一种沉井超沉复位的施工装置及施工方法
【专利摘要】一种沉井超沉复位的施工装置及施工方法，属于土木建筑领域。其特征在于包括沉井结构墙，其特点是装置由支架、提拉机构和顶撑机构组成；沉井结构墙对应两壁设通孔，由钢销将支架和沉井结构墙连为一体；沉井上端设上位操作位，提拉机构设在上位操作位上，与支架相对，沉井下端设下位操作位，顶撑机构设在下位操作位上，与沉井垂直相对；使用时，沉井在提拉机构和顶撑机构作用下抬起并进行横向、纵向位置调整到设计位置后，在沉井底部浇筑混凝土，实现沉井复位。优点是构思新颖、装置结构简单、合理，使用可靠，特别是解决了底部带有设备预埋件和结构的沉井超沉复位的难题，保证沉井结构完好，施工工艺简化，工期短、复位效果好。
【专利说明】
一种沉井超沉复位的施工装置及施工方法
技术领域
[0001]本发明属于土木建筑技术领域，尤其涉及一种沉井超沉复位的施工装置及施工方法。
【背景技术】
[0002]在沉井施工过程中，由于地质原因或施工操作不当，在沉井下沉过程中容易发生偏移和超沉现象。对于在允许范围内的偏移，可以采取相应的措施进行纠偏;沉井下沉超过允许的范围就视为超沉，一旦发生超沉现象，一般采取增加沉井高度，保证沉井的底板与四边上沿高度满足图纸设计要求就可以了。缺陷是在底部四边留有设备预埋件和结构的沉井，对下沉的深度有严格要求，一旦下沉超过允许范围，采用增加沉井高度就无能为力，沉井底部四边留有设备预埋件和结构无法正常使用，唯一的补救办法就是上拔复位。
【发明内容】
[0003]为克服现有技术存在的缺陷，本发明目的是提供一种沉井超沉复位的施工装置及施工方法，操作简单、稳定可靠，可以解决沉井超沉复位技术难题。
[0004]一种沉井超沉复位的施工装置，包括沉井结构墙，其特点是该施工装置由支架和对称设置的提拉机构、顶撑机构组成;所述的沉井结构墙对应两壁上设钢销通孔，孔径不小于100mm，通过钢销将支架和沉井结构墙连为一体;所述的沉井结构墙上端外侧设上位操作位，提拉机构设在上位操作位上，与支架相对，沉井结构墙下端内侧设下位操作位，顶撑机构设在下位操作位上，与沉井结构墙垂直相对;使用时，支架及沉井在提拉机构和顶撑机构共同作用下，缓慢抬起并进行横向、纵向位置调整，达到设计位置后，及时在沉井底部间隙浇筑混凝土，实现沉井复位。
[0005]进一步改进，所述的支架由横梁和钢夹板焊接而成的钢架结构，施工时根据沉井载荷，同时设置不少于一个支架;所述的横梁由H型钢制作，根据沉井载荷计算选择H型钢型号，横梁长度大于沉井结构墙两壁外侧跨度，钢夹板对称设置在横梁两端部，与沉井结构墙两壁相对应;所述的钢夹板由两块钢板垂直焊接在横梁上，钢板厚度30mm-40mm，两钢板对应设钢销通孔与沉井结构墙上的钢销通孔相对应，两钢板间距与沉井结构墙厚度相对应，两钢夹板中心线与沉井结构墙两壁中心线一致，用钢销插入钢夹板和沉井结构墙上的钢销通孔，将支架与沉井结构墙连接;所述的钢销用圆钢制作。
[0006]进一步改进，所述的提拉机构由钢支座、上位千斤顶、纵向钢滚、钢凳子、横向钢滚组成;所述的钢支座采用钢结构焊接制作，置于上位操作位上，作为支架拔起沉井的支撑点;所述的纵向钢滚和横向钢滚由圆钢制作，在拔起沉井结构墙后，用于沉井结构墙纵向位置及横向位置调整的工具，因为稳定需要，纵向钢滚和横向钢滚均要同时使用2-3根;所述的钢凳子为钢结构，高度可调节，是纵向钢滚和横向钢滚的支撑架，为防止横向钢滚滚落，钢凳子顶部与放置横向钢滚平行对应的两边设置止挡块;所述的上位千斤顶和皇叠的纵向钢滚、钢凳子、横向钢滚并列设在钢支座上，上位千斤顶上部、横向钢滚与支架横梁相接触，上位千斤顶提拉、下位千斤顶顶撑沉井上升复位后，纵向钢滚、钢凳子和横向钢滚根据沉井水平偏移情况，在纵向位置、横向位置平移调整沉井位置。
[0007]进一步改进，所述的顶撑机构由墙体护板、下位千斤顶和垫板组成，置于下位操作位上;所述的墙体护板为与沉井结构墙相符的钢板构件，用于避免下位千斤顶操作时将沉井结构墙底部混凝土损坏，影响沉井上拔复位施工;所述的下位千斤顶设在沉井结构墙底部，顶撑沉井结构墙，下位千斤顶上部顶撑墙体护板，底部置于垫板上;所述的垫板由钢板制作，大小根据沉井载荷计算确定，放置在下位千斤顶和沉井外部岩土之间，用于支撑下位千斤顶;所述的顶撑机构数量根据沉井载荷计算，间隔设计距离成对设置，不能设置在上位操作位垂直下方，避免支架受力挤压上位操作位沉井外部岩土造成土方垮塌。
[0008]—种沉井超沉复位的施工方法，按以下步骤进行:
[0009]A、开挖上位操作位:在发生超沉现象的沉井结构墙上端外侧开挖设定深度、宽度的上位操作位；
[0010]B、制作支架:选用满足提起沉井载荷的H型钢制作支架横梁，横梁跨度根据沉井设计而定，用两块厚度30mm-40mm的钢板制作钢夹板，垂直焊接在横梁上，钢板对应设钢销通孔与沉井结构墙上的通孔相对应，两块钢板间距与沉井结构墙厚度相对应，两钢夹板中心线与沉井结构墙两壁中心线一致;施工时根据沉井载荷，同时设置不少于一个支架，在不同位置同时操作、缓慢提起；
[0011]C、安装支架:在沉井结构墙对应两壁上设钢销通孔，孔径不小于100mm，由圆钢制作的钢销插入钢夹板和沉井结构墙上钢销通孔，将支架和沉井结构墙连为一体；
[0012]D、安装提拉机构:将钢支座放置在上位操作位上，置于支架正下方，上位千斤顶放置在钢支座上，上位千斤顶上部顶住横梁，缓慢操作上位千斤顶，相对位置的上位操作位上要求同时操作、缓慢提起沉井，使上位千斤顶在支架压力下不松动时，停止操作;将纵向钢滚、钢凳子和横向钢滚从下到上依次皇叠放置在钢支座上，上位千斤顶和皇叠的纵向钢滚、钢凳子、横向钢滚并列设在钢支座上，纵向钢滚和横向钢滚由圆钢制作，作用是在提起沉井后，对沉井做纵向位置及横向位置调整偏移，因为稳定需要，纵向钢滚和横向钢滚均要同时使用2-3根；
[0013]E、安装顶撑机构:待提拉机构支撑住沉井结构墙后，在沉井结构墙底部开挖宽约100mm的下位操作位，下位操作位不能设置在上位操作位垂直下方，避免支架受力挤压上位操作位沉井外部岩土造成土方垮塌;在沉井结构墙底部放置墙体护板，下位千斤顶置于垫板上，调整下位千斤顶高度使其上部顶撑墙体护板；
[0014]F、上拔沉井:同时操作上位千斤顶和下位千斤顶，上位千斤顶提拉、下位千斤顶顶撑沉井结构墙缓慢上升，施工时要注意协同作业，同时操作、缓慢提起沉井；
[0015]G、调整偏移:在上位千斤顶和下位千斤顶的共同作用下，沉井上拔到设计高度后，调整钢凳子高度至横向钢滚抵触到支架横梁，缓慢回落上位千斤顶、下位千斤顶至横向钢滚、钢凳子、纵向钢滚、钢支座受力支撑沉井，水平移动横向钢滚和纵向钢滚调整沉井到设计要求位置；
[0016]H、沉井底部施工:将沉井调整到设计要求位置后，拆除顶撑机构，及时在沉井结构墙底部间隙浇筑混凝土，混凝土养护达到设计强度后，缓慢操作上位千斤顶提升沉井至纵向钢滚、钢凳子、横向钢滚有松动，依次拆除横向钢滚、钢凳子、纵向钢滚，缓慢回落上位千斤顶，拆除施工装置，将土壤回填上位操作位。
[0017]与现有技术相比，优点是构思新颖、装置结构简单、合理，使用可靠，特别是解决了底部带有设备预埋件和结构的沉井超沉复位的难题，保证沉井结构完好无损，施工工艺简化，施工工期短、复位效果好等优点，可以在沉井施工中推广使用。
【附图说明】
[0018]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0019]图1是一种沉井超沉复位的施工方法示意图。
[0020]图中:1.横梁2.上位千斤顶3.钢销4.钢夹板5.横向钢滚6.钢凳子7.纵向钢滚8.钢支座9.沉井结构墙10.墙体护板11.下位千斤顶12.垫板13.下位操作位14.沉井外部岩土 15.上位操作位。
【具体实施方式】
[0021 ]下面结合【具体实施方式】对本发明做进一步说明。
[0022]由图1可以看出，一种沉井超沉复位的施工装置，包括沉井结构墙9，其特点是该施工装置由支架和对称设置的提拉机构、顶撑机构组成；沉井结构墙9对应两壁上设钢销通孔，孔径不小于10mm，通过钢销3将支架和沉井结构墙9连为一体;沉井结构墙9上端外侧设上位操作位15，提拉机构设在上位操作位15上，与支架相对，沉井结构墙9下端内侧设下位操作位13，顶撑机构设在下位操作位13上，与沉井结构墙9垂直相对;使用时，支架及沉井结构墙9在提拉机构和顶撑机构共同作用下，缓慢上拔并进行横向、纵向位置调整，达到设计位置后，及时在沉井底部间隙浇筑混凝土，实现沉井复位。
[0023]由图1可以看出，支架由横梁I和钢夹板4焊接而成的钢架结构，施工时根据沉井载荷，同时设置不少于一个支架;所述的横梁I由H型钢制作，根据沉井载荷计算选择H型钢型号，横梁I长度大于沉井结构墙两壁外侧跨度，钢夹板4对称设置在横梁I两端部，与沉井结构墙9两壁相对应;钢夹板4由两块钢板垂直焊接在横梁I上，钢板厚度30mm-40mm，两钢板对应设钢销通孔与沉井结构墙9上的钢销通孔相对应，两钢板间距与沉井结构墙厚度相对应，两钢夹板4中心线与沉井结构墙两壁中心线一致，用钢销3插入钢夹板4和沉井结构墙9上的钢销通孔，将支架与沉井结构墙9连接;所述的钢销3用圆钢制作。
[0024]由图1可以看出，提拉机构由钢支座8、上位千斤顶2、纵向钢滚7、钢凳子6、横向钢滚5组成；钢支座8采用钢结构焊接制作，置于上位操作位15上，作为支架拔起沉井的支撑点;纵向钢滚7和横向钢滚5由圆钢制作，在拔起沉井结构墙9后，用于沉井结构墙9纵向位置及横向位置调整的工具，因为稳定需要，纵向钢滚7和横向钢滚5均要同时使用2-3根;钢凳子6为钢结构，高度可调节，是纵向钢滚7和横向钢滚5的支撑架，为防止横向钢滚5滚落，钢凳子6顶部与放置横向钢滚5平行对应的两边设置止挡块;上位千斤顶2和皇叠的纵向钢滚
7、钢凳子6、横向钢滚5并列设在钢支座8上，上位千斤顶2上部、横向钢滚5与支架横梁I相接触，上位千斤顶2提拉、下位千斤顶11顶撑沉井上升复位后，纵向钢滚7、钢凳子6和横向钢滚5根据沉井水平偏移情况，在纵向位置、横向位置平移调整沉井位置。
[0025]由图1可以看出，顶撑机构由墙体护板10、下位千斤顶11和垫板12组成，置于下位操作位13上;墙体护板10为与沉井结构墙9相符的钢板构件，用于避免下位千斤顶11操作时将沉井结构墙9底部混凝土损坏，影响沉井上拔复位施工；下位千斤顶11设在沉井结构墙9底部，顶撑沉井结构墙9，下位千斤顶11上部顶撑墙体护板10，底部置于垫板12上;垫板12由钢板制作，大小根据沉井载荷计算确定，放置在下位千斤顶11和沉井外部岩土 14之间，用于支撑下位千斤顶11;顶撑机构数量根据沉井载荷计算，间隔设计距离成对设置，不能设置在上位操作位15垂直下方，避免支架受力挤压上位操作位15沉井外部岩土 14造成土方跨塌。
[0026]—种沉井超沉复位的施工方法，按以下步骤进行:
[0027]A、开挖上位操作位15:在发生超沉现象的沉井结构墙9上端外侧开挖设定深度、宽度的上位操作位15;
[0028]B、制作支架:选用满足提起沉井载荷的H型钢制作支架横梁I，横梁I跨度根据沉井设计而定，用两块厚度30mm-40mm的钢板制作钢夹板4，垂直焊接在横梁I上，钢板对应设钢销通孔与沉井结构墙9上的通孔相对应，两块钢板间距与沉井结构墙9厚度相对应，两钢夹板4中心线与沉井结构墙9两壁中心线一致;施工时根据沉井载荷，同时设置不少于一个支架，在不同位置同时操作、缓慢提起；
[0029]C、安装支架:在沉井结构墙9对应两壁上设钢销通孔，孔径不小于100mm，由圆钢制作的钢销3插入钢夹板4和沉井结构墙9上钢销通孔，将支架和沉井结构墙9连为一体；
[0030]D、安装提拉机构:将钢支座8放置在上位操作位15上，置于支架正下方，上位千斤顶2放置在钢支座8上，上位千斤顶2上部顶住横梁I，缓慢操作上位千斤顶2，相对位置的上位操作位15上要求同时操作、缓慢提起沉井，使上位千斤顶2在支架压力下不松动时，停止操作;将纵向钢滚7、钢凳子6和横向钢滚5从下到上依次皇叠放置在钢支座8上，上位千斤顶2和皇叠的纵向钢滚7、钢凳子6、横向钢滚5并列设在钢支座8上，纵向钢滚7和横向钢滚5由圆钢制作，作用是在提起沉井后，对沉井做纵向位置及横向位置调整偏移，因为稳定需要，纵向钢滚7和横向钢滚5均要同时使用2-3根；
[0031 ] E、安装顶撑机构:待提拉机构支撑住沉井结构墙9后，在沉井结构墙9底部开挖宽约100mm的下位操作位13，下位操作位13不能设置在上位操作位15垂直下方，避免支架受力挤压上位操作位15沉井外部岩土 14造成土方垮塌;在沉井结构墙9底部放置墙体护板10，下位千斤顶11置于垫板12上，调整下位千斤顶11高度使其上部顶撑墙体护板10;
[0032]F、上拔沉井:同时操作上位千斤顶2和下位千斤顶11，上位千斤顶2提拉、下位千斤顶11顶撑沉井结构墙9缓慢上升，施工时要注意协同作业，同时操作、缓慢提起沉井；
[0033]G、调整偏移:在上位千斤顶2和下位千斤顶11的共同作用下，沉井上拔到设计高度后，调整钢凳子6高度至横向钢滚5抵触到横梁I，缓慢回落上位千斤顶2、下位千斤顶泄压11至横向钢滚5、钢凳子6、纵向钢滚7、钢支座8受力支撑沉井，水平移动横向钢滚5和纵向钢滚7调整沉井到设计要求位置；
[0034]H、沉井底部施工:将沉井调整到设计要求位置后，拆除顶撑机构，及时在沉井结构墙9底部间隙浇筑混凝土，混凝土养护达到设计强度后，缓慢操作上位千斤顶2提升沉井至纵向钢滚7、钢凳子6、横向钢滚5有松动，依次拆除横向钢滚5、钢凳子6、纵向钢滚7，缓慢回落上位千斤顶2，拆除施工装置，将土壤回填上位操作位15。
【主权项】
1.一种沉井超沉复位的施工装置，包括沉井结构墙(9)，其特征在于该施工装置由支架和对称设置的提拉机构、顶撑机构组成;所述的沉井结构墙(9)对应两壁上设钢销通孔，孔径不小于10mm，通过钢销(3)将支架和沉井结构墙(9)连为一体;所述的沉井结构墙(9)上端外侧设上位操作位(15)，提拉机构设在上位操作位(15)上，与支架相对，沉井结构墙(9)下端内侧设下位操作位(13)，顶撑机构设在下位操作位(13)上，与沉井结构墙(9)垂直相对;使用时，支架及沉井结构墙(9)在提拉机构和顶撑机构共同作用下，缓慢上拔并进行横向、纵向位置调整，达到设计位置后，及时在沉井底部间隙浇筑混凝土，实现沉井复位。2.根据权利要求1所述的一种沉井超沉复位的施工装置，其特征在于所述的支架由横梁(I)和钢夹板(4)焊接而成的钢架结构，施工时根据沉井载荷，同时设置不少于一个支架；所述的横梁(I)由H型钢制作，根据沉井载荷计算选择H型钢型号，横梁(I)长度大于沉井结构墙两壁外侧跨度，钢夹板(4)对称设置在横梁(I)两端部，与沉井结构墙(9)两壁相对应；所述的钢夹板(4)由两块钢板垂直焊接在横梁(I)上，钢板厚度30mm-40mm，两钢板对应设钢销通孔与沉井结构墙(9)上的钢销通孔相对应，两钢板间距与沉井结构墙厚度相对应，两钢夹板(4)中心线与沉井结构墙两壁中心线一致，用钢销(3)插入钢夹板(4)和沉井结构墙(9)上的钢销通孔，将支架与沉井结构墙(9)连接;所述的钢销(3)用圆钢制作。3.根据权利要求1所述的一种沉井超沉复位的施工装置，其特征在于所述的提拉机构由钢支座(8)、上位千斤顶(2)、纵向钢滚(7)、钢凳子(6)、横向钢滚(5)组成;所述的钢支座(8)采用钢结构焊接制作，置于上位操作位(15)上，作为支架拔起沉井的支撑点；所述的纵向钢滚(7)和横向钢滚(5)由圆钢制作，在拔起沉井结构墙(9)后，用于沉井结构墙(9)纵向位置及横向位置调整的工具，因为稳定需要，纵向钢滚(7)和横向钢滚(5)均要同时使用2-3根;所述的钢凳子(6)为钢结构，高度可调节，是纵向钢滚(7)和横向钢滚(5)的支撑架，为防止横向钢滚(5)滚落，钢凳子(6)顶部与放置横向钢滚(5)平行对应的两边设置止挡块;所述的上位千斤顶(2)和皇叠的纵向钢滚(7)、钢凳子(6)、横向钢滚(5)并列设在钢支座(8)上，上位千斤顶(2)上部、横向钢滚(5)与支架横梁(I)相接触，上位千斤顶(2)提拉、下位千斤顶(11)顶撑沉井上升复位后，纵向钢滚(7)、钢凳子(6)和横向钢滚(5)根据沉井水平偏移情况，在纵向位置、横向位置平移调整沉井位置。4.根据权利要求1所述的一种沉井超沉复位的施工装置，其特征在于所述的顶撑机构由墙体护板(10)、下位千斤顶(11)和垫板(12)组成，置于下位操作位(13)上;所述的墙体护板(10)为与沉井结构墙(9)相符的钢板构件，用于避免下位千斤顶(11)操作时将沉井结构墙(9)底部混凝土损坏，影响沉井上拔复位施工;所述的下位千斤顶(11)设在沉井结构墙(9)底部，顶撑沉井结构墙(9)，下位千斤顶(11)上部顶撑墙体护板(10)，底部置于垫板(12)上;所述的垫板(12)由钢板制作，大小根据沉井载荷计算确定，放置在下位千斤顶(11)和沉井外部岩土 (14)之间，用于支撑下位千斤顶(11);所述的顶撑机构数量根据沉井载荷计算，间隔设计距离成对设置，不能设置在上位操作位(15)垂直下方，避免支架受力挤压上位操作位(15)沉井外部岩土(14)造成土方跨塌。5.根据权利要求1所述的一种沉井超沉复位的施工装置，其特征在于施工方法按以下步骤进行: A、开挖上位操作位(15):在发生超沉现象的沉井结构墙(9)上端外侧开挖设定深度、宽度的上位操作位(15)； B、制作支架:选用满足提起沉井载荷的H型钢制作支架横梁(I)，横梁(I)跨度根据沉井设计而定，用两块厚度30mm-40mm的钢板制作钢夹板(4)，垂直焊接在横梁(I)上，钢板对应设钢销通孔与沉井结构墙(9)上的通孔相对应，两块钢板间距与沉井结构墙(9)厚度相对应，两钢夹板(4)中心线与沉井结构墙(9)两壁中心线一致;施工时根据沉井载荷，同时设置不少于一个支架，在不同位置同时操作、缓慢提起； C、安装支架:在沉井结构墙(9)对应两壁上设钢销通孔，孔径不小于100mm，由圆钢制作的钢销(3)插入钢夹板(4)和沉井结构墙(9)上钢销通孔，将支架和沉井结构墙(9)连为一体； D、安装提拉机构:将钢支座(8)放置在上位操作位(15)上，置于支架正下方，上位千斤顶(2)放置在钢支座(8)上，上位千斤顶(2)上部顶住横梁(I)，缓慢操作上位千斤顶(2)，相对位置的上位操作位(15)上要求同时操作、缓慢提起沉井，使上位千斤顶(2)在支架压力下不松动时，停止操作;将纵向钢滚(7)、钢凳子(6)和横向钢滚(5)从下到上依次皇叠放置在钢支座(8)上，上位千斤顶(2)和皇叠的纵向钢滚(7)、钢凳子(6)、横向钢滚(5)并列设在钢支座(8)上，纵向钢滚(7)和横向钢滚(5)由圆钢制作，作用是在提起沉井后，对沉井做纵向位置及横向位置调整偏移，因为稳定需要，纵向钢滚(7)和横向钢滚(5)均要同时使用2-3根； E、安装顶撑机构:待提拉机构支撑住沉井结构墙(9)后，在沉井结构墙(9)底部开挖宽约100mm的下位操作位(13)，下位操作位(13)不能设置在上位操作位(15)垂直下方，避免支架受力挤压上位操作位(15)沉井外部岩土(14)造成土方垮塌;在沉井结构墙(9)底部放置墙体护板(10)，下位千斤顶(11)置于垫板(12)上，调整下位千斤顶(11)高度使其上部顶撑墙体护板(10); F、上拔沉井:同时操作上位千斤顶(2)和下位千斤顶(11)，上位千斤顶(2)提拉、下位千斤顶(11)顶撑沉井结构墙(9)缓慢上升，施工时要注意协同作业，同时操作、缓慢提起沉井； G、调整偏移:在上位千斤顶(2)和下位千斤顶(11)的共同作用下，沉井上拔到设计高度后，调整钢凳子(6)高度至横向钢滚(5)抵触到横梁(I)，缓慢回落上位千斤顶(2)、下位千斤顶泄压(11)至横向钢滚(5)、钢凳子(6)、纵向钢滚(7)、钢支座(8)受力支撑沉井，水平移动横向钢滚(5)和纵向钢滚(7)调整沉井到设计要求位置； H、沉井底部施工:将沉井调整到设计要求位置后，拆除顶撑机构，及时在沉井结构墙(9)底部间隙浇筑混凝土，混凝土养护达到设计强度后，缓慢操作上位千斤顶(2)提升沉井至纵向钢滚(7)、钢凳子(6)、横向钢滚(5)有松动，依次拆除横向钢滚(5)、钢凳子(6)、纵向钢滚(7)，缓慢回落上位千斤顶(2)，拆除施工装置，将土壤回填上位操作位(15)。
【文档编号】E02D23/08GK105862895SQ201610189219
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】魏发利, 桂光红, 吕明山
【申请人】中国十七冶集团有限公司