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原文传递一种软土区域自沉式钢沉井支护系统及方法

专利名称：	一种软土区域自沉式钢沉井支护系统及方法
摘要：	本发明公开了一种软土区域自沉式钢沉井结构，包括若干竖向布置且依次首尾相连的箱体单元，箱体单元包括四块钢板、若干加强槽钢和若干钢管A；所述四块钢板整体围合成框体，框体外侧四周布置加强槽钢，加强槽钢上间隔安装若干钢管A；上下两个箱体单元的钢管A对正连接；顶层箱体单元的钢管A其上端入口通过软管与高压水泵，底层箱体单元的钢管A其下端安装有喷头。本发明还公开了一种软土区域自沉式钢沉井支护系统及方法。本发明的有益效果为：通过高水压切割钢沉井结构底部土体的方式，加速了下沉速率，缩短了施工工期；在开挖初期，钢沉井结构已下沉至预定标高，形成稳定的嵌固体，提高了围护结构的稳定性和安全性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	武汉市市政建设集团有限公司
发明人：	谢征兵;黄祥国;刘念武;易志涛;王道文;王蓓;王俊丰;韩俊;郭亮
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-31T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201910702625.5
公开号：	CN110397057A
代理机构：	湖北武汉永嘉专利代理有限公司
代理人：	周舒蒙
分类号：	E02D23/00(2006.01);E;E02;E02D;E02D23
申请人地址：	430056 湖北省武汉市经济技术开发区春晓路6号
主权项：	1.一种软土区域自沉式钢沉井结构，其特征在于，包括若干竖向布置且依次首尾相连的箱体单元，箱体单元包括四块钢板、若干加强槽钢和若干钢管A；所述四块钢板整体围合成框体，框体外侧四周布置加强槽钢，加强槽钢上间隔安装若干钢管A；上下两个箱体单元的钢管A对正连接；顶层箱体单元的钢管A其上端入口通过软管与高压水泵连接，底层箱体单元的钢管A其下端安装有喷头，自顶层箱体单元的钢管A通入的水经各层箱体单元的钢管A后自底层箱体单元的钢管A下端喷头喷出。 2.如权利要求1所述的软土区域自沉式钢沉井结构，其特征在于，所述喷头包括圆锥形的壳体，壳体外周面环向布设喷孔，且外周面上的喷孔呈十字对称型分布，进入壳体的水可从其外周面上的喷孔径向喷出；壳体下端面上均匀间隔布置若干喷孔，进入壳体的水可从其端面的喷孔轴向喷出。 3.如权利要求1所述的软土区域自沉式钢沉井结构，其特征在于，所述框体的顶部设有横杆，所述横杆上间隔固定多个限位环，所述钢管B自限位环内竖向穿过。 4.如权利要求1所述的软土区域自沉式钢沉井结构，其特征在于，箱体单元的框体内侧四角设有角撑；框体外侧四角的两块钢板连接处采用角钢加固。 5.一种软土区域自沉式钢沉井支护系统，其特征在于，包括设于基坑轮廓线外侧的沟槽、权利要求1～5中任意一项所述的钢沉井结构、沉淀池和储水池，所述沟槽的底部浇筑混凝土硬化，沟槽的外侧边砌筑砖墙；所述钢沉井结构设于沟槽内侧，沟槽与其外侧的砌筑砖墙之间形成排浆通道，排浆通道的顶部设一溢流口，溢流口与沉淀池连通，沉淀池通过连接槽与储水池连通。 6.一种软土区域自沉式钢沉井支护方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、测量基坑并放线，沿基坑轮廓线外侧砌筑沟槽作为排浆通道，排浆通道的顶部设置溢流口作为泥浆外排口：步骤二、设置与排浆通道的溢流口依次连通的沉淀池和储水池；步骤三、根据基坑尺寸，设计并制作钢沉井结构的各个箱体单元：步骤四、将制作好的首节箱体单元安装于沟槽内，箱体单元侧壁的钢管A通过水管与高压水泵连接，检查各接头密封牢固后并进行试注水试验，保证整个系统的密封性能；步骤五、通过水泵向钢管A内注入高压水，自喷头壳体端部的喷孔喷出的高压水冲击钢管A底部的土体，带动首节箱体单元下沉至设计位置后，将第二节箱体单元吊装于首节箱体单元上并焊接，再注水下沉至预定标高，后续箱体单元按上述方法继续拼装，直至底层的箱体单元下沉至预定深度；箱体单元下沉过程中产生的水泥浆溢流至沉淀池，并通过泥浆泵泵出，同时将新泥浆注入沉井内，保持泥浆面稳定；步骤六、钢沉井结构与四周土体交接处采用低标号砼封闭，防止注浆时浆液外流；通过双液注浆泵向钢管A内低压注入双液浆，利用两种注浆液的化学反应来硬化沉井周围土体。注浆完成前对钢管注入清水洗管；步骤七、注浆完成后在自然条件下养护，采用冲土抽排的方式逐段、逐层清除沉井内的土体：将横杆上的钢管B插入沉井内土体中，并灌满泥浆；通过钢管B注入高压水，对钢管B底部土体的切割，将沉井内的土体“冲散”混入泥浆中，经由泥浆泵抽排至沉淀池沉淀，同时注入新泥浆，保持沉井内泥浆循环；步骤八、沉井内的土体清理至既定标高后，在沉井内部四周预埋注浆管，注浆管顶部与钢沉井结构连接，注浆管的底部水平段四周设置注浆孔；向沉井内均匀抛入级配碎石，面层拼装若干预制砼板。步骤九、通过双液注浆泵向沉井内部四周预埋注浆管内注入双液浆，填充碎石和预制混凝土板孔隙；静置，抽排沉井内的浆液，并在箱体单元内侧分层设置角撑。 7.如权利要求6所述的软土区域自沉式钢沉井支护方法，其特征在于，在步骤五中，当钢沉井结构的角点标高差值超过控制值时，通过顶部增加配重和局部注水的形式进行调偏；钢沉井结构的深度与基坑深度的比值保持在1.5～2.5，根据现场土体的力学特性和地下水位情况，调整钢沉井下沉深度，同时保持钢沉井结构的标高高于地表30cm。 8.如权利要求6所述的软土区域自沉式钢沉井支护方法，其特征在于，在步骤五中，注水下沉前向沉井及沟槽内注入水泥浆，且保持下沉过程中泥浆持续循环。 9.如权利要求6所述的软土区域自沉式钢沉井支护方法，其特征在于，在步骤九中，沉井内浆液抽排之前进行试抽排，抽排过程中密切监测钢沉井及周边土体的变形情况，若沉降变形较大，通过外侧钢管继续补浆加强。
所属类别：	发明专利