一种沉井施工装置及施工方法与流程

本发明属于建筑技术领域，涉及一种沉井，特别是一种沉井施工装置及施工方法。

背景技术：

沉井是井筒状的结构物，它是以井内挖土，依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到设计标高，然后经过混凝土封底并填塞井孔，使其成为桥梁墩台或其它结构物的基础。一般在施工大型桥墩的基坑，污水泵站，大型设备基础，人防掩蔽所，盾构拼装井，地下车道与车站水工基础施工围护装置时使用。然而只依靠沉井的重力使得沉井下沉的缓慢，采用其他设备伸向较深的井底挖掘也不方便。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种沉井施工装置及施工方法，本沉井施工装置及施工方法在利用沉井自身重量下沉的同时，利用沉井底部携带的旋转铰刀同时对井底土层进行全方位的挖掘，施工速度快。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种沉井施工装置，包括井体，沉井井体由多段井体从下到上连接而成，最下端沉井下端设置有刃脚，刃脚上设置有与井体内管路联通的喷水孔，沉井内设置有联通喷水孔的给水管路，刃脚下端口设置有支架，支架下设置铰刀叶片，支架上设置有控制铰刀叶片转动的动力装置。

在上述的沉井施工装置中，沉井为矩形沉井，沉井刃脚处设置有转轴铰刀装置，装置组成为：在刃脚下设置有转轴，转轴上设置有铰刀叶片，转轴上设置有链轮，链轮上配合有驱动链轮转动的链条，链条环绕该刃脚上部的井体由驱动装置驱动转动。通过向两个不同的方向牵引链条，使得转轴的位置发生一定的改变。

在上述的沉井施工装置中，转轴上设置有轴套，轴套支撑在支撑杆一端，支撑杆的另一端铰链连接在刃脚上，支撑杆上设置有滑块，滑块铰链连接连杆的一端，连杆的另一端铰链连接在刃脚上，连杆为可伸缩杆。

在上述的沉井施工装置中，转轴内为空腔，转轴上分布有联通空腔与外部的孔，转轴端部设置有联通空腔的旋转管接头，旋转管接头通过水管与水泵联通。在转轴转动时向转轴空腔内打入水，使得水从转轴上的孔喷出。

在上述的沉井施工装置中，两转轴铰刀装置的链条的一端分别与四绳抓斗的两个半斗连接，两链条的另一端分别与控制抓斗的开闭钢丝绳两端连接。

上述的沉井施工装置的施工方法为，首先，将带有刃脚的第一段井体插在需要设置沉井的施工地点；然后，向井体内的管路打入压力水，使得水从刃脚上的喷水孔喷出冲刷泥沙使得井体下沉，同时控制铰刀叶片转动，搅动沉井中部的土层使其快速变成泥浆，待井体下降到一定深度后，将第二段井体连接在第一段井体上，两段井体内的管路联通，向管路中打入压力水使得井体继续下沉。

上述的沉井施工装置的施工方法为，当土层较坚硬时，驱动装置驱动链条带动转轴转动，使得铰刀叶片切削土层，同时可通过转轴端部连接的水管向转轴内打入水，使得水从转轴上的孔喷射出来，当需要切削井体刃脚某一侧的土壤时，可以向该侧牵引链条，当需要切削井体另一侧的土壤时，可向另一侧牵引链条。

上述的沉井施工装置的施工方法为，在抓斗下放时，驱动装置牵引位于沉井井体外的链条上升，使得沉井井体内的链条跟随抓斗一起下放，在抓斗到达土层后继续牵引链条将抓斗的两半斗向两边拉，使得抓斗张开插入泥沙中，然后驱动装置牵引反向牵引链条，使得沉井井体内的链条向上牵引开闭钢丝绳抓斗的开闭钢丝绳使得抓斗闭合，同时抓斗提升装置提升抓斗上升。

与现有技术相比，本沉井施工装置及施工方法具有以下优点：

本发明的沉井施工装置及施工方法，在利用井体自重下降的同时，通过设置在井体内的管路从刃脚处喷射水流冲刷土层，同时在井体的底端口设置旋转铰刀切削土层，加快沉井的下降，施工方便快速。

附图说明

图1是发明的结构示意图；

图2是图1的仰视结构示意图；

图3是实施例二结构示意图；

图4是实施例二的转轴铰刀装置的结构示意图；

图5是图4的侧视图；

图6是向左牵引链条时的工作状态示意图；

图7是向右牵引链条时的工作状态示意图；

图8是实施例三的示意图。

图中，井体1，管路2，刃脚3，喷水孔4，转轴5，叶片6，链轮7，链条8，轴套9，支撑杆10，滑块11，连杆12，旋转管接头13，水管14，孔15，开闭钢丝绳16，半斗17，链条牵引驱动装置18，支架19，铰刀叶片20，动力装置21。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1、2所示，沉井施工装置，包括井体1，井体为圆形井体，沉井井体由多段井体从下到上连接而成，最下端沉井下端设置有刃脚3，刃脚上设置有与井体内管路2联通的喷水孔，沉井内设置有联通喷水孔4的给水管路，刃脚下端口设置有支架19，支架下设置铰刀叶片20，支架上设置有控制铰刀叶片转动的动力装置21，如防水电机或液压马达。

在上述的沉井施工装置的施工方法，首先，将带有刃脚的第一段井体插在需要设置沉井的施工地点；然后，向井体内的管路打入压力水，使得水从刃脚上的喷水孔喷出冲刷泥沙使得井体下沉，同时控制铰刀叶片转动，搅动沉井中部的土层使其快速变成泥浆，待井体下降到一定深度后，将第二段井体连接在第一段井体上，两段井体内的管路联通，向管路中打入压力水使得井体继续下沉。

实施例二

如图3、4所示，与实施例一不同的是，沉井为矩形沉井，刃脚处设置有转轴铰刀装置，装置组成为：在刃脚下设置有转轴5，转轴上设置有铰刀叶片6，叶片可根据需要设置成具有一定倾斜角度或螺旋结构，刀片的材质及型号可根据土层的硬度而选用，转轴上设置有链轮7，链轮上配合有驱动链轮转动的链条8，当然也可以使用其他的牵引驱动转动的机构，链条环绕该刃脚上部的井体由链条牵引驱动装置18驱动转动。当然，为了控制链条的走向可以设置相应的导向轮或张紧轮等机构。当然应用于转轴铰刀装置时也可以不设置刃脚。

进一步，转轴上设置有轴套9，相当于轴承，轴套支撑在支撑杆10一端，支撑杆的另一端铰链连接在刃脚上，支撑杆上设置有滑块11，滑块铰链连接连杆的一端，连杆12的另一端铰链连接在刃脚上，连杆为可伸缩杆，例如两个套接的可相对伸缩的伸缩杆。通过控制链条的牵引方向，在伸缩杆控制的范围内，使得转轴相对于井体的位置发生一定的改变，从而对井体不同侧的土壤进行切削。可伸缩杆也可以为液压缸，通过控制液压缸的伸缩控制转轴的位置。

进一步，转轴内为空腔，转轴上分布有联通空腔与外部的孔，转轴端部设置有联通空腔的旋转管接头13，旋转管接头通过水管14与水泵联通。在转轴转动时向转轴空腔内打入水，使得水从转轴上的孔15喷出。

如图5、6、7上述的沉井施工装置的施工方法为，当土层较坚硬时，驱动装置驱动链条带动转轴转动，使得铰刀叶片切削土层，同时可通过转轴端部连接的水管向转轴内打入水，使得水从转轴上的孔喷射出来，当需要切削井体刃脚某一侧的土壤时，可以向该侧牵引链条，当需要切削井体另一侧的土壤时，可向另一侧牵引链条。如果该实施例的转轴铰刀装置与实施例1的螺旋铰刀装置同时使用，则应将螺旋铰刀的直径缩小

实施例三

如图8所示，与实施例一、二不同的是，其中两个相对的墙面下的刃脚处均设置有转轴铰刀装置。两转轴铰刀装置的链条的一端分别与四绳抓斗的两个半斗17连接，两链条的另一端分别与控制抓斗的开闭钢丝绳16两端连接。

上述的沉井施工装置的施工方法为，在抓斗下放时，驱动装置牵引位于沉井井体外的链条上升，使得沉井井体内的链条跟随抓斗一起下放，在抓斗到达土层后继续牵引链条将抓斗的两半斗向两边拉，使得抓斗张开插入泥沙中，然后驱动装置牵引反向牵引链条，使得沉井井体内的链条向上牵引开闭钢丝绳抓斗的开闭钢丝绳使得抓斗闭合，同时抓斗提升装置提升抓斗上升。抓斗上升到井口后，打开抓斗将泥沙卸载。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了一些术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。