一种带有免焊接止水钢板防水结构的沉井及其施工方法与流程

本发明属于沉井止水领域，尤其涉及一种带有免焊接止水钢板防水结构的沉井及其施工方法。

背景技术：

1、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，然后混凝土封底。沉井结构截面尺寸大，承载力高，内部空间可利用，可用于很大深度地下工程的施工。沉井结构在设计与施工过程中，井壁的接筑及井壁底板连接均属于二次浇筑，由于施工缝的存在，防水措施就尤为重要。

2、现有技术中，一般的井壁防水措施是在井壁接筑位置安装焊接止水钢板，但是由于止水钢板上、下端部弯折形成的倾斜结构，转角位置相邻止水钢板的倾斜部分之间容易留有间隙且补焊困难，同时焊接的角度难以控制。同时，由于止水钢板较薄，若焊接过度被顶的止水钢板又容易被焊穿，影响止水效果。此外，止水钢板与沉井井壁钢筋一般也采用焊接，焊接质量的好坏对止水钢板的性能影响很大。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种带有免焊接止水钢板防水结构的沉井及其施工方法。

2、这种带有免焊接止水钢板防水结构的沉井，上下相邻的沉井节段的施工缝处通过固定装置设有止水钢板，转角处相邻的两道止水钢板通过免焊接连接结构相互连接；沉井的刃脚上方通过凹槽嵌有底板；

3、免焊接连接结构包括左连接件和右连接件，左连接件和右连接件均包括榫卯连接的上下两部分，左连接件和右连接件之间通过转动轴连接，转角处的两个止水钢板的端部分别插在左连接件和右连接件内，免焊接连接结构背面设有弹簧和钢棒，用于固定左连接件和右连接件的展开角度；

4、固定装置包括上连接件、下连接件和钢筋夹具，上连接件背面转动连接有位置调节螺栓，位置调节螺栓通过螺纹连接有连接件，连接件上方也转动连接有位置调节螺栓，钢筋夹具通过螺纹连接连接件上方的位置调节螺栓，钢筋夹具夹在相邻沉井节段中上方节段的钢筋上。

5、作为优选，左连接件和右连接件上下两部分的翼缘均设有和止水钢板上下端对应的卡槽，左连接件和右连接件相互连接的侧边交错地设有轴筒，左连接件和右连接件连接时转动轴插在依次连通的轴筒内，转动轴的上下两端分别在轴筒外通过螺纹连接有螺母和盖形螺母。

6、作为优选，左连接件包括左上连接件和左下连接件，右连接件包括右上连接件和右下连接件，左上连接件和右上连接件连接处交错地设有轴筒，且轴筒连通后的长度等于左上连接件和右上连接件的高度；左下连接件和右下连接件连接处也交错地设有轴筒，轴筒连通后的长度等于左下连接件和右下连接件的高度。

7、作为优选，左上连接件和右上连接件的背面均设有吊环和钢棒孔，弹簧两端分别连接左上连接件和右上连接件的吊环，钢棒的两端分别插在左上连接件和右上连接件的钢棒孔内。

8、作为优选，上连接件背面设有调节螺栓连接孔，连接件设有水平位置调节孔，位置调节螺栓的一端转动地设在调节螺栓连接孔内，另一端通过螺纹贯穿在水平位置调节孔内；连接件顶部也设有调节螺栓连接孔，一道位置调节螺栓转动连接在调节螺栓连接孔上，钢筋夹具通过竖直位置调节孔连接位置调节螺栓。

9、作为优选，钢筋夹具包括对称的两瓣开合结构，两瓣开合结构通过合页和闭合件开合连接，开合面平行于沉井节段中横向的钢筋，两瓣开合结构在开合面上分别设有半圆形的槽道，钢筋夹具闭合时两个半圆形的槽道形成竖向钢筋连接孔，并套在相邻沉井节段中上方节段竖向的钢筋上，钢筋夹具下方通过半圆形凹槽支撑在相邻沉井节段中上方节段横向的钢筋上。

10、作为优选，刃脚上部的沉井内壁开设有凹槽，凹槽的槽壁上分布有数层梯形环状卡槽，每层梯形环状卡槽的底部均设有环形止水带，底板边缘设有数层和梯形环状卡槽匹配的凸块结构，凸块嵌在梯形环状卡槽中，凸块的下表面贴合环形止水带；底板和沉井封底之间设有防水卷材，防水卷材边缘通过卡环固定在凹槽底部。

11、这种带有免焊接止水钢板防水结构的沉井的施工方法，包括以下步骤：

12、步骤一、基坑开挖，铺筑砂垫层，在砂垫层上浇筑刃脚；

13、步骤二、在基坑内对沉井进行钢筋绑扎和立模；

14、步骤三、拼装免焊接连接结构，两个止水钢板的端部分别插在左连接件和右连接件内，免焊接连接结构绕转动轴展开至与转角匹配后，通过弹簧和钢棒固定角度；

15、在止水钢板中段安装固定装置，钢筋夹具夹在相邻沉井节段中上方节段的钢筋上，通过位置调节螺栓调节止水钢板高度和位置，使止水钢板下端伸入相邻沉井节段中下方节段的浇筑范围；

16、步骤四、对相邻沉井节段中的下方节段进行浇筑，当混凝土达到一定强度后，拆除固定装置中的钢筋夹具和上连接件，拔出转动轴后拆除免焊接连接结构中左连接件和右连接件的上半部分，并填充防水材料。

17、作为优选，步骤四之后还包括步骤五，步骤五具体为，继续同步进行止水钢板的安装和沉井的分段浇筑和下沉，将上一次浇筑后露出的止水钢板上端浇筑在沉井节段内，并将新的止水钢板的下端浇筑在沉井阶段顶部；重复步骤二至步骤五，直至沉井所有节段浇筑完成。

18、作为优选，沉井混凝土分段浇筑完成后进行封底，然后在刃脚上方的凹槽底部通过卡环固定防水卷材，在防水卷材以上的凹槽内设置数层环形止水带，并嵌入底板。

19、本发明的有益效果是：

20、1)通过固定装置和免焊接连接结构分别实现止水钢板的固定和转角处的对接，均不会损伤止水钢板，同时省去大量焊接作业，保证止水钢板防水质量不被电焊破坏，节省工期；且固定装置固定在相邻沉井节段中上方节段的钢筋上，固定装置和免焊接连接结构均可拆分为上下两部分，因此在进行分段浇筑后，可以实现固定装置和免焊接连接结构上半部分的拆除和回收，极大地提升材料的使用率，降低施工成本。

21、2)固定装置中通过相互垂直的两道位置调节螺栓进行止水钢板高度和位置的调节，便于提升止水钢板的安装精度，提高止水效果；免焊接连接结构中的左连接件和右连接件通过转动轴连接形成可绕转动轴展开的整体，转动轴同时起到连接和提供旋转轴的作用，免焊接连接结构背面通过弹簧和钢棒实现展开角度的固定，拔出转动轴后，左连接件和右连接件的上下部分可平移分离，便于拆卸和回收；转动轴回收后，采用防水材料填充，密封性好，止水效果好。

22、3)在凹槽中开设多层闭合的环形卡槽，在环形卡槽中铺设环形止水条，相当于法兰或者丝扣的密封圈作用，起到底板与筒壁紧固密封的作用；并且凹凸连接结构打断了原有直线施工缝的漏水渗水通道，增加了施工缝的有效接触面积长度，止水效果显著。

技术特征：

1.一种带有免焊接止水钢板防水结构的沉井，其特征在于：上下相邻的沉井节段的施工缝处通过固定装置设有止水钢板(1)，转角处相邻的两道止水钢板(1)通过免焊接连接结构相互连接；沉井的刃脚(23)上方通过凹槽嵌有底板(26)；

2.根据权利要求1所述的带有免焊接止水钢板防水结构的沉井，其特征在于，左连接件(2)和右连接件(3)上下两部分的翼缘均设有和止水钢板(1)上下端对应的卡槽，左连接件(2)和右连接件(3)相互连接的侧边交错地设有轴筒，左连接件(2)和右连接件(3)连接时转动轴(4)插在依次连通的轴筒内，转动轴(4)的上下两端分别在轴筒外通过螺纹连接有螺母(8)和盖形螺母(7)。

3.根据权利要求2所述的带有免焊接止水钢板防水结构的沉井，其特征在于，左连接件(2)包括左上连接件(2-1)和左下连接件(2-2)，右连接件(3)包括右上连接件(3-1)和右下连接件(3-2)，左上连接件(2-1)和右上连接件(3-1)连接处交错地设有轴筒，且轴筒连通后的长度等于左上连接件(2-1)和右上连接件(3-1)的高度；左下连接件(2-2)和右下连接件(3-2)连接处也交错地设有轴筒，轴筒连通后的长度等于左下连接件(2-2)和右下连接件(3-2)的高度。

4.根据权利要求3所述的带有免焊接止水钢板防水结构的沉井，其特征在于，左上连接件(2-1)和右上连接件(3-1)的背面均设有吊环(9)和钢棒孔(10)，弹簧(5)两端分别连接左上连接件(2-1)和右上连接件(3-1)的吊环(9)，钢棒(6)的两端分别插在左上连接件(2-1)和右上连接件(3-1)的钢棒孔(10)内。

5.根据权利要求1所述的带有免焊接止水钢板防水结构的沉井，其特征在于，上连接件(11)背面设有调节螺栓连接孔(22)，连接件(14)设有水平位置调节孔(15)，位置调节螺栓(13)的一端转动地设在调节螺栓连接孔(22)内，另一端通过螺纹贯穿在水平位置调节孔(15)内；连接件(14)顶部也设有调节螺栓连接孔(22)，一道位置调节螺栓(13)转动连接在调节螺栓连接孔(22)上，钢筋夹具(16)通过竖直位置调节孔(17)连接位置调节螺栓(13)。

6.根据权利要求1所述的带有免焊接止水钢板防水结构的沉井，其特征在于，钢筋夹具(16)包括对称的两瓣开合结构，两瓣开合结构通过合页(20)和闭合件(21)开合连接，开合面平行于沉井节段中横向的钢筋(18)，两瓣开合结构在开合面上分别设有半圆形的槽道，钢筋夹具(16)闭合时两个半圆形的槽道形成竖向钢筋连接孔(19)，并套在相邻沉井节段中上方节段竖向的钢筋(18)上，钢筋夹具(16)下方通过半圆形凹槽支撑在相邻沉井节段中上方节段横向的钢筋(18)上。

7.根据权利要求1所述的带有免焊接止水钢板防水结构的沉井，其特征在于，刃脚(23)上部的沉井内壁开设有凹槽，凹槽的槽壁上分布有数层梯形环状卡槽(24)，每层梯形环状卡槽(24)的底部均设有环形止水带(25)，底板(26)边缘设有数层和梯形环状卡槽(24)匹配的凸块结构，凸块嵌在梯形环状卡槽(24)中，凸块的下表面贴合环形止水带(25)；底板(26)和沉井封底之间设有防水卷材(27)，防水卷材(27)边缘通过卡环(28)固定在凹槽底部。

8.如权利要求1至7中任一所述的带有免焊接止水钢板防水结构的沉井的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的带有免焊接止水钢板防水结构的沉井的施工方法，其特征在于，步骤四之后还包括步骤五，步骤五具体为，继续同步进行止水钢板(1)的安装和沉井的分段浇筑和下沉，将上一次浇筑后露出的止水钢板(1)上端浇筑在沉井节段内，并将新的止水钢板(1)的下端浇筑在沉井阶段顶部；重复步骤二至步骤五，直至沉井所有节段浇筑完成。

10.根据权利要求9所述的带有免焊接止水钢板防水结构的沉井的施工方法，其特征在于，沉井混凝土分段浇筑完成后进行封底，然后在刃脚(23)上方的凹槽底部通过卡环(28)固定防水卷材(27)，在防水卷材(27)以上的凹槽内设置数层环形止水带(25)，并嵌入底板(26)。

技术总结
本发明涉及一种带有免焊接止水钢板防水结构的沉井及其施工方法，包括以下步骤：基坑开挖，铺筑砂垫层，在砂垫层上浇筑刃脚；在基坑内对沉井进行钢筋绑扎和立模；两个止水钢板的端部分别插在左连接件和右连接件内，免焊接连接结构绕转动轴展开至与转角匹配后，通过弹簧和钢棒固定角度；安装固定装置，通过位置调节螺栓调节止水钢板高度和位置；对相邻沉井节段中的下方节段进行浇筑。本发明的有益效果是：固定装置和免焊接连接结构均可拆分为上下两部分，因此在进行分段浇筑后，可以实现固定装置和免焊接连接结构上半部分的拆除和回收，极大地提升材料的使用率，降低施工成本。

技术研发人员：郑铭钧,王海雄,石雷,谢波,邵风行,贺九衡,楼岱,丁智,申文明,董毓庆,陈建伟,王健,宗文亮,马文辉
受保护的技术使用者：宁波城建投资控股有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15