高压喷射沉井助沉工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种沉井助沉革新工艺，尤其是一种采用高压喷射的沉井助沉工艺。
【背景技术】
[0002]沉井施工方法已逐渐发展成为埋入软土层内各种地下工业建筑和人防工程围护结构的一种形式。随着中国对于环保要求的进一步提高，沿海地区工业废水和城市生活污水需进行深海排放，沉井作为超长距离管道敷设的中间接力点作用愈加明显。为克服在复杂地质条件下沉井下沉的施工难点，必须对沉井下沉过程中的助沉工艺和设备进行研发。
【发明内容】
[0003]本发明是要提供一种高压喷射沉井助沉工艺，用于帮助解决超深沉井穿越复杂地质条件这一技术问题。
[0004]为实现上述目的，本发明的技术方案是:一种高压喷射沉井助沉工艺，采用高压旋喷钻机助沉或者喷射高压水和压缩空气助沉，所述高压旋喷钻机助沉的步骤为:在沉井下沉遇坚硬地质情况下，预先在沉井井壁内置6寸PVC管，在沉井顶部搭设作业平台，高压旋喷钻机在平台上将钻杆插入6寸PVC管内，并向沉井刃脚喷射超高压水破坏刃脚下部土体帮助沉井；所述喷射高压水和压缩空气助沉的步骤为:将2寸高压管和6分气管插入井壁预埋的6寸PVC管内，由地面上的高压栗通过2寸高压管输出高压水和空压机通过6分气管喷射高压水和压缩空气，破坏刃脚下部的土体帮助沉井下沉。
[0005]所述高压旋喷钻机助沉的具体方法:在沉井顶部搭设一个宽度在5m环形平台，高压旋喷钻机的移动由现场的25T汽车吊移动，旋喷钻机钻杆插入井壁预埋的6寸PVC管内的深度达到刃脚以下2m，由平台操作人员喷射超高压水破坏刃脚下部土体，高压旋喷钻机上下复喷3次。
[0006]所述喷射高压水和压缩空气助沉的具体方法:在地面放置一台60kg/cm2高压栗和一台箱式空压机，用2寸高压水管及6分气管将高压栗、空压机连接，用25t汽车吊将高压喷射管路插入井壁预埋的6寸PVC管内，地面操作人员启动高压栗和空压机，管路压入高压水和压缩空气，吊车将高压喷射管路慢慢下放，由高压水和压缩空破坏刃脚下部土体帮助沉井下沉。
[0007]本发明的有益效果是:通过在井壁内预埋6寸PVC管，可采用二套不同的设备进行沉井助沉施工。1、采用高压旋喷钻机助沉，可向沉井刃脚喷射超高压水(压力可达到26MPa)破坏刃脚下部土体帮助沉井下沉。2、采用喷射高压水和压缩空气助沉，对设备喷嘴重新研制，增加的加气装置可解决在高水压的条件下，2寸管路高压水的压力减小的问题，提高破土效率。
【附图说明】
[0008]图1是高压旋喷助沉施工图； 图2是喷嘴结构图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
[0010]如图1所示，高压旋喷助沉包含沉井顶部平台2、高压旋喷钻机I以及预埋的6寸PVC 管 3。
[0011]现场施工流程如下:
在沉井顶部搭设一个宽度在5m环形平台2，高压旋喷钻机I的移动由现场的25T汽车吊移动，将高压旋喷钻机I钻杆插入井壁预埋的6寸PVC管3内，插入深度达到刃脚以下2m即可，由平台操作人员开始喷射超高压水破坏刃脚下部土体，钻机上下复喷3次即可。
[0012]本发明包含进气、进水装置，配套设备包括空压机、高压栗及2寸进水管路和6分进气管。高压栗和空压机分别通过2寸进水管路和6分进气管连接喷嘴，如图2所示，喷嘴上设有进水口 4、出水口 5、进气口 6、出气口 7。
[0013]现场施工流程如下:
在地面放置一台60kg/cm2高压栗和一台箱式空压机，用2寸高压水管及6分气管将高压栗、空压机与新型设备连接，用25t汽车吊将高压喷射管路插入井壁预埋的6寸PVC管内，地面操作人员启动高压栗和空压机，管路压入高压水和压缩空气，吊车将设备慢慢下放，由该设备破坏刃脚下部土体帮助沉井下沉。
[0014]本发明应用实施实例
工程位于北部湾近海海域，工程实体为I条外径2000_、壁厚22_的污水钢管，污水管道长度3600m，共分为二段(2180m顶管段l+1420m顶管段2)顶进施工。设置2座沉井作为顶管始发井，近海岸侧设置1#沉井作为顶管段I的始发井，而2#沉井既是顶管段I的接收井又是顶管段2的始发井。
[0015]本工程2座沉井均位于海域内的2座人工岛上，沉井下沉需穿越复杂的地层，包括⑩、(12)中粗砂和⑧、(11)粉质粘土，沉井需采用不排水下沉工艺，才能保证在下沉过程不发生流沙等不良现象，确保人工岛的结构稳定。为了使沉井可沉井顺利穿越粉质黏土层(承载力fak=280KPa，凝聚力C=50 KPa)，研发“高压喷射”设备用于沉井助沉，可节约了大量人力、物力和财力，为工程带来了良好的效益。
【主权项】
1.一种高压喷射沉井助沉工艺，其特征在于，采用高压旋喷钻机助沉或者喷射高压水和压缩空气助沉，其特征在于:所述高压旋喷钻机助沉的步骤为:在沉井下沉遇坚硬地质情况下，预先在沉井井壁内置6寸PVC管，在沉井顶部搭设作业平台，高压旋喷钻机在平台上将钻杆插入6寸PVC管内，并向沉井刃脚喷射超高压水破坏刃脚下部土体帮助沉井；所述喷射高压水和压缩空气助沉的步骤为:将2寸高压管和6分气管插入井壁预埋的6寸PVC管内，由地面上的高压栗通过2寸高压管输出高压水和空压机通过6分气管喷射高压水和压缩空气，破坏刃脚下部的土体帮助沉井下沉。2.根据权利要求1所述的高压喷射沉井助沉工艺，其特征在于:所述高压旋喷钻机助沉的具体方法:在沉井顶部搭设一个宽度在5m环形平台，高压旋喷钻机的移动由现场的25T汽车吊移动，旋喷钻机钻杆插入井壁预埋的6寸PVC管内的深度达到刃脚以下2m，由平台操作人员喷射超高压水破坏刃脚下部土体，高压旋喷钻机上下复喷3次。3.根据权利要求1所述的高压喷射沉井助沉工艺，其特征在于:所述喷射高压水和压缩空气助沉的具体方法:在地面放置一台60kg/cm2高压栗和一台箱式空压机，用2寸高压水管及6分气管将高压栗、空压机连接，用25t汽车吊将高压喷射管路插入井壁预埋的6寸PVC管内，地面操作人员启动高压栗和空压机，管路压入高压水和压缩空气，吊车将高压喷射管路慢慢下放，由高压水和压缩空破坏刃脚下部土体帮助沉井下沉。
【专利摘要】本发明涉及一种高压喷射沉井助沉工艺，采用高压旋喷钻机助沉或者喷射高压水和压缩空气助沉，高压旋喷钻机助沉步骤为：在沉井下沉遇坚硬地质情况下，预先在沉井井壁内置6寸PVC管，在沉井顶部搭设作业平台，高压旋喷钻机在平台上将钻杆插入6寸PVC管内，向沉井刃脚喷射超高压水破坏刃脚下部土体帮助沉井；喷射高压水和压缩空气助沉步骤为：将2寸高压管和6分气管插入井壁预埋的6寸PVC管内，高压泵通过高压管输出高压水和空压机通过气管喷射高压水和压缩空气，破坏刃脚下部的土体帮助沉井下沉。本发明通解决在坚硬地质条件下超深沉井采用不排水下沉工艺时，刃脚下部土体取土困难的问题，使沉井下沉施工技术在复杂地质条件下可以得到进一步的应用。
【IPC分类】E02D23/08
【公开号】CN105113530
【申请号】CN201510491885
【发明人】陈永飞, 王涛, 徐玉夏, 施雨, 张云海, 张龙, 陈敏, 瞿彦忠
【申请人】上海市基础工程集团有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月12日