组装式沉井的预制砼管片

1.本申请涉及建筑施工技术领域，具体而言，涉及一种组装式沉井的预制砼管片。


背景技术：

2.沉井技术广泛应用于各种大型建筑结构中，例如江河上的结构物：桥梁墩台基础、挡水坝等；取水构筑物：取水泵房、污水泵站等；重型结构物基础：烟囱、重型设备基础等；地下工程：地下厂房、仓储(油、气、水、煤)库房、地下车道、地下车站及矿用竖井等；临近建筑物的深基础；地下工作井：盾构或顶管工作井、房屋纠偏工作井等。
3.而目前的沉井施工技术，通常是现场制作沉井井壁，即，现场绑扎钢筋、支立模板、加固、浇筑砼，砼达到一定强度后，拆模、养护、下沉。这样的方式存在的问题是：井壁制作用时过长，影响沉井施工速度，并且，由于全部采用现场制作的方式，施工质量也难以保证。


技术实现要素：

4.本申请实施例的目的在于提供一种组装式沉井的预制砼管片，以在保证沉井施工质量的同时，大幅提升沉井施工的效率。
5.为了实现上述目的，本申请的实施例通过如下方式实现：
6.第一方面，本申请实施例提供一种组装式沉井的预制砼管片，组装式沉井包括刃脚和沉井井壁，所述沉井井壁包括交错层叠的多层井壁层，每一层井壁层由多个所述预制砼管片构成，所述预制砼管片上设有多个用于与相邻部件连接的连接组件，其中，所述相邻部件表示与该预制砼管片相邻的预制砼管片或刃脚；所述预制砼管片的所述连接组件与所述相邻部件的连接组件连接，实现所述预制砼管片与相邻部件的连接，其中，位于同一层级且依次连接的多个所述预制砼管片构成周侧封闭的井壁层，位于相邻层级且相邻的预制砼管片通过各自的连接组件实现与相邻层级的井壁层的连接。
7.在本申请实施例中，预制砼管片上设有多个用于与相邻部件(即，与该预制砼管片相邻的预制砼管片或刃脚)连接的连接组件，通过连接组件，可以实现预制砼管片与相邻部件的连接，位于同一层级且依次连接的多个预制砼管片可以构成周侧封闭的井壁层，而位于相邻层级且相邻的预制砼管片的连接可以实现井壁层之间的交错层叠，并且，通过连接组件，预制砼管片还可以与刃脚连接，从而组装成包含刃脚的沉井。由于预制砼管片能够构成沉井井壁的主体，且可以提前预制，有利于保证沉井施工的质量，减小沉井施工的周期。而通过预制砼管片上的连接组件实现预制砼管片与相邻部件的连接，操作简单，便于施工，且有利于保证连接质量和可靠性。
8.结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述预制砼管片与所述相邻部件相邻的边沿设有限位组件，所述预制砼管片的限位组件与所述相邻部件的限位组件相互配合，实现所述预制砼管片与所述相邻部件之间的相互限位。
9.在该实现方式中，通过在预制砼管片与相邻部件相邻的边沿布设限位组件，能够配合相邻部件上的限位组件，实现预制砼管片与相邻部件之间的相互限位，从而保证基于
预制砼管片施工而成的沉井具有可靠的质量。并且，在沉井井壁的组装过程中，也能够更加安全和便捷。
10.结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述预制砼管片的限位组件为凹槽和凸起中的一种，所述相邻部件上用于与该预制砼管片的限位组件配合的限位组件为所述凹槽和所述凸起中的另一种。
11.在该实现方式中，通过将凹槽和凸起作为相互配合的限位组件，一方面结构简单，便于预制砼管片的制作；另一方面，此种限位组件，在沉井井壁的组装过程中，也简单易操作。
12.结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述预制砼管片的连接组件为螺母或螺栓中的一种，所述相邻部件上用于与该预制砼管片的连接组件连接的连接组件为螺母或螺栓中的另一种。
13.在该实现方式中，通过将螺母和螺栓作为相互配合的连接组件，结构简单，连接稳固、可靠性高，且易操作，成本低。
14.结合第一方面，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述沉井井壁的截面为圆形，所述预制砼管片具有弧度，所述弧度对应的圆的直径为5～7米。
15.结合第一方面，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述预制砼管片的高度为0.5～2米。
16.结合第一方面，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述预制砼管片为内含钢筋的混凝土结构。
17.为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
18.为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1为一种沉井的示意图。
20.图2为本申请实施例提供的一种预制砼管片的结构示意图。
21.图3为本申请实施例提供的一种预制砼管片组装而成的沉井井壁的示意图。
22.图4为本申请实施例提供一种组装式沉井施工方法的流程图。
23.图5为本申请实施例提供一种挖掘的基坑的示意图。
24.图6为本申请实施例提供一种基坑中浇筑好垫层的示意图。
25.图7为本申请实施例提供一种安装或浇筑完成的刃脚的示意图。
26.图8为本申请实施例提供一种控制刃脚下沉的示意图。
27.图9为本申请实施例提供一种刃脚顶面上交错安装多层井壁层的示意图。
28.图标：100
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沉井；110
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刃脚；120
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沉井井壁；200
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预制砼管片；210
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连接组件；220
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限位组件。
具体实施方式
29.下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
30.在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
32.为了便于描述方便，本实施例中以圆筒状的沉井100为例对沉井100进行说明，而在实际情况中，沉井100的结构可以多种多样，例如，俯视为矩形管状的沉井100，三角形管状的沉井100，六边形、八边形等管状的沉井100等，此处不应视为对本申请的限定。
33.请参阅图1，图1为一种沉井100的示意图。图1中左侧为沉井100的俯视图，图1右侧为沉井100的剖面图，沉井100可以包括刃脚110和沉井井壁120。沉井井壁120设置在刃脚110上方且与刃脚110相连。
34.考虑到现有的沉井100施工方法周期长、施工质量难以保证等问题，本申请的发明人提供以下方案解决这些问题。
35.请参阅图2，图2为本申请实施例提供的一种预制砼管片200的结构示意图。在本实施例中，预制砼管片200的本体上可以设有多个连接组件210，每个连接组件210用于与相邻部件连接，此处，相邻部件表示与该预制砼管片200相邻的预制砼管片200或刃脚110，即，预制砼管片200设置在刃脚110上，则可以通过连接组件210与刃脚110连接，而预制砼管片200与预制砼管片200之间的连接，也可以通过相应的连接组件210进行连接。
36.预制砼管片200的连接组件210与相邻部件的连接组件210连接，可以实现预制砼管片200与相邻部件的连接，其中，位于同一层级且依次连接的多个预制砼管片200可以构成周侧封闭的井壁层，而位于相邻层级(即上下层级)且相邻的预制砼管片200则可以通过各自的连接组件210实现与相邻层级的井壁层的连接。这样即可通过对预制砼管片200与相邻部件的连接，实现对沉井100的组装。通过预制砼管片200组装而成的沉井井壁120如图3所示。
37.通过预制砼管片200的连接组件210，可以实现预制砼管片200与相邻部件的连接，位于同一层级且依次连接的多个预制砼管片200可以构成周侧封闭的井壁层，而位于相邻层级且相邻的预制砼管片200的连接可以实现井壁层之间的交错层叠，并且，通过连接组件210，预制砼管片200还可以与刃脚110连接，从而组装成包含刃脚110的沉井100。由于预制砼管片200能够构成沉井井壁120的主体，且可以提前预制，有利于保证沉井100施工的质量(即保证沉井井壁120的质量)，减小沉井100施工的周期。而通过预制砼管片200上的连接组件210实现预制砼管片200与相邻部件的连接，操作简单，便于施工，且有利于保证连接质量和可靠性。
38.示例性的，预制砼管片200与相邻部件相邻的边沿可以设有限位组件220，而预制砼管片200的限位组件220与相邻部件的限位组件220能够相互配合，实现预制砼管片200与相邻部件之间的相互限位。
39.例如，预制砼管片200与其左侧(或右侧)的预制砼管片200之间可以通过相互配合的限位组件220，实现该预制砼管片200与左侧(或右侧)的预制砼管片200之间的相互限位。又例如，预制砼管片200与其下侧的预制砼管片200(或刃脚110)之间可以通过相互配合的限位组件220，实现该预制砼管片200与下侧的预制砼管片200(或刃脚110)之间的相互限位。
40.通过在预制砼管片200与相邻部件相邻的边沿布设限位组件220，能够配合相邻部件上的限位组件220，实现预制砼管片200与相邻部件之间的相互限位，从而保证基于预制砼管片200施工而成的沉井100具有可靠的质量。并且，在沉井井壁120的组装过程中，也能够更加安全和便捷。
41.示例性的，预制砼管片200的限位组件220为凹槽和凸起中的一种，相邻部件上用于与该预制砼管片200的限位组件220配合的限位组件220为凹槽和凸起中的另一种。
42.例如，位于预制砼管片200上靠近左侧的限位组件220为凹槽，位于该预制砼管片200上靠近右侧的限位组件220为凸起，该预制砼管片200上左侧的凹槽和右侧的凸起之间的尺寸与形状之间也能够相互配合，从而可以保证预制砼管片200的通用性。这样，在安装时，即可将一个预制砼管片200与另一相邻的预制砼管片200通过相互配合的凹槽和凸起实现二者之间的相互限位。同理，若是预制砼管片200的上侧和下侧之间也设有限位组件220，同样可以参照对于预制砼管片200的左右侧的限位组件220的设计，此处不再赘述。当然，预制砼管片200的上侧和下侧之间也可以没有限位组件220，此处不作限定。
43.通过将凹槽和凸起作为相互配合的限位组件220，一方面结构简单，便于预制砼管片200的制作；另一方面，此种限位组件220，在沉井井壁120的组装过程中，也简单易操作。
44.在本实施例中，预制砼管片200的连接组件210可以为螺母或螺栓中的一种，而相邻部件上用于与该预制砼管片200的连接组件210连接的连接组件210为螺母或螺栓中的另一种。通过将螺母和螺栓作为相互配合的连接组件210，结构简单，连接稳固、可靠性高，且易操作，成本低。
45.当然，也可以选用其他的结构作为相互配合的连接组件210，例如，卡齿结构。例如，相邻的两个预制砼管片200，其中一个预制砼管片200的下侧具有第一卡齿，而另一个预制砼管片200的上侧具有第二卡齿，第一卡齿和第二卡齿之间能够啮合，且啮合方式不限定于对应啮合(即第一卡齿的每个齿与第二卡齿的每个坑组合)，还可以错位啮合(即第一卡齿的一部分卡齿与第二卡齿的一部分坑啮合，而第一卡齿的其余卡齿则与另一预制砼管片200上第二卡齿的一部分坑相互啮合)。并且，为了提升预制砼管片200的通用性，可以在同一预制砼管片200的上侧和下侧分别配置相互配合的第二卡齿和第一卡齿。
46.在本实施例中，以沉井井壁120的截面为圆形时为例，对应的，预制砼管片200具有弧度，弧度对应的圆的直径即为沉井井壁120的直径，通常在5～7米，但不应视为对本申请的限定。
47.另外，针对不同截面形状的沉井井壁120，可以设计对应形状的预制砼管片200，例如，针对方形的沉井井壁120，预制砼管片200可以设计成截面为“г”形的，两条边的长度可
以相同可以不同，由4个此种预制砼管片200可以组装一层井壁层。而其余结构均可参照前述的预制砼管片200的结构，此处不再赘述。
48.示例性的，为了便于施工和预制砼管片200的运输，预制砼管片200的高度可以设计为0.5～2米，以实际需要为准，此处不作限定。
49.在本实施例中，预制砼管片200可以为内含钢筋的混凝土结构，以保证预制砼管片200的质量(例如牢固程度、坚硬程度等)，从而进一步保证沉井井壁120的质量。
50.以上，是对本申请实施例提供的一种组装式沉井100的预制砼管片200的介绍，为了便于对预制砼管片200及基于预制砼管片200进行沉井100施工的具体方式的理解，以下，将对本申请实施例提供的一种组装式沉井100施工方法进行介绍。
51.请参阅图4，图4为本申请实施例提供一种组装式沉井施工方法的流程图。在本实施例中，组装式沉井施工方法可以包括步骤s10、步骤s20、步骤s30、步骤s40、步骤s50和步骤s60。
52.在本实施例中，为了更好地考虑到施工环境对沉井施工的影响，在执行步骤s10之前，还可以先获取施工点位的土质施工参数，并在施工点位挖掘出基坑(例如两米深的基坑)，挖掘的基坑的示意图如图5所示。
53.进一步地，基于土质施工参数，可以确定出适用的刃脚型号，以便在垫层位置安装或浇筑与刃脚型号对应的垫层，进而在垫层上安装或浇筑该刃脚型号的刃脚。
54.通过获取施工点位的土质施工参数，在施工点位挖掘出基坑，结合土质施工参数，确定出适用的刃脚型号，以便制作适用的垫层和刃脚。这样可以合理地考虑到土质施工参数，从而保证沉井施工质量。
55.示例性的，确定出适用的刃脚型号后，可以执行步骤s10。
56.步骤s10：从挖掘好的基坑中确定出用于安装刃脚的垫层位置，并在垫层位置安装或浇筑垫层。
57.在本实施例中，可以在基坑中确定出垫层位置，以便在垫层位置安装或浇筑垫层。由于垫层的制作并不繁琐，也无需耗费太多时间，因此，可以采用现场浇筑垫层的方式(不作限定，也可以采用提前制作好的垫层)，在垫层位置浇筑垫层。示例性的，垫层可以采用水泥砂浆垫层，但此处不作限定。在基坑中浇筑好垫层的示意图如图6所示。
58.浇筑好垫层后，可以执行步骤s20。
59.步骤s20：在垫层上安装或浇筑出刃脚，以及，确定出与刃脚匹配的预制砼管片。
60.在本实施例中，可以在垫层上安装或浇筑出对应刃脚型号的刃脚。例如，可以采用现场浇筑刃脚的方式，浇筑刃脚的方式具有更高的灵活性，也可能更加适合此处的施工环境和土质参数等施工因素，且不那么依赖于前期的施工环境考察。当然，刃脚也可以采用提前预制好的刃脚，可以节约施工时间，且能够保证刃脚的质量。两种方式各有所长，可以根据实际需要进行选取，此处不作限定。安装或浇筑完成的刃脚的示意图如图7所示。
61.在完成刃脚的安装或浇筑后(即刃脚的施工完成，且刃脚可用后)，可以执行步骤s30。
62.步骤s30：控制刃脚下沉，并在刃脚下沉预设距离范围后，通过预制砼管片上的连接组件，将多个预制砼管片安装于刃脚的顶面，以在刃脚的顶面上构成一层周侧封闭的井壁层，其中，每个预制砼管片上具有用于与相邻部件连接的连接组件，相邻部件表示与该预
制砼管片相邻的预制砼管片或刃脚。
63.在本实施例中，可以控制刃脚下沉。具体的，可以通过对刃脚下方的土进行挖掘，从而使得刃脚逐渐下沉。刃脚下沉的示意图如图8所示。
64.在刃脚下沉预设距离范围(例如0.5～2米，预设距离范围可以参照预制砼管片的高度，但不限定于此)后，可以进行砼管片与刃脚之间的连接，组装一层或多层井壁层。
65.示例性的，可以通过预制砼管片上的连接组件(用于与相邻部件连接，相邻部件表示与该预制砼管片相邻的预制砼管片或刃脚)，将多个预制砼管片安装于刃脚的顶面，以在刃脚的顶面上构成一层周侧封闭的井壁层。
66.在本实施例中，刃脚的顶面上具有多个连接部位，每个连接部位设有连接组件。那么，通过连接组件将预制砼管片安装于刃脚的顶面的具体方式可以为：
67.从刃脚的顶面上的连接部位中确定出相邻的多个目标连接部位，其中，目标连接部位的数量与待安装的预制砼管片的底面上的连接部位的数量相同；将待安装的预制砼管片的底面上的待安装连接部位(待安装的预制砼管片的底面上的连接部位)与目标连接部位一一对应，并将待安装连接部位的连接组件与目标连接部位的连接组件一一连接，以将预制砼管片安装于刃脚的顶面。
68.通过从刃脚的顶面上的连接部位中确定出相邻的多个目标连接部位(目标连接部位地数量与待安装的预制砼管片的底面上的连接部位的数量相同)，将待安装的预制砼管片的底面上的待安装连接部位与目标连接部位一一对应，实现目标连接部位的连接组件与待安装连接部位的连接组件的连接，从而将预制砼管片安装于刃脚的顶面，而同一层级的预制砼管片可以依靠各自的连接组件实现相邻预制砼管片的相互连接，从而形成稳定的质量可靠的井壁层，保证沉井施工的施工质量，简化沉井施工的难度。
69.在刃脚的顶面安装一层井壁层后，可以继续控制刃脚下沉(也会带动井壁层下沉)。在下沉一段距离或通过组装预制砼管片而安装了预设层数的井壁层后，可以执行步骤s40。
70.步骤s40：检测刃脚下沉的总距离是否达到目标距离。
71.示例性的，可以通过深度检测装置检测刃脚下沉的深度，以确定刃脚下沉的总距离是否达到目标距离。
72.在刃脚下沉的总距离未达到目标距离时，可以执行步骤s50。
73.步骤s50：继续控制刃脚下沉，且刃脚每下沉预设距离范围，即在顶层井壁层的预制砼管片的顶面上交错安装多个预制砼管片，以构成与该顶层井壁层交错层叠的新的顶层井壁层。
74.示例性的，可以继续在刃脚下方挖掘，以控制刃脚下沉，而刃脚每下沉预设距离范围(0.5～2米)，即可在顶层井壁层的预制砼管片的顶面上交错安装多个预制砼管片，以构成与该顶层井壁层交错层叠的新的顶层井壁层。
75.在本实施例中，预制砼管片的顶面上具有多个连接部位，每个连接部位设有连接组件，此时，在顶层井壁层的预制砼管片的顶面上交错安装多个预制砼管片的方式，可以为：
76.从当前顶层井壁层的顶面上的连接部位中确定出相邻的多个目标连接部位，其中，多个目标连接部位来自于构成当前顶层井壁层的两个相邻的预制砼管片，且目标连接
部位的数量与待安装的预制砼管片的底面上的连接部位的数量相同。而后，将待安装的预制砼管片的底面上的待安装连接部位与目标连接部位一一对应，并将待安装连接部位的连接组件与目标连接部位的连接组件一一连接，以将预制砼管片安装于当前顶层井壁层的顶面，其中，待安装连接部位表示待安装的预制砼管片的底面上的连接部位，预制砼管片的底面上的每个连接部位设有连接组件。在刃脚顶面上交错安装多层井壁层的示意图如图9所示。
77.通过从当前顶层井壁层的顶面上的连接部位中确定出相邻的多个目标连接部位(来自于构成当前顶层井壁层的两个相邻的预制砼管片)，且目标连接部位的数量与待安装的预制砼管片的底面上的连接部位的数量相同。而后将待安装的预制砼管片的底面上的待安装连接部位与目标连接部位一一对应，并将待安装连接部位的连接组件与目标连接部位的连接组件一一连接，实现将预制砼管片交错层叠地安装于当前顶层井壁层的顶面。交错层叠的方式，能够保证沉井井壁的质量，从而保证沉井施工的可靠性。
78.在刃脚下沉的总距离达到目标距离时，可以执行步骤s60。
79.步骤s60：完成组装式沉井的施工。
80.在刃脚下沉的总距离达到目标距离后，沉井的整体高度也相应达到目标高度，由此可以完成组装式沉井的施工。
81.通过在基坑中确定出用于安装刃脚的垫层位置，安装或浇筑垫层，于垫层上安装或浇筑出刃脚，这样可以针对不同的施工环境确定出相应尺寸、型号的刃脚。例如，采用安装提前预制好的垫层、刃脚等，可以节约施工时间，且能够保证垫层、刃脚的质量；而采用浇筑的方式现场制作垫层和刃脚，则具有更大的灵活性，不那么依赖于前期的施工环境考察。而沉井井壁则通过提前制作好的预制砼管片来进行组装，这样可以保证砼管片的质量，且相较于现场制作的方式，无需进行绑扎钢筋、支立模板、加固、浇筑砼、等待砼达到一定强度、拆模、养护等一系列流程，可以通过预制砼管片的连接组件实现预制砼管片与刃脚、相邻预制砼管片的连接，以制作井壁层，从而大大地节约沉井井壁的施工时长。而采用交错层叠的方式构建井壁层，可以保证沉井井壁的质量和可靠性，从而保证沉井施工的质量。相较于传统的沉井施工方式，本申请实施例提供的组装式沉井施工方法能够在保证沉井施工质量的同时，大大缩减沉井施工的周期(传统的沉井施工周期通常在15～20天，而本方案可以缩减到7～8天)，还能够尽可能控制施工的预算，减少施工所需的流程和劳动力，节约施工成本。另外，采用预制砼管片组装沉井井壁，由于预制砼管片的体量可控，因此还能够考虑到预制砼管片的运输问题和成本，有利于预制砼管片的运输。
82.综上所述，本申请实施例提供一种组装式沉井的预制砼管片，预制砼管片上设有多个用于与相邻部件(即，与该预制砼管片相邻的预制砼管片或刃脚)连接的连接组件，通过连接组件，可以实现预制砼管片与相邻部件的连接，位于同一层级且依次连接的多个预制砼管片可以构成周侧封闭的井壁层，而位于相邻层级且相邻的预制砼管片的连接可以实现井壁层之间的交错层叠，并且，通过连接组件，预制砼管片还可以与刃脚连接，从而组装成包含刃脚的沉井。由于预制砼管片能够构成沉井井壁的主体，且可以提前预制，有利于保证沉井施工的质量，减小沉井施工的周期。而通过预制砼管片上的连接组件实现预制砼管片与相邻部件的连接，操作简单，便于施工，且有利于保证连接质量和可靠性。
83.以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领
域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。