沉井施工方法

技术领域

本发明涉及基坑支护技术领域，具体而言，涉及一种沉井施工方法。

背景技术

随着地下空间的开发利用，沉井施工方法被越来越多的使用在地下结构的施工中。但是，在地质情况较差，淤泥质土层深达30-40m的临海地区，地基承载力较差，土质侧摩阻力较小，因此不易使用沉井施工方法进行施工。若使用沉井施工方法施工，则需要解决以下问题：沉井接高过程中，地基承载力无法满足施工要求；沉井下沉过程中，土质侧摩阻力较小，沉井下降速度不可控。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种沉井施工方法，旨在解决现有技术中临海地区不易使用沉井施工方法的问题。

本发明提出了一种沉井施工方法，该方法包括如下步骤：第一施工步骤，在预设沉井位置施工第一沉井结构；第一开挖步骤，在第一沉井结构内开挖基坑；安装步骤，在第一沉井结构下沉至第一预设程度时，停止开挖，并安装支撑梁；其中，支撑梁顶接于第一沉井结构靠近底部的内壁；第二施工步骤，第一沉井结构依靠自重自然下沉，并在自然下沉至支撑梁与基坑底部的土体相接触时，在第一沉井结构的顶部施工第二沉井结构；拆除步骤，在第二沉井结构施工完成后，拆除支撑梁；第二开挖步骤，在第一沉井结构内继续开挖基坑；第三施工步骤，在第一沉井结构和第二沉井结构整体下沉至第二预设程度时，停止开挖，第一沉井结构和第二沉井结构依靠自重自然下沉，并在自然下沉至设计标高时，在基坑的底部施工锅底混凝土。

进一步地，上述沉井施工方法中，第一施工步骤中，第一沉井结构呈环形，并且，第一沉井结构靠近底部的内壁开设有环形的容置槽。

进一步地，上述沉井施工方法中，安装步骤中，第一预设程度为第一沉井结构的顶部高于地面0.8m～1m。

进一步地，上述沉井施工方法中，安装步骤中，支撑梁包括：主体和四个连接体，主体为十字型结构，四个连接体一一对应地设置于主体的四个端部，主体横设于第一沉井结构内，并且，四个连接体均抵接于容置槽内。

进一步地，上述沉井施工方法中，安装步骤中，支撑梁安装时，将四个连接体放置于容置槽内，再将主体的四个端部与四个连接体一一对应地连接，以使主体通过四个连接体抵接于容置槽。

进一步地，上述沉井施工方法中，主体的每个端部的端面均设置有安装板，并且，主体的每个端部处的内部均设置有多根锚爪，各锚爪均与对应的安装板相连接，每个安装板均与对应的连接体焊接连接。

进一步地，上述沉井施工方法中，拆除步骤中，将主体与四个连接体的连接处进行切割，以使主体与四个连接体相分离，并将主体与四个连接体吊离基坑。

进一步地，上述沉井施工方法中，第二施工步骤中，第一沉井结构的顶部设置有凸起部，第二沉井结构的底部设置有凹陷部，凹陷部与凸起部相插接。

进一步地，上述沉井施工方法中，第三施工步骤中，第二预设程度为第一沉井结构和第二沉井结构整体下沉至临近设计标高。

进一步地，上述沉井施工方法中，第一开挖步骤和第二开挖步骤中，通过反铲挖掘机开挖基坑。

本发明中，首先施工第一沉井结构并在第一沉井结构内开挖基坑，然后在第一沉井结构下沉至第一预设程度时停止开挖，并安装支撑梁，通过支撑梁承托第一沉井结构，使得第一沉井结构稳定，并在第一沉井结构的顶部施工第二沉井结构，实现了沉井结构的接高，有效地提高了地基承载力，增加了支撑反力，然后拆除支撑梁，减少了沉井自重，能有效控制沉井的下沉速度，并便于基坑内部的施工操作，减少工期，然后，继续开挖基坑，使得沉井结构整体下沉至第二预设程度时停止开挖，并自然下沉后施工锅底混凝土，能够有效增强淤泥土质在沉井接高过程中的地基承载力，提高了沉井下沉过程中的稳定性和施工便利性，有效地保证沉井的施工安全，解决了现有技术中临海地区不易使用沉井施工方法的问题，该施工方法适用于各种土质情况，扩大了适用范围，并且，支撑梁能够承受基坑底部的支撑反力，承托整个沉井结构，保证接高过程中整个沉井结构的稳定性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的沉井施工方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的沉井施工方法中，第一沉井结构施工的示意图；

图3为本发明实施例提供的沉井施工方法中，履带吊吊出的示意图；

图4为本发明实施例提供的沉井施工方法中，支撑梁吊入的示意图；

图5为本发明实施例提供的沉井施工方法中，支撑梁安装后的示意图；

图6为本发明实施例提供的沉井施工方法中，第一沉井结构自然下沉后的示意图；

图7为本发明实施例提供的沉井施工方法中，第二沉井结构施工的示意图；

图8为本发明实施例提供的沉井施工方法中，拆除支撑梁的示意图；

图9为本发明实施例提供的沉井施工方法中，履带吊吊入的示意图；

图10为本发明实施例提供的沉井施工方法中，开挖基坑的示意图；

图11为本发明实施例提供的沉井施工方法中，履带吊吊出后的示意图；

图12为本发明实施例提供的沉井施工方法中，施工锅底混凝土后的示意图；

图13为本发明实施例提供的沉井施工方法的结构示意图；

图14为本发明实施例提供的沉井施工方法中，第一沉井结构的结构示意图；

图15为本发明实施例提供的沉井施工方法中，支撑梁的俯视结构示意图；

图16为图13中A处的局部放大图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参见图1，图1为本发明实施例提供的沉井施工方法的流程图。如图所示，沉井施工方法包括如下步骤：

第一施工步骤S1，在预设沉井位置施工第一沉井结构。

具体地，参见图2，将场地清理平整，在预设沉井位置的地面上施工一层素混凝土层，并在素混凝土层上施工第一沉井结构1。

参见图13和图14，第一沉井结构1呈环形，并且，第一沉井结构1靠近底部的内壁开设有一圈环形的容置槽11，该容置槽11向内凹陷。

具体实施时，第一沉井结构1底部(图1所示的下部)处的内壁为倾斜设置，该倾斜状态为向第一沉井结构1的外壁处倾斜。

第一开挖步骤S2，在第一沉井结构内开挖基坑。

具体地，参见图2，履带吊8将反铲挖掘机7吊入第一沉井结构1的内部，通过反铲挖掘机7开挖基坑3，在开挖的过程中，第一沉井结构1下沉。

安装步骤S3，在第一沉井结构下沉至第一预设程度时，停止开挖，并安装支撑梁；其中，支撑梁顶接于第一沉井结构靠近底部的内壁。

具体地，参见图3，第一预设程度为第一沉井结构1的顶部高于地面0.8m～1m，即在第一沉井结构1下沉至第一沉井结构1的顶部高于地面0.8m～1m处时，反铲挖掘机7停止开挖基坑3，并用履带吊8将反铲挖掘机7吊出基坑3。然后，用履带吊8将支撑梁4调入基坑3内，并安装支撑梁4。其中，支撑梁4可以在第一施工步骤S1中预先制作完成。

参见图13、图15和图16，支撑梁4包括：主体41和四个连接体42。其中，主体41为十字型结构且为垂直交叉，具体地，主体41可以为两个主梁垂直交叉设置以形成十字型结构，两个主梁一体成型。四个连接体42与主体41的四个端部一一对应，每个连接体42均设置于主体41的对应端部。主体41横设于第一沉井结构1内，并且，四个连接体42均抵接于容置槽11内，则主体41和四个连接体42抵接于第一沉井结构1的内壁。

优选的，主体41的每个端部的端面均设置有安装板44，并且，主体41的每个端部处的内部均设置有多根锚爪43。主体41的每个端部处的各锚爪43均与对应的安装板44相连接，每个安装板44均与对应的连接体42焊接连接。具体地，每个安装板44均与对应的各锚爪43焊接连接。各锚爪43的设置能够使得安装板44与支撑梁4稳定连接，增强锚固力。

具体实施时，首先制作支撑梁4的骨架，并在骨架的四个端部中每个端部的端面均预埋一个安装板44，并在每个安装板44上均焊接多根锚爪43，各锚爪43均置于骨架内且对应于骨架的四个端部内。然后，向骨架内浇筑混凝土，从而形成混凝土支撑梁。在本实施例中，支撑梁4每个端部处均设置九根锚爪43，九根锚爪43均与对应的安装板44焊接连接。

具体实施时，每个安装板44均可以为钢板，每个连接体42均可以为工字钢。

参见图4和图5，安装支撑梁4时，首先将四个连接体42放置于容置槽11内，然后将主体41的四个端部与四个连接体42一一对应地连接，使得主体41通过四个连接体42抵接于容置槽11。具体地，四个连接体42在容置槽11内的放置位置与主体41的四个端部相对应，将主体41的四个端部处的安装板44与对应的连接体42焊接连接，则完成支撑梁4的安装。

第二施工步骤S4，第一沉井结构依靠自重自然下沉，并在自然下沉至支撑梁与基坑底部的土体相接触时，在第一沉井结构的顶部施工第二沉井结构。

具体地，参见图6，在支撑梁4安装完成后，第一沉井结构1依靠结构的自重自然下沉。在自然下沉至支撑梁4的底部与基坑3底部的土体相接触时，支撑梁4受力，支撑梁4托住第一沉井结构1，使得第一沉井结构1稳定，不再继续下沉。参见图7，这时，在第一沉井结构1的基础上施工第二沉井结构2，即沉井的接高。

更为具体地，在第一沉井结构1的顶部绑扎钢筋支模板，再浇筑混凝土，即实现第二沉井结构2的施工。

参见图13和图14，优选的，第一沉井结构1的顶部(图13所示的上部)设置有凸起部5，第二沉井结构2的底部(图13所示的下部)设置有凹陷部，凹陷部与凸起部5相插接。具体地，凸起部5向远离第一沉井结构1处延伸，凹陷部向第二沉井结构2的顶部(图13所示的上部)处凹陷。这样，能够保证第一沉井结构1与第二沉井结构2之间的稳定对接，避免第一沉井结构1与第二沉井结构2相错位，还能起到防水作用。

具体实施时，凸起部5可以呈环形，相应的，凹陷部也呈环形。也可以是，凸起部5为多个，凹陷部的数量与凸起部5的数量相同，并且，各凹陷部与各凸起部5一一对应，每个凸起部5均插设于对应的凹陷部内。

在第二沉井结构2施工完成后，支撑梁4承托第一沉井结构1和第二沉井结构2，则这时，第一沉井结构1和第二沉井结构2不会下沉。

拆除步骤S5，在第二沉井结构施工完成后，拆除支撑梁。

具体地，参见图8，将主体41与四个连接体42的连接处进行切割，以使主体41与四个连接体42相分离，并将主体41与四个连接体42均吊离基坑3。

更为具体地，在主体41四个端部的安装板44与对应的连接体42之间的焊接位置进行切割，使得主体41与四个连接体42相分离。然后，用履带吊8将主体41和四个连接体42均吊出基坑3。

第二开挖步骤S6，在第一沉井结构内继续开挖基坑。

具体地，参见图9，在主体41和四个连接体42均吊出基坑3后，用履带吊8将反铲挖掘机7吊入第一沉井结构1的内部，通过反铲挖掘机7继续开挖基坑3。在开挖的过程中，第一沉井结构1和第二沉井结构2整体下沉。

第三施工步骤S7，在第一沉井结构和第二沉井结构整体下沉至第二预设程度时，停止开挖，第一沉井结构和第二沉井结构依靠自重自然下沉，并在自然下沉至设计标高时，在基坑的底部施工锅底混凝土。

具体地，参见图10、图11和图12，第二预设程度为第一沉井结构1和第二沉井结构2整体下沉至临近设计标高，即在第一沉井结构1和第二沉井结构2整体下沉至临近设计标高时，反铲挖掘机7停止开挖基坑3，并用履带吊8将反铲挖掘机7吊出基坑3。静置后，第一沉井结构1和第二沉井结构2依靠结构的自重作用下自然下沉，该过程能够保证第一沉井结构1和第二沉井结构2的稳定下沉，避免超过设计标高。

在第一沉井结构1和第二沉井结构2整体自然下沉至达到设计标高时，在基坑3的底部施工锅底混凝土6，使得整个沉井结构稳定，不再下沉，即整个沉井施工完成。然后，可以施工沉井内部的其他结构。

可以看出，本实施例中，首先施工第一沉井结构并在第一沉井结构内开挖基坑，然后在第一沉井结构下沉至第一预设程度时停止开挖，并安装支撑梁，通过支撑梁承托第一沉井结构，使得第一沉井结构稳定，并在第一沉井结构的顶部施工第二沉井结构，实现了沉井结构的接高，有效地提高了地基承载力，增加了支撑反力，然后拆除支撑梁，减少了沉井自重，能有效控制沉井的下沉速度，并便于基坑内部的施工操作，减少工期，然后，继续开挖基坑，使得沉井结构整体下沉至第二预设程度时停止开挖，并自然下沉后施工锅底混凝土，能够有效增强淤泥土质在沉井接高过程中的地基承载力，提高了沉井下沉过程中的稳定性和施工便利性，有效地保证沉井的施工安全，解决了现有技术中临海地区不易使用沉井施工方法的问题，该施工方法适用于各种土质情况，扩大了适用范围，并且，支撑梁能够承受基坑底部的支撑反力，承托整个沉井结构，保证接高过程中整个沉井结构的稳定性。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。