沉井高压水助沉的施工设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种建筑沉井施工设备，特别是一种适用于较硬地层中的沉井施工设备。
【背景技术】
[0002]沉井具有刚度大，承载力高、抗渗能力强等诸多优点，使其成为城市大型地下构筑物和深基础最重要的施工方式之一。当然沉井施工中仍然有着一些难以解决的技术问题。例如，当下沉过程中，遇到砂土、砂砾石层或者砂卵石层时，经常会出现沉井难以继续下沉的问题，目前沉井辅助下沉的措施主要包括射水下沉法，触变泥浆护壁下沉法、压重下沉法等。目前使用的沉井射水下沉法使用的设备仍然为单侧射水设备，存在施工效率低，助沉效果不佳的问题。
【发明内容】
[0003]本发明是要提供一种沉井高压水助沉的施工设备，对沉井射水下沉设备进行了改进，通过在刃脚内外侧预先安设钢管，借助高压水栗，在刃脚两侧冲刷土层，能够有效减少刃脚处的下沉阻力，增大沉井的下沉系数，并且助沉设备安装方便，在井壁内部不妨碍沉井的下沉施工。
[0004]本发明的技术方案:一种沉井高压水助沉的施工设备，包括高压水栗、流通管道、钢管，在沉井井壁制作时，在井壁内两侧分布安设钢管，且钢管应沿着井壁均匀布置，布置间距为4m~6m，并且钢管应自上而下伸至刃脚处；每根钢管的上端口通过流通管道连接高压水栗，用于沉井遇到下沉受阻时，通过高压水栗向钢管内压入高压水破坏沉井刃脚内外侧的土体，减少下沉阻力。
所述钢管为不锈钢钢管，钢管上装有单向阀，钢管公称直径为40mm~120mm，钢管的出水口距离刃脚底端为100mm~300mm.。
[0005]所述流通管道材质为PVC或PRR材料，其内径应与所述钢管相匹配。
[0006]在砂土中，所述高压水栗向钢管内压入的高压水压为0.4MPa~0.6MPa ;在砂烁石层中，高压水栗向钢管内压入的高压水压为0.6MPa~l.2MPa ;在砂卵石层中，高压水栗向钢管内压入的高压水压为8MPa~20MPa。高压水栗的最高水压为助沉水压的1.5倍~2倍。
[0007]本发明的有益效果:通过在刃脚两侧高压水助沉，提高了传统助水下沉的施工效率。
【附图说明】
[0008]图1为沉井高压水助沉施工设备的主剖视图；
图2为沉井高压水助沉施工设备部署的左剖视图；
图3为刃脚处钢管示意图；
图4为高压水助沉所用钢管示意图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
[0010]如图1至图3所示，一种沉井高压水助沉的施工设备，包括高压水栗6、流通管道
5、钢管。
[0011]在沉井井壁制作时，在井壁1内两侧分布安设钢管，且钢管应沿着井壁1均匀布置，布置间距为4m~6m，并且钢管应自上而下伸至刃脚2处；每根钢管的上端口通过流通管道5连接高压水栗6，用于沉井遇到下沉受阻时，通过高压水栗向钢管内压入高压水破坏沉井刃脚内外侧的土体，减少下沉阻力。
钢管为不锈钢钢管，钢管上装有单向阀7，钢管公称直径为40mm~l20mm，钢管的出水口8距离刃脚2底端为100mm~300mm.。流通管道5材质为PVC或PRR材料，其内径应与所述钢管相匹配。钢管两端分别设有插口 9和承口 10(见图4)。
[0012]在砂土中，高压水栗6向钢管内压入的高压水压为0.4MPa~0.6MPa ;在砂烁石层中，高压水栗6向钢管内压入的高压水压为0.6MPa~l.2MPa ;在砂卵石层中，高压水栗6向钢管内压入的高压水压为8MPa~20MPa。高压水栗6的最高水压为助沉水压的1.5倍~2倍。
[0013]本发明所涉及的设备主要位于井壁及刃脚内，具体技术方案如下:
①高压水助沉施工设备主要由高压水栗、流通管道、钢管组成。所需设备应符合设计要求。
[0014]②在砂土中，高压水压宜为0.4MPa~0.6MPa ;在砂烁石层中，高压水压宜为
0.6MPa~l.2MPa ;在砂卵石层中，高压水压宜为8MPa~20MPa。
[0015]③高压水栗的最高水压应根据所需助沉水压选定，宜为助沉水压的1.5倍~2倍。
[0016]④钢管为不锈钢钢管，公称直径为40mm~120mm，钢管的出水口 8距离刃脚2底端100mm?300mm.。
[0017]⑤钢管上装有单向阀7，单向阀7的尺寸应于钢管匹配。
[0018]⑥流通管道5材质为PVC或PRR材料，内径应与所用钢管相匹配。
[0019]⑦在沉井井壁制作时，预先在井壁1内两侧分布安设钢管，钢管应沿着井壁1均匀安设，布置间距宜为4m~6m，并应自上而下伸至刃脚2处；
⑧若遇到下沉受阻时，在每根钢管的上端口通过高压水栗6向钢管内压入高压水破坏沉井刃脚2内外侧的土体，减少下沉阻力。
[0020]黄浦江上游某原水支线工程是黄浦江上游水源地连通管工程的支线工程。本工程采用顶管工艺进行隧道施工，顶管工作井及接收井采用沉井工艺施工。该工程采取了本发明中的高压水助沉设备，起到了较好的助沉效果。
[0021]高压助沉施工设备的安装及使用流程如下:
1、根据图1，2所示，在井壁1内外两侧均匀布置外侧钢管3及内侧钢管4，外侧钢管长
4.5m，内侧钢管长4m，每一根钢管经流通管道5与高压水栗6相连，流通管道5为PVC管道，强度满足压力要求。钢管采用公称直径120_的不锈刚管连接而成，钢管连接采用螺纹连接，钢管安设前，进行了强度试验和严密性试验，以防漏压。
[0022]2、钢管的出水口 8距离刃脚2底部200mm，钢管底部设置单向阀7，型号为QH41。
[0023]3、由于该工程沉井刃脚处的土质为砂砾石层，因此选用的高压水压为IMPa，选用的高压水栗最大栗压为1.6MPa，高压水栗型号为URACAP3-45，满足助沉要求。高压水从外侧钢管3及内侧钢管4流出，冲刷刃脚处的硬质土，根据工程实际情况，冲刷时间为30min，破坏了刃脚处的土体，减少了刃脚处的下沉阻力，使沉井可以继续下沉。
[0024]4、高压水助沉措施应保证沉井可下沉至设计位置，若达不到要求，应继续采用高压水助沉，必要时，可以适度增加高压水压。
[0025]5、实际上本发明中的钢管并不需要完全启用，应根据实际情况对称使用。
[0026]6、实际上本发明中的钢管直径，布置间距及距离刃脚底端的高度应根据实际情况进行验算得到。
[0027]7、在实际过程中，在利用高压水助沉时，仍可以采用压重下沉法辅助下沉。
【主权项】
1.一种沉井高压水助沉的施工设备，包括高压水栗￠)、流通管道(5)、钢管，其特征在于:在沉井井壁制作时，在井壁(1)内两侧分布安设钢管，且钢管应沿着井壁(1)均匀布置，布置间距为4m~6m，并且钢管应自上而下伸至刃脚(2)处；每根钢管的上端口通过流通管道(5)连接高压水栗(6)，用于沉井遇到下沉受阻时，通过高压水栗向钢管内压入高压水破坏沉井刃脚内外侧的土体，减少下沉阻力。2.根据权利要求1所述的沉井高压水助沉的施工设备，其特征在于:所述钢管为不锈钢钢管，钢管上装有单向阀(7)，钢管公称直径为40mm~120mm，钢管的出水口(8)距离刃脚(2)底端为 100mm~300mm.。3.根据权利要求1所述的沉井高压水助沉的施工设备，其特征在于:所述流通管道(5)材质为PVC或PRR材料，其内径应与所述钢管相匹配。4.根据权利要求1所述的沉井高压水助沉的施工设备，其特征在于:在砂土中，所述高压水栗(6)向钢管内压入的高压水压为0.4MPa~0.6MPa ;在砂烁石层中，高压水栗(6)向钢管内压入的高压水压为0.6MPa~l.2MPa ;在砂卵石层中，高压水栗(6)向钢管内压入的高压水压为 8MPa~20MPa。5.根据权利要求1所述的沉井高压水助沉的施工设备，其特征在于:所述高压水栗(6)的最高水压为助沉水压的1.5倍~2倍。
【专利摘要】本发明涉及一种沉井高压水助沉的施工设备，包括高压水泵、流通管道、钢管，在沉井井壁制作时，在井壁内两侧分布安设钢管，且钢管应沿着井壁均匀布置，布置间距为4m~6m，并且钢管应自上而下伸至刃脚处；每根钢管的上端口通过流通管道连接高压水泵，用于沉井遇到下沉受阻时，通过高压水泵向钢管内压入高压水破坏沉井刃脚内外侧的土体，减少下沉阻力。本发明通过在刃脚两侧高压水助沉，提高了传统助水下沉的施工效率。
【IPC分类】E02D23/08
【公开号】CN105297755
【申请号】CN201510667280
【发明人】李耀良, 王理想, 袁芬, 郑亮亮, 卢秀丽
【申请人】上海市基础工程集团有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年10月16日