CN208023600U - 一种适用于复杂环境的沉井结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于复杂环境的沉井结构，沉井的井壁由多段井体从下到上连接而成，最下端沉井下端设置有刃脚，刃脚上设置有与井体内管路联通的喷水孔；井壁***设有旋喷桩止水帷幕，井壁外侧面与所述旋喷桩止水帷幕之间设有注浆加固部；井壁的内侧面设有内衬钢筋混凝土层，所述内衬钢筋混凝土层和井壁之间嵌设有植筋；沉井的井底为钢筋混凝土封底层，沉井的井底下方设置有水泥土固结止水层；沉井内还设有用于对井壁进行支撑的支撑结构。本实用新型的沉井结构能够保持施工期间土体的平衡，既能达到沉井的各种稳定指标，又能保留沉井自身施工快，造价低的特点，避免对周边环境产生不利影响，具备良好的社会效益和经济效益。

Description

一种适用于复杂环境的沉井结构

技术领域

本实用新型涉及建筑技术领域，具体涉及一种适用于复杂环境的沉井结构。

背景技术

随着中国经济的快速发展，中国许多城市市政建设对既有污水管道进行改造，以满足发展需求。目前，城镇排水***是雨污分流的，因此道路排水***主要针对的是雨水，而市政排水***主要针对的是城市污水。城乡结合部的污水管道改造已迫在眉捷，而污水管道的施工通常采取分段施工的方法，有明挖法和顶管法，顶管法是通过接受井和工作井放下顶管设备，顶管设备将污水管道建造起来，接受井和工作井通常采取沉井方法，沉井施工是近几年发展的新技术，具有施工周期短、经济适用、建筑能耗低、城市生态环境质量得以保障等特点，为此，得到越来越广泛的应用。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。现有的沉井的整体结构强度不牢固，且沉井内支撑结构的支撑受力有限，对于受力薄弱位置将导致出现裂缝倒塌现象。沉井施工对周边环境的影响较大，尤其在我国沿海软土城市，沉井施工时，周边建筑、地下管网会因地面沉降而出现倾斜、开裂，沉井施工的过程中对周边环境的影响比较大，容易造成对周边设施的破坏。

实用新型内容

为克服现有技术中的不足，本实用新型目的是提供一种适用于复杂环境的沉井结构，施工设备简单，施工速度快，整个沉井结构牢固，避免对周边环境产生影响。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种适用于复杂环境的沉井结构，沉井的井壁由多段井体从下到上连接而成，最下端沉井下端设置有刃脚，刃脚上设置有与井体内管路联通的喷水孔；

井壁***设有旋喷桩止水帷幕，井壁外侧面与所述旋喷桩止水帷幕之间设有注浆加固部；

井壁的内侧面设有内衬钢筋混凝土层，所述内衬钢筋混凝土层和井壁之间嵌设有植筋；

沉井的井底为钢筋混凝土封底层，沉井的井底下方设置有水泥土固结止水层；

沉井内还设有用于对井壁进行支撑的支撑结构。

优选的，所述支撑结构包括多根横跨在相对的井壁内侧面之间的支撑钢管，在上下方向上相邻的支撑钢管通过竖直钢管连接；

所述井壁内侧面上设置有预埋钢板，所述支撑钢管与所述预埋钢板连接，所述预埋钢板沿所述井壁的延伸方向设置。

其中，所述预埋钢板的四周均沿远离井壁内侧面的方向形成有圆弧边缘。

在本实用新型优选实施例中，在沉井的井口搭设一承重平台；该承重平台搭包括双翼槽钢横向架，所述槽钢横向架之间的间距为1.1米，相邻槽钢横向架两端用连接杆焊接；

所述双翼槽钢横向架上配置有砼构件，并在砼构件上方放置一钢锭。

在本实用新型优选实施例中，所述钢筋混凝土封底层上铺设有碎石层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的适用于复杂环境的沉井结构通过支撑钢管、竖直钢管和预埋钢板组成的支撑结构，各个部件之间拆装方便，这样能够实现随着沉井的下沉，方便控制支撑钢管的数量，保障施工安全系数，降低劳动强度，能够提高整个沉井内支撑结构的稳定性，保证沉井墙被有效支撑。在利用井体自重下降的同时，通过设置在井体内的管路从刃脚处喷射水流冲刷土层，加快沉井的下降，施工方便快速，本实用新型的沉井结构能够保持施工期间土体的平衡，既能达到沉井的各种稳定指标，又能保留沉井自身施工快，造价低的特点，避免对周边环境产生不利影响，具备良好的社会效益和经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本实用新型实施例提供的适用于复杂环境的沉井结构的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的适用于复杂环境的沉井结构的井底结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的适用于复杂环境的沉井结构的承重平台的剖面图；

图4是本实用新型实施例提供的适用于复杂环境的沉井结构的承重平台的平面图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

一、工程概况

本实用新型的实施例位于增城市永宁街，包括新建新新公路污水主干管工程、新新公路至香山大道段污水管工程、永顺大道污水管道工程、民兵路截污管道工程、岗丰大道污水干道工程以及凤凰城污水接驳工程等子项工程，拟建污水管总长约20.00km，管径d600～d1500，拟采用明挖法或顶管法施工。管底埋深约2.40～12.00m，其中顶管段管底埋深约4.30～12.00m，明挖段管底埋深约2.40～5.50m。具体建设内容详见以下一览表。

新新公路污水管工程建设内容一览表，表1：

本实用新型属于规划永宁街道西部污水***分区范畴，包括永宁新新公路及矮岗河沿线的公安村、翟洞村、塔岗村、蒌园村、简村及章陂村等，总纳污面积约为38.87km²。

根据规范和设计要求，污水管网工程拟采用天然地基或人工地基，要求持力层承载力特征值≥120kPa。

由于工作井与接收井深度较深，采用沉井法施工，并及时作好封底工作。

场区部分顶管段管道埋深达到11.82m，工作井深度大。

二、其中BW9、BW12、B28、B29各井基本情况

BW9、BW12、B28、B29各井基本情况，表2：

井号	尺寸及用途	开深(以原地面计算)
			BW9	D5600圆形接收井	14米
BW12	8.6m×5.6m矩形工作井	11.5米
			B28	D8600圆形工作井	16米
B29	D5600圆形接收井	16米

三、止水帷幕

本实用新型井外采用旋喷桩作止水帷幕，成桩直径为0.5m，采用42.5级普通硅酸盐水泥，搭接长度100mm，桩长20米。

四、具体地质情况

增城市地势自北向南降低，依次大致分为中低山谷地、丘陵河谷平原和冲积平原三种类型，各占总面积的三分之一。中低山谷地主要分布于北部的派潭、正果、小楼等3镇和中新镇部分地区；丘陵河谷平原主要分布于中部的荔城、增江、朱村、中新等4镇(街)，多为海拔300m以下的山坡，盆地与河谷亦较多；其中靠近增江和西福河两岸的山丘，地势较为低平，形成丘陵、平原交错状态。冲积平原主要分布于南部的新塘和石滩两镇，属于东江三角洲平原，多为江河冲积和古海滩堆积而成。

场区位于增城市永宁街，地貌类型主要有山前冲积平原和丘陵地貌，其中山前冲积平原地势开阔平坦。场地沿线主要为现状道路、民房、工厂、建筑场地以及池塘等。大部分场地交通较便利，局部农田、水塘段交通不便。现状道路沿线地下管线复杂。场区部分地段为丘陵地貌，沿线分布有山间谷地、水塘、村舍、农田等，地势起伏。场区高程一般为4.90～46.50m，部分地段相对高差达20.0～30.0m。BW9、BW12、B28、B29为工作井(接收井)的施工方案。

BW9地质情况：原地面下2.2米为素填土；2.2-8.5米为粉质粘土，层厚6.3米；8.5-21米为砂质粘性土，层厚12.5米。

BW12地质情况：原地面下2.9米为素填土；2.9-8米为淤泥，层厚5.1米；8-10.9米为粗砂，层厚2.9米；10.9-12.45米为砂质粘性土，层厚1.55米。

B28地质情况：原地面下5米为素填土；5-6.2米为中砂，层厚1.2米；6.2-6.85米为细砂，层厚0.65米；6.85-7.5米为粉质粘土，层厚0.65米；7.5-8.6米为淤泥，层厚1.1米；8.6-9.8米为粉质粘土，层厚1.2米；9.8-24.2米为砂质粘性土，层厚14.4米。

B29地质情况：原地面下5.3米为杂、素填土；5.3-7米为淤泥，层厚1.7米；7米为粗砂，层厚2米；8-8.5米为淤泥质土，层厚0.5米；8.5-11米为粉质粘土，层厚2.5米；11-12.6米为砾砂，层厚1.6米；12.6-17.6米为砂质粘性土，层厚5米。

五、复杂条件下相关的施工数据

1、顶管管面与电缆管的距离

B28#井封底后的井底标高：13.6-0.6＝13米

顶管管顶标高：13-1.62-0.4＝10.98米

东面电缆管的标高为9，按最不利的情况计算：9+0.6＝9.6米

安全距离：10.98-9.6＝1.38米

2、钢板桩机机杆最高点与高压线的距离

高压线距离原地面约19米

钢板桩桩长12米

震动卡头约3.5米

19-12-3.5-2＝1.5米

而高压线与井边的投影最近距离约为5米，计钢板桩与高压线的投影最近距离约为4.7米。

具体地，图1和图4为本实用新型适用于复杂环境的沉井结构的结构示意图，本实用新型的适用于复杂环境的沉井结构的沉井的井壁10由多段井体从下到上连接而成，最下端沉井下端设置有刃脚，刃脚上设置有与井体内管路联通的喷水孔，通过设置在井体内的管路从刃脚处喷射水流冲刷土层，有利于下沉；井壁***设有旋喷桩止水帷幕20，旋喷桩止水帷幕20的成桩直径为0.5m，采用42.5级普通硅酸盐水泥，搭接长度100mm，桩长20米。井壁外侧面与所述旋喷桩止水帷幕20之间设有注浆加固部30；井壁的内侧面设有内衬钢筋混凝土层40，所述内衬钢筋混凝土层40和井壁10之间嵌设有植筋50；沉井的井底为钢筋混凝土封底层11，沉井的井底下方设置有水泥土固结止水层12，所述钢筋混凝土封底层上铺设有碎石层，采用上述结构保证了沉井的结构强度，能够保持施工期间土体的平衡，能达到沉井的各种稳定指标，可使本实用新型的沉井适应复杂环境，避免对周边环境产生影响。沉井内还设有用于对井壁进行支撑的支撑结构60，具体地，所述支撑结构60包括多根横跨在相对的井壁内侧面之间的支撑钢管61，在上下方向上相邻的支撑钢管61通过竖直钢管62连接；所述井壁内侧面上设置有预埋钢板63，所述支撑钢管61与所述预埋钢板63连接，所述预埋钢板63沿所述井壁的延伸方向设置。所述预埋钢板63的四周均沿远离井壁内侧面的方向形成有圆弧边缘，便于井中进行移动。具体实施时，在支撑钢管61上安装牵拉绳，并将牵拉绳与动力装置连接，通过动力装置带动支撑结构60沿着井壁内侧面在沉井内移动，通过支撑结构60可避免沉井内出现应力过大现象，防止沉井受力薄弱位置出现裂缝甚至造成沉井墙倒塌现象，能够提高整个沉井内支撑的稳定性，保证沉井被有效支撑。

如图3和图4所示，在沉井的井口搭设一承重平台70；承重平台70采用45#双翼槽钢横向架71搭设在井壁上，槽钢横向架71的间距为1.1米，相邻槽钢横向架71两端用20#B型槽钢焊接作为连接杆72，以加强承重平台70的稳定性，所述双翼槽钢横向架71上配置有砼构件73，并在砼构件73上方放置一钢锭74，在本实施例中，用30T吊车将砼构件73、以及钢锭74等重物，均衡地堆置于承重平台70上，使沉井下沉。加载时，应逐步分批、对称、均匀进行，在加载范围内的工人作业应停止，沉井下沉到设计标高后，应随即分批卸载，卸下重物应及时运走，不得堆放在沉井边。若沉井下沉过程中出现偏差时，压重可按偏压布置作纠偏处理。

本实用新型的适用于复杂环境的沉井结构通过支撑钢管61、竖直钢管62和预埋钢板63组成的支撑结构60，各个部件之间拆装方便，这样能够实现随着沉井的下沉，方便控制支撑钢管61的数量，保障施工安全系数，降低劳动强度，能够提高整个沉井内支撑结构的稳定性，保证沉井墙被有效支撑。在利用井体自重下降的同时，通过设置在井体内的管路从刃脚处喷射水流冲刷土层，加快沉井的下降，施工方便快速，本实用新型的沉井结构能够保持施工期间土体的平衡，既能达到沉井的各种稳定指标，又能保留沉井自身施工快，造价低的特点，避免对周边环境产生不利影响，具备良好的社会效益和经济效益。

以上所揭露的仅为本实用新型的几种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种适用于复杂环境的沉井结构，其特征在于：沉井的井壁由多段井体从下到上连接而成，最下端沉井下端设置有刃脚，刃脚上设置有与井体内管路联通的喷水孔；

井壁***设有旋喷桩止水帷幕，井壁外侧面与所述旋喷桩止水帷幕之间设有注浆加固部；

井壁的内侧面设有内衬钢筋混凝土层，所述内衬钢筋混凝土层和井壁之间嵌设有植筋；

沉井的井底为钢筋混凝土封底层，沉井的井底下方设置有水泥土固结止水层；

沉井内还设有用于对井壁进行支撑的支撑结构。

2.根据权利要求1所述的适用于复杂环境的沉井结构，其特征在于：所述支撑结构包括多根横跨在相对的井壁内侧面之间的支撑钢管，在上下方向上相邻的支撑钢管通过竖直钢管连接；

所述井壁内侧面上设置有预埋钢板，所述支撑钢管与所述预埋钢板连接，所述预埋钢板沿所述井壁的延伸方向设置。

3.根据权利要求2所述的适用于复杂环境的沉井结构，其特征在于：所述预埋钢板的四周均沿远离井壁内侧面的方向形成有圆弧边缘。

4.根据权利要求1所述的适用于复杂环境的沉井结构，其特征在于：在沉井的井口搭设一承重平台；该承重平台搭包括双翼槽钢横向架，所述槽钢横向架之间的间距为1.1米，相邻槽钢横向架两端用连接杆焊接；

所述双翼槽钢横向架上配置有砼构件，并在砼构件上方放置一钢锭。

5.根据权利要求1所述的适用于复杂环境的沉井结构，其特征在于：所述钢筋混凝土封底层上铺设有碎石层。