[發明專利]一種新型陸域沉井助沉系統

無效

• 申請號: 201010240100.3
• 申請日: 2010-07-28
• 公開（公告）號: CN101922151A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 崔冰;董萌;宋穎彤
• 申請（專利權）人: 崔冰;董萌;宋穎彤
• 主分類號: E02D23/08
• 分類號: E02D23/08;E02D23/10;E02D23/14
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

技術領域

本發明屬于地下基礎建筑結構及施工方法，具體涉及一種新型陸域沉井助沉系統。

背景技術

沉井作為一種成熟的基礎形式在土建領域應用廣泛，施工過程中主要依靠重力克服浮力和井周摩阻力下沉。助沉系統主要通過有效減小井周摩阻力，增大下沉的動力，使沉井順利下沉。在國內外已實施的陸域沉井中，出現并使用過的助沉方法有：全截面內凹、空氣幕、泥漿套、井周回填礦渣、井周射水、井上壓重等。目前在大型陸域沉井助沉系統設計中，均綜合了上述部分助沉措施，但在實際施工過程中，效果并不顯著，致使沉井下沉困難，大大增加了工程風險，導致工期延長并大幅增加能耗。

空氣幕助沉技術是目前較為普遍使用的一種沉井助沉方法，傳統的空氣幕助沉技術是通過設置在沉井井壁內的管道和井壁表面的氣龕將壓縮空氣噴出，在井壁外側形成空氣幕墻，隔絕井壁和原狀土的聯系，以期大幅度降低井周摩阻力。從以往的使用效果來看，由于壓縮氣體總是沿著土體最薄弱的裂隙或通道涌向地表，并非完全貼井壁上升形成空氣幕墻，因此助沉效果有限且功效較低。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的缺陷，提供一種新型陸域沉井助沉系統-砂套，使大型陸域沉井順利下沉、降低工程風險、縮短工期并減小能耗。

本發明的技術方案如下：一種新型陸域沉井助沉系統，包括由壓風設備和井壁中預埋管道組成的空氣幕系統，其特點是，在除首節沉井外的井壁四周沿高度方向設置有若干齒坎狀結構，相鄰的兩條齒坎之間形成井壁凹槽；沉井四周堆放有回填砂，回填砂隨沉井下沉逐步回填，在井壁凹槽范圍內隔絕井壁與原狀土的直接接觸形成砂套，空氣幕系統的壓縮氣體擴散范圍在砂套的約束下緊貼井壁形成。

進一步，如上所述的新型陸域沉井助沉系統，其中，在沉井井壁的每邊設置有1～3個齒坎。

進一步，如上所述的新型陸域沉井助沉系統，其中，所述的井壁凹槽的底邊距沉井刃腳的距離為4～10米；凹槽的內凹深度大于40厘米。

進一步，如上所述的新型陸域沉井助沉系統，其中，沉井四周堆放的回填砂的高度為1～2米。

進一步，如上所述的新型陸域沉井助沉系統，其中，空氣幕系統的壓縮氣體擴散范圍在井壁四周的40～70厘米范圍內。

本發明的有益效果如下：本發明通過設置在除首節沉井外的井壁四周齒坎狀構造與井周土體緊密接觸形成導向和砂回填區，使堆放在沉井四周的砂隨沉井下沉逐步回填，松散的回填砂在井壁凹槽范圍內隔絕井壁與原狀土的直接接觸，形成完全透水性砂層，既避免了沉井下沉過程中的大幅搖擺，又大大減小了井周摩阻力。同時，砂套約束了壓縮氣體的擴散范圍，使空氣幕緊貼井壁形成，大幅提高了空氣幕的功效，降低了能耗，助沉效果非常顯著。

附圖說明

圖1為1/2沉井的立體結構示意圖；

圖2-1為沉井的順向剖面圖；

圖2-2為沉井的橫向剖面圖；

圖3為圖2-1中1/2A-A、1/2B-B橫斷面圖；

圖4為圖2-1中1/2C-C、1/2D-D橫斷面圖；

圖5為井壁齒坎構造示意；

圖6為圖5中E-E斷面砂套構造示意圖。

圖中，1.沉井井壁?2.齒坎?3.井壁凹槽(砂回填區)?4.首節沉井?5.沉井頂板?6.封底砼?7.砂套?8.原狀土?9.空氣幕龕?10.壓縮空氣通道

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。

本發明所提供的導向助沉系統包括三部分：具導向作用并形成砂回填區的齒坎狀外井壁、回填砂、空氣幕系統。

空氣幕系統是目前較為普遍使用的一種公知的沉井助沉技術，由壓風設備和井壁中預埋管道、氣龕組成，井壁中的預埋管道包括豎管和環形管，噴氣孔設置在環形管上。

如圖1所示，在除首節沉井4以外的沉井井壁1四周沿高度方向設置有若干齒坎狀結構，相鄰的兩條齒坎2之間形成井壁凹槽(砂回填區)3。在沉井井壁的每邊設置有1～3個齒坎，井壁凹槽的底邊距沉井刃腳的距離為4～10米，凹槽的內凹深度大于40厘米，一般為40～70厘米范圍內。刃腳是沉井構造中井壁下端的斜形尖利部分，用以切土下沉，在圖2-1和圖2-2中可以較清楚的看到井壁刃腳的結構。圖2-1為沉井的順向剖面圖，圖中上部為沉井頂板5，下部為封底砼6。圖2-2為沉井的橫向剖面圖，圖中上部為沉井頂板5，下部為封底砼6。如圖3、圖4所示，1/2A-A、1/2B-B橫斷面圖中可以看到齒坎2和井壁凹槽3的結構；1/2C-C、1/2D-D橫斷面圖為首節沉井4的斷面，所以無齒坎2和井壁凹槽3的結構。