一种检查井埋设结构及施工方法

技术领域

本发明涉及一种绿色环保市政工程排水领域，具体是指一种检查井埋设结构及施工方法。

背景技术

检查井通常适用于居住区、公共建筑区、厂区、道路等范围内的埋地排水管道交汇处、转弯处、管径或坡度改变处、跌水处等，主要是一种为了便于定期检查、清洁和疏通或下井操作检查用的井状构筑物，可由钢筋混凝土、砖石或塑料等材料制作，其形状为圆筒形或方柱形。软土地基上建造检查井，该检查井和与之相接的排水管道不均匀差异沉降，就容易导致管道与检查井的接头断裂或排水管道破裂酿成安全事故，故检查井埋设结构需加强措施，避免或减少检查井与管道之间的差异沉降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供一种构造简单、施工便利、费用低廉、安全可靠、绿色环保的检查井埋设结构及施工方法。

本发明的技术问题通过以下技术方案实现：

一种检查井埋设结构，包括在已经处理完成的地基和稳定土上开挖出下小上大呈方台形的基坑，所述的基坑基底铺设一层砂垫层，该砂垫层顶面铺设两层底土工格栅，并在两层底土工格栅上设置检查井和接通检查井的管道；下层的底土工格栅由下而上向基坑的四周坡面铺设坡面土工格栅，该坡面土工格栅延伸至基坑顶面外缘的稳定土顶面铺设外土工格栅；上层的底土工格栅向上密贴包裹检查井的井壁形成井侧土工格栅，该井侧土工格栅的顶部至井顶底时截断；所述的底土工格栅、坡面土工格栅和井侧土工格栅之间的围合空间内填筑回填土至稳定土底面，该回填土上浇筑稳定土至基坑外缘稳定土相同高度，并在浇筑稳定土上铺设内土工格栅；所述的内土工格栅与井顶底相平处水平铺设，并与井顶处再次折弯向上垂直翻转紧贴井顶四周后埋置多根土钉，该多根土钉浇筑固定在面层内。

所述的检查井以立面竖向中线为对称轴将各段土工格栅以及各段土工格栅围合的半方台形内稳定土和回填土，取b

公式一：各段土工格栅所受的稳定土、回填土的压力和摩阻力计算

1、外土工格栅和内土工格栅所受的正压力和摩阻力分别为

2、坡面土工格栅、井侧土工格栅所受的稳定土的水平压力及摩阻力

稳定土

3、坡面土工格栅、井侧土工格栅所受的回填土的主动土压力及摩阻力

回填土

4、底土工格栅所受的竖向正压力和摩阻力

公式二：各段土工格栅各连接处和各段拉力计算

1、对

其中

2、对隔离体S

3、在自重和车辆荷载作用下，检查井均匀沉降时各段土工格栅受力与初始状态相同假设不受力；当检查井

于是得到

4、各段土工格栅拉力

公式三：检查井容许沉降和各段土工格栅容许拉力要求

公式一、公式二和公式三中的各符号定义为：

所述的砂垫层为中粗砂，厚度10cm～15cm；所述的回填土为砂砾土，分层回填并压实；所述的稳定土为水泥碎石稳定土，水泥含量3%～5%，并作为面层的基层；所述的面层为水泥混凝土路面或沥青混凝土路面。

所述的检查井的井顶部分平面尺寸小于或等于检查井主体平面尺寸，该井顶设有井盖。

所述的底土工格栅、坡面土工格栅、井侧土工格栅、外土工格栅和内土工格栅均为双向钢塑土工格栅，该双向钢塑土工格栅的接长采用超声波焊接或搭接，且搭接时的搭接长度不小于50cm。

一种检查井埋设结构的施工方法，包括如下步骤：

步骤一、拟定检查井埋设结构尺寸

③编制施工组织设计文件，组织施工；

步骤二、开挖检查井埋置基坑

②测量放样，按设计图纸确定检查井的基坑尺寸、平面位置和标高；

③开挖基坑，平面尺寸和标高符合设计要求；

④检查已经埋置完成的管道位置是否与检查井位置对应吻合；

步骤三、安装预制检查井

②在砂垫层上铺设两层底土工格栅，该两层底土工格栅拉紧平铺；

③吊装检查井准确就位在两层底土工格栅上；

④接通两侧管道，并密封检查井与管道的接缝；

⑤上层的底土工格栅沿检查井的井壁向上密贴拉紧为井侧土工格栅，用土钉固定检查井的井壁与井侧土工格栅，该井侧土工格栅与管道断面相碰即重合时，截断相碰部分的井侧土工格栅；

⑥下层的底土工格栅由下而上向基坑的四周坡面铺设坡面土工格栅，该坡面土工格栅延伸至基坑顶面外缘的稳定土顶面一定长度和宽度为外土工格栅；

步骤四、安装井顶块件

步骤一至步骤三为预制安装检查井，如现场施工检查井主体和预制井顶，则在步骤三、安装预制检查井③中进行现场施工的工序即可，其余步骤不变。

与现有技术相比，本发明主要提供了一种检查井埋设结构，通过设置价格低廉、性能优越、绿色环保的土工格栅材料，以加强软土地基检查井的地基强度。本发明具有如下优点：一是检查井安装基坑的坡面土工格栅有效克服了软土地基局部不均匀沉降产生的检查井与管道之间的差异沉降，减少或避免排水管道破裂的安全事故；二是紧贴检查井井壁竖向的井侧土工格栅支撑检查井受力，减少总体工后沉降和检查井与管道之间的差异沉降；三是所提供设计计算方法原理清晰、科学合理、实用易行，可指导检查井埋置结构设计施工，节约软土地基的处理费用，提高了安全质量性能。因此，本发明是一种构造简单、施工便利、费用低廉、安全可靠、绿色环保的检查井埋置结构，其结合相应的施工方法，具有较高的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明的结构立面示意图。

图2为图1的半Ⅰ-Ⅰ和半Ⅱ-Ⅱ 剖面图。

图3为检查井的左视示意图。

图4为检查井埋置结构的受力分析图。

图5为各段土工格栅的变形协调图。

图6为各段土工格栅的受力计算图。

具体实施方式

下面将按上述附图对本发明实施例再作详细说明。

如图1~图6所示，1.地基、2.砂垫层、3.检查井、31.井顶、4.回填土、5.稳定土、61.外土工格栅、62.内土工格栅、63.井侧土工格栅、64.底土工格栅、65.坡面土工格栅、7.面层、8.土钉、9.管道。

一种检查井埋设结构及施工方法，如图1、图2、图3所示，属于市政工程排水领域，该检查井3为排水系统的主要构造物，通常设置于居住区、公共建筑区、厂区、道路等范围内埋地排水管道交汇处、转弯处、管径或坡度改变处、跌水处以及直线管段上每隔一定距离处等，它是一种为了便于定期检查、清洁和疏通或下井操作检查用的井状构筑物，可由钢筋混凝土、砖石或塑料等材料制作，其形状为圆筒形或方柱形，可整体预制安装或现场制作而成。

并且，检查井3的井顶31部分平面尺寸小于或等于检查井的主体平面尺寸，该检查井的井顶31还设有井盖。

所述的检查井埋设结构包括在已经处理完成的地基1和稳定土5上开挖出下小上大呈方台形的基坑，该地基1通常是指软土地基或经过简易处理的软土地基，在车辆荷载和结构层自重作用下易产生工后均匀沉降和不均匀沉降。

所述的基坑底面长度和宽度需比检查井3的水平截面大一定的尺寸，基坑的基底铺设一层砂垫层2，该砂垫层顶面铺设两层底土工格栅64，并在两层底土工格栅上设置检查井3和接通检查井的管道9。

其中，砂垫层2为中粗砂，厚度10cm～15cm，主要起到扩散其上结构层应力的作用；管道9是根据排泄液体特性采用钢质、水泥混凝土、塑料等材质，通过检查井进行管道的接转。为了使管道与检查井同步沉降，管道也需采用加固措施进行加固。

两层底土工格栅64中，位于下层的底土工格栅由下而上向基坑的四周坡面铺设坡面土工格栅65，该坡面土工格栅延伸至基坑顶面外缘的稳定土5顶面一定长度和宽度铺设外土工格栅61；位于上层的底土工格栅64向上密贴包裹检查井3的井壁形成井侧土工格栅63，该井侧土工格栅的顶部至井顶31底时截断。

所述的底土工格栅64、坡面土工格栅65和井侧土工格栅63之间的围合空间内填筑回填土4至稳定土5底面，该回填土4上浇筑稳定土至基坑外缘稳定土相同高度，并在浇筑稳定土上铺设内土工格栅62。

所述的内土工格栅62与井顶31底相平处水平铺设，并与井顶31处再次折弯向上垂直翻转紧贴井顶31四周后埋置多根土钉8，该多根土钉浇筑固定在面层7内。

所述的底土工格栅64、坡面土工格栅65、井侧土工格栅63、外土工格栅61和内土工格栅62均为双向钢塑土工格栅，具有较强的抗拉性能，各段土工格栅接长可采用超声波焊接或搭接，搭接时搭接长度不小于50cm。

所述的回填土4为砂砾土，分层回填并用小型压路机压实；所述的稳定土5为水泥碎石稳定土，水泥含量3%～5%，具有较高的强度、稳定性和承载力，可作为面层7的基层；所述的面层7为水泥混凝土路面或沥青混凝土路面。

所述的土钉8为钢质钉，用于固定内土工格栅62与面层7和检查井3的井壁；所述的固定于面层7内的多根土钉8，为内土工格栅62延伸与井顶31底部通过并向上垂直翻转后由多根土钉8固定于面层7内。

所述的检查井3以立面竖向中线为对称轴将各段土工格栅以及各段土工格栅围合的半方台形内稳定土5和回填土4，取b

公式一：各段土工格栅所受的稳定土、回填土的压力和摩阻力计算

1、外土工格栅61和内土工格栅62所受的正压力和摩阻力分别为

2、坡面土工格栅65、井侧土工格栅63所受的稳定土5的水平压力及摩阻力

稳定土

3、坡面土工格栅65、井侧土工格栅63所受的回填土4的主动土压力及摩阻力

回填土

4、底土工格栅65所受的竖向正压力和摩阻力

公式二：各段土工格栅各连接处和各段拉力计算

1、对

其中

2、对隔离体S

3、在自重和车辆荷载作用下，检查井3均匀沉降时各段土工格栅受力与初始状态相同假设不受力；当检查井

于是得到

4、各段土工格栅拉力

公式三：检查井3容许沉降和各段土工格栅容许拉力要求

公式一、公式二和公式三中的各符号定义为：

根据上述检查井埋设结构，其施工方法主要包括如下步骤：

步骤一、拟定检查井埋设结构尺寸

③编制施工组织设计文件，组织施工；

步骤二、开挖检查井埋置基坑

②测量放样，按设计图纸确定检查井的基坑尺寸、平面位置和标高；

③开挖基坑，平面尺寸和标高符合设计要求；

④检查已经埋置完成的管道位置是否与检查井3位置对应吻合；

步骤三、安装预制检查井

②在砂垫层2上铺设两层底土工格栅64，该两层底土工格栅拉紧平铺；

③吊装检查井3准确就位在两层底土工格栅64上；

④接通两侧管道9，并密封检查井3与管道的接缝；

⑤上层的底土工格栅64沿检查井3的井壁向上密贴拉紧为井侧土工格栅63，用土钉8固定检查井3的井壁与井侧土工格栅63，该井侧土工格栅与管道9断面相碰即重合时，截断相碰部分的井侧土工格栅；

⑥下层的底土工格栅64由下而上向基坑的四周坡面铺设坡面土工格栅65，该坡面土工格栅延伸至基坑顶面外缘的稳定土5顶面一定长度和宽度为外土工格栅61；

步骤四、安装井顶块件

步骤一至步骤三为预制安装检查井，如现场施工检查井主体和预制井顶，则在步骤三、安装预制检查井③中进行现场施工的工序即可，其余步骤不变。

显然，通过上述检查井埋设结构的设计，再结合相应的施工方法，使本发明具有构造简单、施工便利、费用低廉、安全可靠、绿色环保的使用优点，并具有较高的经济效益和社会效益。

本发明所述实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外还应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围内。