定强度，在每个矩形沉井内的封底混凝土层上回填 砂，形成回填砂层(6)；步骤五，在U型结构的顶面连续浇筑钢筋混凝土顶板(7)，把所有矩形沉井连成整体；步骤六，将U型结构围合区域内的内部土体(10)挖至设计底标高，形成港池(9)；步骤七，施工预制混凝土连梁(8)，并将其间隔放置于港池底部，其两端对撑在U型结 构的相对内壁上。
7.根据权利要求6所述的组合混凝土矩形沉井港池的施工方法，其特征在于步骤四 所述回填砂层(6)的施工分层浇水并夯实，其填充范围为自封底混凝土层顶面直至与矩形 沉井的顶面平齐。
全文摘要
本发明涉及一种组合混凝土矩形沉井港池及其施工方法，由围护结构围合河道近岸土体后挖除内部土体形成，所述围护结构为一组矩形沉井分别分节下沉后围合成的U型结构，所述U型结构的开口朝向河道，其顶面现浇有连续的钢筋混凝土顶板，U型结构两相对壁之间间隔顶有预制混凝土连梁，所述预制混凝土连梁的底面紧贴港池底面，所述矩形沉井的空腔内自下而上依次为毛石层，封底混凝土层和回填砂层。具有施工工艺简单，便于操作和实施，不需要特殊机械设备和专用材料投入，施工时对邻近建筑物、构筑物影响较小，结构整体性强，稳定性好等优点，可广泛应用于河道或海洋的港池施工。
文档编号E02B3/00GK102071663SQ201010602598
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年12月23日
发明者高玉亭, 黄远超 申请人:中国建筑第二工程局有限公司