CN107620313A - 静压沉井装置 - Google Patents
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Abstract
静压沉井装置，涉及沉井施工的领域，包括沉井，在沉井的外周均布多组沉井组件，沉井组件包括两根桩腿立柱和一根主梁，两根桩腿立柱的下端分别与地基固定，主梁的两端套在桩腿立柱上，主梁位于沉井的上表面；在每根桩腿立柱上均设置环梁和升降油缸，环梁套在桩腿立柱上，升降油缸的一端与环梁相连接，环梁上连接第一插销组件，升降油缸的另一端与主梁相连接，在主梁的两端分别连接第二插销组件；第一插销组件与第二插销组件结构相同，均包括插销油缸安装座和插销油缸，在每根桩腿立柱上沿高度方向设置多个插销孔，每台插销油缸的活塞杆插置在相应的腿立柱的插销孔内；多组沉井组件的主梁位于同一水平面，为沉井压制提供稳定下压力。
Description
技术领域
本发明涉及沉井施工的领域。
背景技术
沉井法是一种在松软、不稳定的含水地层内掘井的施工工法，其借助沉井自重或略施外力使之下沉，将井内岩土挖出，最后通过混凝土封底，形成地下稳定封闭的空间，并可在井下修建各种建筑物或建筑物基础。社会经济的发展导致城市用地越发紧张，因此发展地下空间变得更加重要。近年来，随着生产规模的扩大和生产技术的发展，沉井法施工已逐渐成为一种在软土层内埋入各种地下建筑和地基结构的重要方法。
现有的沉井方法由于设备结构的不合理，存在以下问题：1、沉井压入施工过程中，为沉井压制的下压力不稳定；2、不具备防突降功能，突降是在沉井压入施工过程中，沉井经过流砂层发生突然沉降。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种静压沉井装置，为沉井压制提供稳定下压力。
本发明的目的是这样实现的：静压沉井装置，包括沉井，在所述沉井的外周均布多组沉井组件，多组沉井组件的结构均相同；所述沉井组件包括两根桩腿立柱和一根主梁，两根桩腿立柱的下端分别与地基固定，主梁的一端套在其中一根桩腿立柱上，主梁的另一端套在另一根桩腿立柱上，主梁位于沉井的上表面；在每根桩腿立柱上均设置环梁和升降油缸，所述环梁套在桩腿立柱上，升降油缸的一端与环梁相连接，环梁上连接第一插销组件，升降油缸的另一端与主梁相连接，在主梁的两端分别连接第二插销组件；所述第一插销组件与第二插销组件结构相同，均包括插销油缸安装座和插销油缸，插销油缸连接在插销油缸安装座上，在每根桩腿立柱上沿高度方向设置多个插销孔，每台插销油缸的活塞杆插置在相应的腿立柱的插销孔内；多组沉井组件的主梁位于同一水平面。
施加外力时，环梁的插销油缸伸出插在立柱上，升降油缸伸出，带动主梁下降，主梁上的插销油缸伸出插在立柱上，环梁的插销油缸缩回，升降油缸缩回，带动环梁下降，循环进行，使得主梁不断下降。多组沉井组件同步进行，给沉井压入提供稳定的下压力。
本发明适用于需要施加外力的沉井施工工法，可为沉井压入提供稳定的下压力，通过电液一体化闭环控制***保证沉井施工过程中主梁处于水平共面姿态，有助于压力的平稳传递。利用升降油缸中的平衡阀和连接沉井与调节油缸的钢绞线，创新设计出沉井装置防突降功能。另外，针对沉井分段浇筑的特点，其结构易于拆卸及组装，并且可以重复利用。
为了防突降，所述沉井组件还包括钢铰线调节油缸、钢铰线和锁扣，所述钢铰线调节油缸包括外缸筒、内缸筒、活塞杆和活塞，外缸筒连接在主梁上，内缸筒设置在外缸筒的内部，活塞位于内缸筒与外缸筒之间，活塞杆的下端和活塞一体设置，活塞杆的上端伸出内缸筒和外缸筒后与所述锁扣连接；所述钢铰线的下端与沉井固定连接，钢铰线穿过主梁、钢铰线调节油缸的内缸筒、活塞杆后与锁扣连接。通过钢铰线调节油缸的伸缩，调节锁扣与沉井之间钢铰线的长度，保证钢绞线在沉降过程中始终处于张紧状态，防止沉井突降。
为了防突降，在所述升降油缸的有杆腔内集成平衡阀，在沉井突沉时实现油缸的自锁，同时在载荷上升至平衡阀最高安全保护压力时，有杆腔可通过平衡阀卸荷，保护升降油缸及管路***的安全。
优选地，在所述主梁与沉井之间设置垫块。垫块将主梁受的载荷传递至沉井，同时也最大程度地消除了主梁变形带给沉井受力不均的影响。
为了自动调心，所述垫块的上表面为内凹的弧面，在所述主梁的下端一体设置向外凸出的弧形凸块，弧形凸块配合设置在垫块的弧面内。
优选地，在所述主梁两端分别连接测量主梁到环梁之间距离的位移传感器。为了获得稳定下压力，保证主梁力的平稳均匀地传递，对主梁液压***采用电液一体化闭环设计。每只主梁安装一个液压站，液压回路设有比例方向阀、比例流量阀，电比例油泵，主梁两端带有位移传感器，通过电气PLC对液压控制回路的信号进行采集，通过对升降油缸的闭环控制保持主梁两端和多个主梁之间水平共面。
优选地，在所述钢铰线调节油缸的无杆腔内装有压力传感器。可实时检测钢绞线受力状态，保证钢绞线在沉降过程中始终处于张紧状态，沉井突降时也可及时传递载荷给升降油缸。在沉井预浇筑期间，调节油缸的活塞杆与钢绞线锁扣连接，为主梁提供良好的支撑保护功能。
附图说明
图1为本发明最高状态的结构示意图。
图2为本发明最低状态的结构示意图。
图3为图1的俯视图。
图4为图1的立体图。
图5为图1中M－M向视图。
图6为图5中I部放大图。
图7为图4中A部放大图。
图中，1地基，2沉井组件，3沉井，4桩腿立柱，5插销孔，6第一插销组件，7环梁，8升降油缸，9第二插销组件，10位移传感器，11主梁，12垫块，13平衡阀，14插销油缸安装座，15插销油缸，16钢铰线，17锁扣，18钢铰线调节油缸，19压力传感器，20外缸筒，21内缸筒，22活塞，23活塞杆，24弧形凸块。
具体实施方式
如图1－7所示，静压沉井装置，包括沉井3，在沉井3的外周均布四组沉井组件2，四组沉井组件2的结构均相同。
沉井组件2包括两根桩腿立柱4和一根主梁11，两根桩腿立柱4的下端分别与地基1固定，主梁11的一端套在其中一根桩腿立柱4上，主梁11的另一端套在另一根桩腿立柱4上。主梁11位于沉井3的上表面，在主梁11与沉井3之间设置垫块12。垫块12的上表面为内凹的弧面，在主梁11的下端一体设置向外凸出的弧形凸块24，弧形凸块24配合设置在垫块12的弧面内。
在每根桩腿立柱4上均设置环梁7和升降油缸8，环梁7套在桩腿立柱4上，在升降油缸8的有杆腔内集成平衡阀13，升降油缸8的上端与环梁7相连接，环梁7上连接第一插销组件6，升降油缸8的下端与主梁11相连接，在主梁11的两端分别连接第二插销组件9。第一插销组件6与第二插销组件9结构相同，均包括插销油缸安装座14和插销油缸15，插销油缸15连接在插销油缸安装座14上，在每根桩腿立柱4上沿高度方向设置多个插销孔5，每台插销油缸15的活塞杆插置在相应的腿立柱4的插销孔5内。在主梁11两端分别连接测量主梁11到环梁7之间距离的位移传感器10，多组沉井组件2的主梁11位于同一水平面。
沉井组件2还包括钢铰线调节油缸18、钢铰线16和锁扣17，钢铰线调节油缸18包括外缸筒20、内缸筒21、活塞杆23和活塞22，外缸筒20连接在主梁11上，内缸筒21设置在外缸筒20的内部，活塞22位于内缸筒21与外缸筒20之间，活塞杆23的下端和活塞22一体设置，活塞杆23的上端伸出内缸筒21和外缸筒20后与锁扣17连接。钢铰线16的下端与沉井3固定连接，钢铰线16穿过主梁11、钢铰线调节油缸18的内缸筒21、活塞杆23后与锁扣17连接。在钢铰线调节油缸18的无杆腔内装有压力传感器19。
Claims (7)
1.静压沉井装置，包括沉井，其特征在于：在所述沉井的外周均布多组沉井组件，多组沉井组件的结构均相同；所述沉井组件包括两根桩腿立柱和一根主梁，两根桩腿立柱的下端分别与地基固定，主梁的一端套在其中一根桩腿立柱上，主梁的另一端套在另一根桩腿立柱上，主梁位于沉井的上表面；在每根桩腿立柱上均设置环梁和升降油缸，所述环梁套在桩腿立柱上，升降油缸的一端与环梁相连接，环梁上连接第一插销组件，升降油缸的另一端与主梁相连接，在主梁的两端分别连接第二插销组件；所述第一插销组件与第二插销组件结构相同，均包括插销油缸安装座和插销油缸，插销油缸连接在插销油缸安装座上，在每根桩腿立柱上沿高度方向设置多个插销孔，每台插销油缸的活塞杆插置在相应的腿立柱的插销孔内；多组沉井组件的主梁位于同一水平面。
2.根据权利要求1所述静压沉井装置，其特征在于：所述沉井组件还包括钢铰线调节油缸、钢铰线和锁扣，所述钢铰线调节油缸包括外缸筒、内缸筒、活塞杆和活塞，外缸筒连接在主梁上，内缸筒设置在外缸筒的内部，活塞位于内缸筒与外缸筒之间，活塞杆的下端和活塞一体设置，活塞杆的上端伸出内缸筒和外缸筒后与所述锁扣连接；所述钢铰线的下端与沉井固定连接，钢铰线穿过主梁、钢铰线调节油缸的内缸筒、活塞杆后与锁扣连接。
3.根据权利要求1所述静压沉井装置，其特征在于：在所述升降油缸的有杆腔内集成平衡阀。
4.根据权利要求1所述静压沉井装置，其特征在于：在所述主梁与沉井之间设置垫块。
5.根据权利要求4所述静压沉井装置，其特征在于：所述垫块的上表面为内凹的弧面，在所述主梁的下端一体设置向外凸出的弧形凸块，弧形凸块配合设置在垫块的弧面内。
6.根据权利要求1所述静压沉井装置，其特征在于：在所述主梁两端分别连接测量主梁到环梁之间距离的位移传感器。
7.根据权利要求1所述静压沉井装置，其特征在于：在所述钢铰线调节油缸的无杆腔内装有压力传感器。
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