一种检查井防沉降结构及其施工方法

技术领域

本申请涉及检查井的领域，尤其是涉及一种检查井防沉降结构及其施工方法。

背景技术

检查井是为城市地下基础设施的供电、给水、排水、排污、通讯、有线电视、煤气管、路灯线路等维修，安装方便而设置的。一般设在管道交汇处、转弯处、管径或坡度改变处、以及直线管段上每隔一定距离处，是便于定期检查的附属构筑物。

检查井由于安装位置的特殊性，常受到人们踩踏或者车辆碾压，在长时间动荷载的作用下，加之其支撑结构较为简单，且总是处于潮湿阴暗的环境，地基承载力不够，在经过一段时间的使用后，常常会出现井体与井盖下沉的情况。

检查井下沉后，会与周边路面形成高度差，容易引起周边路面塌陷不平整甚至周边路面开裂，对道路造成破坏。

发明内容

为了改善检查井易沉降而引起道路塌陷开裂的问题，本申请提供一种检查井防沉降结构及其施工方法。

第一方面，本申请提供一种检查井防沉降结构，采用如下的技术方案：

一种检查井防沉降结构，包括埋设于井坑内的井体和设置于井体上端的井盖，所述井体的外侧壁上沿周缘设置有底座圈，所述井体的外侧壁上位于底座圈的上方套接有顶座圈，所述井体的外侧壁上位于顶座圈和底座圈之间套接有若干内座圈，所述顶座圈和若干所述内座圈的内侧壁均与井体的外侧壁相匹配，且所述顶座圈和若干所述内座圈均沿井体的轴向在井体上滑动，所述底座圈与相邻的内座圈之间、相邻两个内座圈之间以及顶座圈与相邻的内座圈之间均设置有第一弹性件，所述井体的上端沿周侧设置有挡环，所述顶座圈上沿周缘开设有与挡环相配合的环槽；

在所述第一弹性件的弹力作用下，推动所述顶座圈上移使得挡环嵌入环槽内，且所述顶座圈的顶面与井体的上端相齐平。

通过采用上述技术方案，当检查井周边路面未受到动载荷时，在第一弹性件的弹力作用下，共同推动顶座圈上移使得挡环嵌入环槽内，此时顶座圈的顶面与井体的上端相齐平，通过挡环与环槽的限位配合，可限制顶座圈从井体上端脱离；且当检查井周边路面受到动载荷时，顶座圈受到压力后下移而压缩第一弹性件，在第一弹性件的弹力作用下，可将顶座圈的压力减弱，从而减小上部压力对井体的影响；待检查井周边路面的动载荷消失后，在第一弹性件的弹力作用下，又将重新推动顶座圈上移而与井体的上端保持齐平。在整个过程中，第一弹性件始终将顶座圈支撑住，使得顶座圈能够稳定地承载路面动载荷施加的压力，并减弱上部压力对井体的影响，从而使得井体不易因路面受长时间动荷载的作用下而沉降，进而保护了周边道路免遭塌陷甚至开裂的影响。

另外，多层内座圈以及相邻内座圈之间均设置第一弹性件的结构，一方面提高对顶座圈的支撑效果，相较于单一的第一弹性件，多个第一弹性件共同支撑顶座圈，效果好且长久耐用；另一方面提高对上部压力的减弱效果，保护井体使得井体不易沉降。

可选的，所述第一弹性件包括冷弯钢筋，所述底座圈与相邻的内座圈之间的冷弯钢筋，冷弯钢筋的一端连接在底座圈上，冷弯钢筋的另一端连接在内座圈上；

相邻两个所述内座圈之间的冷弯钢筋，冷弯钢筋的一端连接在其中一个内座圈上，冷弯钢筋的另一端连接在另一个内座圈上；

所述顶座圈与相邻的内座圈之间的冷弯钢筋，冷弯钢筋的一端连接在顶座圈上，冷弯钢筋的另一端连接在内座圈上。

通过采用上述技术方案，冷弯钢筋设置在底座圈与相邻的内座圈之间，在冷弯钢筋的弹力作用下，始终将与底座圈相邻的内座圈向上推动；冷弯钢筋设置在相邻的两个内座圈之间，在冷弯钢筋的弹力作用下，始终将相邻的两个内座圈朝相互远离的方向推动；且冷弯钢筋设置在顶座圈与相邻的内座圈之间，在冷弯钢筋的弹力作用下，始终将顶座圈与相邻的内座圈朝相互远离的方向推动，从而更好的对顶座圈进行支撑以及对上部压力进行减弱。

可选的，所述冷弯钢筋包括上弯段与下弯段，所述上弯段与下弯段之间沿井体的轴向设置有压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端连接在上弯段上，所述压缩弹簧的另一端连接在下弯段上。

通过采用上述技术方案，在压缩弹簧的弹力作用下，始终推动上弯段与下弯段朝相互远离的方向撑开，从而当顶座圈受到路面压力而挤压冷弯钢筋后，通过压缩弹簧能够更好的驱使冷弯钢筋复位，以减少冷弯钢筋在长期使用后无法复位而失效的情况。

可选的，所述上弯段与下弯段位于压缩弹簧的位置处均设置有连接座，所述压缩弹簧的两端穿设过对应的连接座，所述压缩弹簧的外侧套设有钢护套，所述压缩弹簧的外侧位于钢护套的两端均套设有软护套，所述软护套的一端连接在钢护套上，所述软护套的另一端连接在对应的连接座上。

通过采用上述技术方案，钢护套和两个软护套共同对压缩弹簧进行防护和导向，以减少压缩弹簧在工作过程中出现扭曲甚至缠绕的情况。

可选的，所述顶座圈与内座圈的外径相同，且所述底座圈的外径大于顶座圈与内座圈的外径，所述井体的外侧套设有外井筒，所述外井筒的下端固定于底座圈上，所述外井筒的上端与井体的上端相齐平，所述顶座圈和若干所述内座圈的外侧壁与外井筒的内侧壁相匹配。

通过采用上述技术方案，外井筒用于挡住井体周边的土壤，使得顶座圈、内座圈以及冷弯钢筋能够处于较稳定地空间内运行，以减少土壤堵塞在井体周侧而使得顶座圈和内座圈无法在井体上滑动的情况。

可选的，所述外井筒的外侧套设有支撑筒，所述支撑筒与外井筒之间具有间距，所述支撑筒的下端搭接在底座圈上，且所述支撑筒的外侧壁与底座圈的外侧壁相齐平，所述外井筒的上端沿外侧壁周缘设置有支撑板，所述支撑板的顶面与外井筒的上端相齐平，所述支撑板的外侧壁延伸出支撑筒的上端并延伸入道路地基内，且所述支撑筒的上端与支撑板的底面相匹配；

所述支撑筒由若干环板围设而成，相邻两个所述环板之间均通过柔性连接件相连接，所述环板与外井筒之间均设置有第二弹性件，在所述第二弹性件的弹力作用下，推动环板朝远离外井筒的方向移动。

通过采用上述技术方案，在第二弹性件的弹力作用下，推动对应的环板朝远离外井筒的方向移动，从而使得由若干环板围设而成的支撑筒能够抵抗地基对井体产生的侧向压力，且减弱侧向压力，减小侧向压力对井体的影响，使得井体不易损坏。且支撑板的外侧壁延伸出支撑筒的上端并延伸入道路地基内，使得井体整体的承载力得到提到，以减小井体出现沉降的可能性。

可选的，所述柔性连接件包括柔性条，所述柔性条置于相邻两个环板之间，所述柔性条朝向两个环板的两侧壁上均开设有连接槽，所述环板侧部嵌置于对应的连接槽内，所述柔性条上穿设有与环板螺纹连接的螺钉。

通过采用上述技术方案，柔性条对相邻的两个环板进行连接，使得相邻的两个环板之间软连接，以实现环板能够发生位移的功能；且柔性条还能够对相邻的两个环板之间的缝隙进行密封，以阻挡外部土壤进入支撑筒内。

可选的，所述第二弹性件包括弹性钢片，所述弹性钢片的一端连接在环板上，所述弹性钢片的另一端连接在外井筒上。

通过采用上述技术方案，弹性钢片具有弹性功能，设置在环板与外井筒之间，由于外井筒的位置固定不变，从而始终推动环板朝远离外井筒的方向移动。

可选的，所述支撑板包括上层撑板和下层撑板，所述上层撑板和下层撑板之间夹设有缓冲垫。

通过采用上述技术方案，设置的缓冲垫能够对施加在支撑板上的压力进行减弱，以减小上部压力对支撑筒以及外井筒的影响，进而减小对井体的影响，保护井体使得井体不易损坏。

第二方面，本申请提供一种检查井防沉降结构的施工方法，采用如下的技术方案：

一种检查井防沉降结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤S1：开挖第一井坑，使得第一井坑的直径与底座圈的直径相同，并使得第一井坑的深度与井体位于底座圈上部的长度相同；

步骤S2：在第一井坑的坑底上开挖第二井坑，使得第二井坑的直径与井体的直径相同，并使得第二井坑的深度与井体位于底座圈下部的长度相同，同时保持第二井坑与第一井坑同轴设置；

步骤S3：将预制好的井体和井体防沉降结构放置于第一井坑和第二井坑内，使得井体位于底座圈下部的部分放入第二井坑内，此时井体底壁置于第二井坑的坑底上，井体的外侧壁贴于第二井坑的侧壁上，且此时底座圈置于第一井坑的坑底上，底座圈的外侧壁与支撑筒的外侧壁贴于第一井坑的侧壁上；

步骤S4：向井体的上端盖上井盖，然后在铺设道路的过程中，使得支撑板伸入道路地基内的部分与道路固定为一体，以此完成井体和井体防沉降结构的施工。

通过采用上述技术方案，底座圈置于第一井坑的坑底上，可对整个井体起到支撑的作用，增加井体的承载力，使得井体更加不易发生沉降；且底座圈的外侧壁与支撑筒的外侧壁贴于第一井坑的侧壁上，可对第一井坑的侧壁进行支撑，以减少第一井坑出现塌陷的情况；且将支撑板伸入道路地基内的部分与道路固定为一体，可进一步提高井体的承载力，进一步减少井体沉降的可能。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、当检查井周边路面受到动载荷时，顶座圈受到压力后下移而压缩冷弯钢筋，在冷弯钢筋的弹力作用下，可将顶座圈的压力减弱，从而减小上部压力对井体的影响，待检查井周边路面的动载荷消失后，冷弯钢筋又将重新推动顶座圈上移复位，在整个过程中，使得井体不易沉降，保护了周边道路免遭塌陷甚至开裂的影响；

2、在压缩弹簧的弹力作用下，始终推动上弯段与下弯段朝相互远离的方向撑开，从而当顶座圈受到路面压力而挤压冷弯钢筋后，通过压缩弹簧能够更好的驱使冷弯钢筋复位，以减少冷弯钢筋在长期使用后无法复位而失效的情况；

3、在弹性钢片的弹力作用下，推动环板朝远离外井筒的方向移动，从而使得由若干环板围设而成的支撑筒能够抵抗地基对井体产生的侧向压力，且减弱侧向压力，减小侧向压力对井体的影响，使得井体不易损坏。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图。

图2是本申请实施例的整体结构爆炸图。

图3是本申请实施例用于体现压缩弹簧的结构示意图。

图4是图2中A部分的放大图。

图5是图2中B部分的放大图。

附图标记：11、井体；12、井盖；13、顶座圈；131、环槽；14、内座圈；15、底座圈；16、挡环；17、冷弯钢筋；171、上弯段；172、下弯段；18、压缩弹簧；19、连接座；20、钢护套；21、软护套；22、外井筒；23、支撑筒；231、环板；232、柔性条；2321、连接槽；24、支撑板；241、上层撑板；242、下层撑板；25、螺钉；26、弹性钢片；27、缓冲垫。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种检查井防沉降结构。

参照图1，检查井防沉降结构包括埋设于井坑内的井体11和设置于井体11上端用于封闭井口的井盖12，井体11呈内部中空的圆柱状，井体11与井盖12均由内部钢筋外层浇筑混凝土制成。

参照图2，井体11的外侧壁上沿周缘固定连接有底座圈15，底座圈15位于井体11的中下部，底座圈15距离井体11上端的长度与底座圈15距离井体11下端的长度占比为3:2，井体11的外侧壁上位于底座圈15的上方套接有顶座圈13，顶座圈13的内侧壁与井体11的外侧壁相匹配，且顶座圈13可沿着井体11的轴向在井体11上滑动；在井体11的上端沿自身外侧壁周缘固定连接有挡环16，顶座圈13上沿周缘开设有与挡环16相配合的环槽131，当顶座圈13上移至井体11上端，使得挡环16嵌入环槽131内时，此时顶座圈13的顶面与井体11的上端相齐平，且限制了顶座圈13从井体11上端脱离。

参照图2，井体11的外侧壁上位于顶座圈13与底座圈15之间还套接有若干内座圈14，在本实施例中，内座圈14的数量为三个，内座圈14的内侧壁也与井体11的外侧壁相匹配，同时内座圈14也可沿着井体11的轴向在井体11上滑动。并且，顶座圈13与内座圈14的外径相同，底座圈15的外径大于顶座圈13与内座圈14的外径。

参照图2，在底座圈15与相邻的内座圈14之间、相邻的两个内座圈14之间以及顶座圈13与相邻的内座圈14之间均设置有第一弹性件，第一弹性件包括冷弯钢筋17，冷弯钢筋17由钢筋经冷弯工艺加工而成，即是将钢筋弯折成一定角度形成冷弯钢筋17，冷弯钢筋17包括上弯段171和下弯段172，当冷弯钢筋17受到压缩后，具有一定的弹性力，上弯段171和下弯段172会有一个朝相互远离的方向张开的趋势。

参照图2，在本实施例中，底座圈15与相邻的内座圈14之间、相邻的两个内座圈14之间以及顶座圈13与相邻的内座圈14的冷弯钢筋17的数量均为三个，且三个冷弯钢筋17沿井体11的周侧均匀分布。底座圈15与相邻的内座圈14之间的冷弯钢筋17，一端固定连接在底座圈15上，另一端固定连接在内座圈14上；相邻的两个内座圈14之间的冷弯钢筋17，一端固定连接在其中一个内座圈14上，另一端固定连接在另一个内座圈14上；顶座圈13与相邻的内座圈14之间的冷弯钢筋17，一端固定连接在顶座圈13上，另一端固定连接在内座圈14上。并且每根冷弯钢筋17的两端均处于同一竖直线上。

参照图2，初始状态下，在这些冷弯钢筋17的弹性力的共同作用下，推动顶座圈13上移而与井体11的上端保持齐平；当检查井周边路面受到动载荷时，顶座圈13受到压力后下移而压缩冷弯钢筋17，在冷弯钢筋17的弹性力的作用下，可将顶座圈13的压力减弱，从而减小上部压力对井体11的影响；且待检查井周边路面的动载荷消失后，在冷弯钢筋17的弹性力的作用下，又将重新推动顶座圈13上移而与井体11的上端保持齐平。在整个过程中，这些冷弯钢筋17共同作用将顶座圈13支撑住，使得顶座圈13能够稳定地承载路面动载荷施加的压力，并减弱上部压力对井体11的影响，从而使得井体11不易因路面受长时间动荷载的作用下而沉降，进而保护了周边道路免遭塌陷甚至开裂的影响。

参照图2和图3，在每根冷弯钢筋17的上弯段171与下弯段172之间均设置有压缩弹簧18，压缩弹簧18沿井体11的轴向设置，压缩弹簧18的一端固定连接在上弯段171上，压缩弹簧18的另一端固定连接在下弯段172上，在压缩弹簧18的弹力作用下，始终推动上弯段171与下弯段172朝相互远离的方向撑开，从而当顶座圈13受到路面压力而压缩冷弯钢筋17后，通过压缩弹簧18能够更好的驱使冷弯钢筋17复位，以减少冷弯钢筋17在长期使用后无法复位而失效的情况。

参照图2和图3，在上弯段171与下弯段172位于冷弯钢筋17的位置处均固定连接有连接座19，压缩弹簧18的两端穿设过对应的连接座19，在压缩弹簧18的外侧套设有钢护套20，且在压缩弹簧18的外侧位于钢护套20的两端均套设有软护套21，软护套21采用橡胶材质，软护套21的一端固定连接在钢护套20上，另一端固定连接在对应的连接座19上。通过钢护套20和两个软护套21套设在压缩弹簧18的外侧，共同对压缩弹簧18进行防护和导向，以减少压缩弹簧18在工作过程中出现扭曲甚至缠绕的情况。

参照图2，在井体11的外侧套设有外井筒22，外井筒22与井体11同轴设置，外井筒22的下端固定连接在底座圈15上，外井筒22的上端与井体11的上端相齐平，顶座圈13和三个内座圈14的外侧壁与外井筒22的内侧壁相匹配，从而在不影响顶座圈13和三个内座圈14在井体11上滑动的情况下，通过外井筒22可挡住井体11周边的土壤，使得顶座圈13、内座圈14以及冷弯钢筋17能够处于较稳定地空间内运行，以减少土壤堵塞在井体11周侧而使得顶座圈13和内座圈14无法在井体11上滑动的情况。

参照图2，在外井筒22的外侧套设有支撑筒23，支撑筒23与外井筒22之间具有一定的间距，且支撑筒23与外井筒22同轴设置，支撑筒23的下端置于底座圈15上，通过底座圈15将整个支撑筒23支撑住，并且支撑筒23的外侧壁与底座圈15的外侧壁相齐平，支撑筒23的上端低于外井筒22的上端，在外井筒22的上端沿外侧壁周缘固定连接有支撑板24，支撑板24的顶面与外井筒22的上端相齐平，支撑板24朝远离外井筒22的方向水平的向四周延伸，支撑筒23的上端与支撑板24的底面相匹配。

参照图2，支撑板24的外侧壁水平延伸出支撑筒23的上端后并延伸入道路地基内，使得井体11整体的承载力得到提到，以减小井体11出现沉降的可能性。

参照图4，且支撑板24包括上层撑板241和下层撑板242，上层撑板241与下层撑板242之间具有间隙，在该间隙内嵌置有缓冲垫27，缓冲垫27为橡胶材质，具有较好的弹性缓冲的性能，能够对施加在支撑板24上的压力进行减弱，以减小上部压力对支撑筒23以及外井筒22的影响，进而减小对井体11的影响，保护井体11使得井体11不易损坏。

参照图2，支撑筒23由若干弧形的环板231围设而成，在本实施例中，环板231的数量为四个，且四个环板231的尺寸相同，相邻的两个环板231之间具有间隙，在相邻的两个环板231之间的间隙内设置有柔性连接件，以对相邻的两个环板231进行连接。

参照图5，柔性连接件包括柔性条232，柔性条232置于相邻的两个环板231之间，且柔性条232采用橡胶材质，柔性条232朝向两个环板231的两侧壁上沿自身长度方向均开设有连接槽2321，将其中一个环板231的侧部嵌置于柔性条232一侧的连接槽2321内，将另一个环板231的侧部嵌置于柔性条232另一侧的连接槽2321内，且柔性条232上穿设有与环板231螺纹连接的螺钉25，从而可对柔性条232与环板231进行固定，进而对相邻的两个环板231进行固定，且使得相邻的两个环板231之间软连接，同时还能够对相邻的两个环板231之间的缝隙进行密封，以阻挡外部土壤进入支撑筒23内。

参照图2，各个环板231与外井筒22之间均设置有第二弹性件，且每个环板231与外井筒22之间的第二弹性件的数量为三个，三个第二弹性件沿竖直方向均匀分布。第二弹性件包括弹性钢片26，弹性钢片26由钢板弯折成一定角度而成，弹性钢片26的一端固定连接在环板231上，另一端固定连接在外井筒22上，弹性钢片26具有弹性功能，能够推动对应的环板231朝远离外井筒22的方向移动，从而使得由四个环板231围设而成的支撑筒23能够抵抗地基对井体11产生的侧向压力，且减弱侧向压力，减小侧向压力对井体11的影响，使得井体11不易损坏。

本申请实施例一种检查井防沉降结构的实施原理为：初始状态下，在冷弯钢筋17的弹性力的作用下，推动顶座圈13上移而与井体11的上端保持齐平；当检查井周边路面受到动载荷时，顶座圈13受到压力后下移而压缩冷弯钢筋17，在冷弯钢筋17的弹性力的作用下，可将顶座圈13的压力减弱，从而减小上部压力对井体11的影响；且待检查井周边路面的动载荷消失后，在冷弯钢筋17的弹性力的作用下，又将重新推动顶座圈13上移而与井体11的上端保持齐平。

当地基对井体11产生侧向压力时，挤压支撑筒23，在弹性钢片26的弹力作用下，能够推动对应的环板231朝远离外井筒22的方向移动，从而使得由四个环板231围设而成的支撑筒23能够抵抗地基对井体11产生的侧向压力，且减弱侧向压力，减小侧向压力对井体11的影响。

本申请实施例还公开一种检查井防沉降结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤S1：开挖第一井坑，使得第一井坑的直径与底座圈15的直径相同，并使得第一井坑的深度与井体11位于底座圈15上部的长度相同；

步骤S2：在第一井坑的坑底上开挖第二井坑，使得第二井坑的直径与井体11的直径相同，并使得第二井坑的深度与井体11位于底座圈15下部的长度相同，同时保持第二井坑与第一井坑同轴设置；

步骤S3：将预制好的井体11和井体11防沉降结构放置于第一井坑和第二井坑内，使得井体11位于底座圈15下部的部分放入第二井坑内，此时井体11底壁置于第二井坑的坑底上，井体11的外侧壁贴于第二井坑的侧壁上，且此时底座圈15置于第一井坑的坑底上，底座圈15的外侧壁与支撑筒23的外侧壁贴于第一井坑的侧壁上；

步骤S4：向井体11的上端盖上井盖12，然后在铺设道路的过程中，使得支撑板24伸入道路地基内的部分与道路固定为一体，以此完成井体11和井体11防沉降结构的施工。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。