采用小料斗进行大面积深基坑水下封底的施工装置的制作方法

本实用新型属于水下封底施工装置领域，适用于各类深基坑水下封底施工。用于在桥梁施工领域深基础施工以及地下工程深基坑施工中，为确保深基坑内形成干作业条件，需进行大面积的水下封底混凝土浇注情况。

背景技术：

在桥梁基础施工中或在地下工程施工中，由于基坑位于深水中或基坑开挖较深，为确保基坑内能够形成干作业施工，需在基坑内浇筑水下混凝土进行封底。由于基坑面积较大，封底混凝土往往需要采用中央集大料斗来进行浇注。

传统的中央集大料斗进行大体积水下混凝土封底施工：

传统的大体积水下混凝土封底采用中央集大料斗来进行浇注，其结构组成由“封底平台、中央集大料斗、小料斗、导管及连接大料斗与小料斗之间的溜槽”组成。

其原理是：利用基坑围护结构搭设一个大型封底平台，在平台中间架设1～2个中央集大料斗(这类大料斗由中央储料斗、启动开关装置和分料斗组成)，每个大料斗设有4个启动开关装置和4个分料斗，分别控制深基坑东南西北四个方向的混凝土浇注，每个启动开关对应一个分料斗。其中分料斗上根据现场情况设有多个下料口(一般为3个)，每个下料口均与一根溜槽连接，每根溜槽与一个小料斗连接，小料斗与一根封底导管连接。下料口采用插板控制混凝土的流向。首先将混凝土通过拖泵或泵车浇筑到储料斗里进行储存，然后开启需要首罐那根导管一侧的启动开关，将混凝土流入下方的分料斗内，后通过溜槽流入小料斗内进行首罐浇注，该根导管首罐封管埋深满足要求后采取正常浇注，然后关闭启动开关，在储料斗内进行重新储存混凝土，进行下一根导管首罐施工。

传统的中央集大料斗进行大体积水下混凝土封底施工步骤如下：

1)深基坑开挖到位后，进行封底平台搭设，在平台上架设中央集料斗，安装导管、小料斗和溜槽，使各溜槽与中央集分料斗上的出料口一一对应。

2)将中央集料斗下方的4个启动装置全部关闭，将分料斗上各出料口全部采用插销板封堵好，只留下与首个封底导管的出料口不用关闭。

3)人工进入中央集储料斗内，采用麻袋将3个启动装置封堵好，以免混凝土进入启动装置内，时间久了混凝土初凝将启动装置堵死了，只留下需要浇筑一侧的启动装置不用封堵。

4)向储料斗内输送混凝土。

5)开启没有封堵的启动装置，混凝土经过分料斗、溜槽流入小料斗内。

6)拔起环形盖板小料斗进行首罐封底施工。

7)一根导管封底完成后，关闭启动装置和与该导管相连的分料斗的出料口，拔开与下一根封底导管相连的出料口。继续向储料斗内输送混凝土。

8)按照步骤5、6的顺序进行下一根导管封底施工。

9)等一侧的首罐封底完成后，关闭该启动装置，人工进入储料斗内用麻袋等将该启动装置封堵好，然后去除需要浇筑一侧启动装置内的麻袋。

10)按照步骤4至步骤9的顺序进行其它导管的首封施工，过程中进行各导管正常补料浇筑。

11)封底混凝土完成后拆除中央集料斗、封底平台等。

传统的中央集大料斗封底施工的局限性：

1)施工成本高：需要搭设和拆除大型封底平台，需要用中央集大料斗和若干溜槽，使用原材料多，施工成本高。

2)施工进度慢：搭设平台和拆除平台需要半个月左右的施工时间。

3)安全风险高：封底需要搭设大型封底平台，在平台上要安装一个中央集大料斗来储存混凝土，故封底平台需要架设较高，以保证混凝土能够顺畅地通过溜槽流入小料斗进行首罐，平台的搭设有一定的难度，中央集料斗存在一定的安全风险；采用传统的封底方法进行封底，每封好一根导管，都需要工人爬到储料斗的顶部进入封底大料斗内底部进行清理和封堵启动装置，作业安全风险高。

4)施工难度大：中央集大料斗设有4个启动装置，由于每次只能开启一个启动开关，其它3个启动开关必须封堵好，以免混凝土进入将启动开关封堵死，给后期浇注造成麻烦；且储料斗底部为平面，容易淤积混凝土，每浇注一段时间就要派工人进行大料斗内进行人工清理；如果工人清理不干净，容易堵塞启动装置，造成启动装置难于开启。

5)首罐容易失败且封底过程中，混凝土浪费大：每根导管首罐浇注时，都需要经过较长的溜槽来把混凝土从大料斗内流入小料斗内，如果溜槽架设不牢固或坡度过缓或混凝土流动性不满足要求，造成大量淤积而浪费，甚至造成首罐封底失败。

6)封底进度慢、封底时间长：由于每间隔一段时间就需要工人进入大料斗内进行作业，且每次作业时间较长，该作业时间内无法在储料斗内储备混凝土，严重影响封底进度，造成封底时间长。

7)封底质量相对较差：由于水下封底混凝土单次浇筑方量大，一般封底时间相对较长，这对封底混凝土缓凝时间和施工组织提出了较高的要求，要求混凝土缓凝时间必须大于封底总时间，要做到这一点，一是延长混凝土的缓凝时间，二是减短封底时间。而采用传统的封底大料斗封底，由于需要工人多次进入储料斗内进行清理等工作，延长了封底总时间，这样会影响封底的施工质量。

8)中央集大料斗制作难度大、制作成本高：中央集大料斗设有4个启动装置，而启动装置的加工精度要求较高，加工难度相对较大，这样必然会加大封底大料斗的制作难度和制作成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对传统的中央集大料斗进行大面积(通常至少200平方以上)深基坑(通常指开挖深度超过5米)水下封底施工的局限性，进行改进实用新型，采用新型的小料斗进行大面积深基坑水下封底的施工装置，以实现不需要搭设大型封底平台，不需要架设大型料斗进行储料，不需要采用溜槽输送混凝土，就能实现大面积深基坑水下混凝土封底。这大大简化了施工，降低了施工难度和施工风险，同时又加快了施工进度和封底进度，提高了封底混凝土的质量，降低了施工成本。

本实用新型目的通过下述技术方案来实现：

一种采用小料斗进行大面积深基坑水下封底的施工装置，该施工装置由简易封底平台、导管、小料斗和泵车组成，简易封底平台利用深基坑围护结构搭设，由若干组支撑梁构成，各组支撑梁均由一对横梁和若干对纵梁构成，其中该对横梁跨越两侧围护结构由围护结构支撑，各对纵梁固定在该对横梁上支撑固定各小料斗，每一小料斗均通过一导管伸入水下基坑底部，小料斗连接导管的下料口设有开关下料口的封口机构；泵车设有3～4台，并通过混凝土泵管与需要泵送混凝土的小料斗连接为其泵送混凝土。

作为选择，各组支撑梁并排设置，每组支撑梁上设置若干个小料斗，且最外侧的两组支撑梁上相对内侧其他组支撑梁设置更多小料斗。

作为选择，小料斗容量为1±0.2方。

前述本实用新型主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本实用新型可采用并要求保护的方案；且本实用新型，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本实用新型方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本实用新型所要保护的技术方案，在此不做穷举。

本实用新型的有益效果：采用新型的小料斗进行大面积深基坑水下封底的施工装置进行封底，与传统的中央集大料斗进行大面积深基坑水下封底的施工装置相比具有以下好处：

1)工艺简单，操作方便，施工难度小。

2)安全性较高：不用搭设大型封底平台，不用人员爬高进入大料斗仓内。

3)省去了搭设和拆除大型封底平台的时间。

4)同时采用几台泵车进行封底，封底进度加快，效率高。

5)施工成本低：省去了大料的搭设封底平台的材料，同时也不需要加工中央集大料斗。

6)封底质量更容易得到保证。

7)操作人员减少，封底人工成本显著降低。

附图说明

图1是本实用新型实施例的立面结构示意图；

图2是本实用新型实施例的平面结构示意图；

其中1为简易封底平台、2为导管、3为小料斗、4为泵车、5为基坑、6为围护结构、7为支撑梁、8为横梁、9为纵梁、10为混凝土泵管、11为水下封底混凝土。

具体实施方式

下列非限制性实施例用于说明本实用新型。

参考图1、2所示，一种采用小料斗进行大面积深基坑水下封底的施工装置，该施工装置由简易封底平台1、导管2、小料斗3和泵车4组成，简易封底平台1利用基坑5围护结构6搭设，由若干组支撑梁7构成，各组支撑梁7均由一对横梁8和若干对纵梁9构成，其中该对横梁8跨越两侧围护结构6由围护结构6支撑，各对纵梁9固定在该对横梁8上支撑固定各小料斗3，每一小料斗3均通过一导管2伸入水下基坑5底部，小料斗3连接导管2的下料口设有开关下料口的封口机构，例如环形钢板；泵车4设有3～4台，如附图所示设有4台，并通过混凝土泵管10与需要泵送混凝土的小料斗3连接为其泵送混凝土。作为选择，如本实施例附图所示，各组支撑梁7并排设置，每组支撑梁7上设置若干个小料斗3，且最外侧的两组支撑梁7上相对内侧其他组支撑梁7设置更多小料斗3，小料斗3容量为1±0.2方。

采用前述施工装置的施工方法为，利用深基坑围护结构，搭设一个简易的小型封底平台，在封底平台上布置若干导管，每根导管上安装一个容量为1方左右的小料斗，采取小料斗直接封底。

每根导管封底时，采用至少3台泵车直接向该导管上方的小料斗内浇注混凝土，小料斗混凝土即将处于盈满状态时，拔罐进行首罐封管施工，至少3台泵车不停地向小料斗内补料，确保小料斗始终处于盈满状态，直到该根导管封管埋深满足要求，首罐完成后，可以进行正常浇注。其余各管按照以上方法进行。

具体步骤为：

1)利用基坑5围护结构6搭设简易封底平台1，安装好导管2和小料斗3(容量为1方左右，优选1±0.2方)，该简易封底平台1仅需满足承载小料斗3和导管2要求即可，若干小料斗3固定在该简易封底平台1上，每一小料斗3均通过一导管2伸入水下基坑5底部；

2)根据场地情况布置3～4台泵车4，确保每个小料斗3及其导管2至少有3台泵车4能够同时供料，如图2所示为4台泵车4同时供料；

3)搅拌站搅拌混凝土运至现场；

4)在要进行封底的导管2内放置隔水球，并用封口机构将小料斗3下料口封盖好；

5)等运至现场的混凝土超过50立方时，开始4台泵车4向要封底导管2的小料斗3内同时浇筑混凝土；

6)小料斗3即将处于盈满状态时，吊车起吊快速拔除小料斗3下料口的封口机构，进行首罐封底施工，同时4台泵车4同时向小料斗3内补料，确保小料斗3始终处于盈满状态，直至封管满身满足要求；

7)首罐满足要求后，该导管2进入正常浇注，采用一台泵车4进行定期补料；

8)按照步骤4～7的步骤的顺序进行下一根导管2封底施工；

9)封底混凝土完成后拆除简易封底平台1、小料斗3和导管2。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。