一种沉井基岩段下沉的施工方法

技术领域

本发明涉及沉井工程技术领域，尤其涉及一种沉井基岩段下沉的施工方法。

背景技术

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，然后经过混凝土封底并填塞井孔，使其成为桥梁墩台或其它结构物的基础。一般在施工大型桥墩的基坑，污水泵站，大型设备基础，人防掩蔽所，盾构拼装井，地下车道与车站水工基础施工围护装置时使用。

沉井适用于土层，通过自身重力能够较快下沉，但遇坚硬岩层难以继续下沉，如基岩段，以往一般采用爆破技术实现下沉，可是爆破作业与爆炸物是重点监管名录，在特定的时候，在一些地区很难申请作业，但不采用爆破作业的话，沉井入基岩段后，以现有施工工艺很难继续施工，易延误工期，因此需要设计一种能够替换现有爆破的施工方法，实现沉井在基岩段的下沉作业，避免延误工期。

发明内容

本发明的目的在于提供一种沉井基岩段下沉的施工方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种沉井基岩段下沉的施工方法，包括以下步骤：

S1、制作沉井，沉井由井壁和刃脚组成；

S2、沉井进入基岩段，选择并在沉井的刃脚下方环绕设置有多个千斤顶，并在千斤顶顶部设置有用于支撑刃脚的支撑垫块；

S3、对千斤顶底部设置预制垫块，抬升刃脚高度；

S4、划分各千斤顶的作业范围，逐一收缩千斤顶的柱塞，对该作业范围内的基岩段进行断面切割并新家预制垫块，循环作业至最终下沉深度；

S5、逐一去除千斤顶下方的预制垫块直至全部移除；

S6、通过置换垫块置换千斤顶，对沉井浇筑封底。

进一步地，所述步骤S2的千斤顶数量与沉井的总重量相关，具体相关公式如下：

其中，n为千斤顶数量，G

进一步地，所述步骤S3具体包括如下步骤：

S31、通过各千斤顶一起顶升柱塞抵接支撑垫块支撑沉井；

S32、选择一千斤顶收缩其柱塞卸荷释放，在该千斤顶底部加填预制垫块，顶升柱塞恢复加荷支撑；

S33、对各千斤顶逐一循环进行S32的操作，抬升刃脚下的空间高度，直至达到工人钻孔作业高度。

进一步地，所述步骤S4具体包括如下步骤：

S41、根据平均从属面积，划分单千斤顶的作业范围；

S42、根据作业范围作业，选择一千斤顶收缩其柱塞，对该作业范围的刃脚进行卸荷释放；

S43、预设一定切割深度，对千斤顶下方的基岩段分别钻竖向孔和水平孔，连通后，穿过绳割钢丝绳，先进行竖向断面切割，再进行水平断面切割，对该区域的各面进行断面切割，完成切割后清理该作业范围的基岩；

S44、在千斤顶下方的基岩段新加预设垫块支撑千斤顶，千斤顶顶升柱塞恢复加荷支撑；

S45、对各千斤顶循环重复以上动作，切割新的基岩段，循环作业至最终下沉深度。

进一步地，所述步骤S5具体包括如下步骤：

S51、根据作业范围作业，选择一千斤顶收缩其柱塞，对该作业范围的刃脚进行卸荷释放；

S52、去掉该千斤顶下方的预制垫块，千斤顶升柱塞，恢复加荷支撑；

S53、对各千斤顶循环重复以上动作，直至移除千斤顶下全部垫块。

进一步地，所述步骤S6具体包括如下步骤：

S61、在各千斤顶的一侧放置有用于替换千斤顶的置换垫块；

S62、降低各千斤顶的柱塞，直至置换垫块替代千斤顶支撑沉井的刃脚；

S63、取出各千斤顶和支撑垫块，对沉井浇筑封底。

采用上述技术方案后，本发明与背景技术相比，具有如下优点：

本发明在沉井在基岩段下沉施工，不再需要采用爆破技术，则在特定的时候，在一些特定的地区，爆破和炸药进行严格监管下，通过千斤顶配合预制垫块，支撑沉井并留出切割作业高度，循环对作业范围的基岩段进行切割作业，直至达到最终下沉深度，替换了现有爆破的施工方法，能够实现沉井在基岩段的下沉作业，避免延误工期。

附图说明

图1为本发明方法流程图；

图2为本发明沉井和千斤顶示意图；

图3为本发明沉井侧视图；

图4为本发明千斤顶设置在沉井刃脚与基岩段之间示意图；

图5为本发明断面切割俯视图；

图6为本发明断面切割侧视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明中需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”等均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示本发明的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例

配合图1至图6所示，本发明公开了一种沉井1基岩段下沉的施工方法，包括以下步骤：

S1、制作沉井1，沉井1由井壁和刃脚组成。

S2、沉井1进入基岩段，选择并在沉井1的刃脚下方环绕设置有多个千斤顶2，并在千斤顶2顶部设置有用于支撑刃脚的支撑垫块3。

S3、对千斤顶2底部设置预制垫块4，抬升刃脚高度。

S4、划分各千斤顶2的作业范围，逐一收缩千斤顶2的柱塞，对该作业范围内的基岩段进行断面切割并新家预制垫块4，循环作业至最终下沉深度。

S5、逐一去除千斤顶2下方的预制垫块4直至全部移除。

S6、通过置换垫块置换千斤顶2，对沉井1浇筑封底。

步骤S2包括如下具体步骤：

S21、选择和布置千斤顶2，选择起重量500KN的千斤顶2，其工作时起重量不超过300KN。

千斤顶2的放置方式本实施例不做限定，可以是在沉井1内根据布置需求挖掘有安装洞，该洞置于刃脚下方，千斤顶2置于该安装洞并顶升支撑沉井1。

步骤S2的千斤顶2数量与沉井1的总重量相关，具体相关公式如下：

其中，n为千斤顶的数量，G

S22、刃脚设计复核与构造要求。

根据千斤顶2的布置，将圆形沉井刃脚看成是连续水平的圆环梁，在均布荷载q

下表为计算圆环梁的内力系数表，具体如下表：

其中R为沉井1的半径，沉井1自重的计算方式为现有技术，本实施例不做赘述。

做为千斤顶2的支撑面，刃脚踏面底宽应不小于300mm。

步骤S3具体包括如下步骤：

S31、通过各千斤顶2一起顶升柱塞抵接支撑垫块3支撑沉井1。

S32、选择一千斤顶2收缩其柱塞卸荷释放，在该千斤顶2底部加填预制垫块4，顶升柱塞恢复加荷支撑。

S33、对各千斤顶2逐一循环进行S32的操作，抬升刃脚下的空间高度，直至达到工人钻孔作业高度。

工人钻孔作业高度本示例不做限定，其高度为现有技术，根据不同沉井1而调整。

步骤S4具体包括如下步骤：

S41、根据平均从属面积，划分单千斤顶2的作业范围。

各千斤顶2的作业范围大小一致且千斤顶2设置在该作业范围的中心位置。

S42、根据作业范围作业，选择一千斤顶2收缩其柱塞，对该作业范围的刃脚进行卸荷释放。

S43、预设一定切割深度，对千斤顶2下方的基岩段分别钻竖向孔和水平孔，连通后，穿过绳割钢丝绳，先进行竖向断面切割，再进行水平断面切割，对该区域的各面进行断面切割，完成切割后清理该作业范围的基岩。

采用绳割设备5进行切割断面，挖空沉井1的中间区域作为切割作业面，使得绳割设备5能够通过绳割钢丝绳对基岩段的基岩进行切割作业，绳割设备5为现有技术，本实施例不做限定。

断面切割需要切割4个断面，其具体步骤包括：先切割竖向断面一和二，做法如下：预设一定切割深度，钻竖向孔与水平孔，连通后，穿过绳割钢丝绳，进行切割，完成竖向断面一和二后，随后把绳割设备5盘转为水平，切割竖向断面三，切割至指定深度后，再进行水平切割，切割水平断面四，结束该作业范围的切割作业。

S44、在千斤顶2下方的基岩段新加预设垫块支撑千斤顶2，千斤顶2顶升柱塞恢复加荷支撑。

S45、对各千斤顶2循环重复以上动作，切割新的基岩段，循环作业至最终下沉深度。

步骤S5具体包括如下步骤：

S51、根据作业范围作业，选择一千斤顶2收缩其柱塞，对该作业范围的刃脚进行卸荷释放。

S52、去掉该千斤顶2下方的预制垫块4，千斤顶2升柱塞，恢复加荷支撑。

S53、对各千斤顶2循环重复以上动作，直至移除千斤顶2下全部垫块。

本实施例可以逐一去掉千斤顶2的预制垫块4，在柱塞能够满足多个预制垫块4高度的情况下，也可以是一次去除多个预制垫块4，通过各千斤顶2的柱塞收缩，进而调整沉井1的位置，沉井1的最终下沉深度根据施工要求调整，也可以边下沉边测量，调整沉井1的位置和平衡，再重复步骤S3-S5，直至最终下沉深度。

步骤S6具体包括如下步骤：

S61、在各千斤顶2的一侧放置有用于替换千斤顶2的置换垫块。

S62、降低各千斤顶2的柱塞，直至置换垫块替代千斤顶2支撑沉井1的刃脚。

S63、取出各千斤顶2和支撑垫块3，对沉井1浇筑封底。

本实施例的沉井1在基岩段下沉施工，不再需要采用爆破技术，则在特定的时候，在一些特定的地区，爆破和炸药进行严格监管下，通过千斤顶2配合预制垫块4，支撑沉井1并留出切割作业高度，循环对作业范围的基岩段进行切割作业，直至达到最终下沉深度，替换了爆破方式的施工方法，能够实现沉井1在基岩段的下沉作业，避免延误工期。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。