[發(fā)明專利]沉井的刃腳正下方土體水下爆破取土裝置及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610391907.4
• 申請日: 2016-06-06
• 公開（公告）號: CN106088125B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮廣勝;李陸平;沈濤;羅瑞華;黃支金;李興華;黃峰;張耀;宋洪喜;時(shí)一波;曹文芳;田繼開;鄭大超;劉翔
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵大橋局集團(tuán)有限公司
• 主分類號: E02D23/00
• 分類號: E02D23/00;E02D23/08;F42D3/04
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務(wù)所(普通合伙)11221
• 代理人: 王衛(wèi)東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及橋梁基礎(chǔ)施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種沉井的刃腳正下方土體水下爆破取土裝置及其方法。

背景技術(shù)

沉井作為橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，具有承載力高、剛度大、整體性好等特點(diǎn)。隨著中國“一帶一路”偉大戰(zhàn)略構(gòu)想的實(shí)施，我國將修建一批沿海或跨海大橋，但是沿海地區(qū)地質(zhì)條件一般是堅(jiān)硬黏土層，其基巖埋深深，不適合采用群樁基礎(chǔ)而適合于采用沉井基礎(chǔ)。

沉井基礎(chǔ)一般需要下沉到設(shè)計(jì)的土層中，并滿足沉井自身重量與沉井所受阻力(包括側(cè)面摩阻和正面阻力)的比值即下沉系數(shù)大于1.15的要求。在沉井下沉過程中，如能采用排水法下沉施工(即沉井井孔內(nèi)可以達(dá)到無水作業(yè)環(huán)境)，即使遇到堅(jiān)硬土層，也可考慮人工直接清除刃腳下方土體，或采用刃腳側(cè)面人工鉆孔爆破方式，來減少其側(cè)面和正面阻力。

但是當(dāng)沉井無法采用排水下沉且下沉過程中遇到堅(jiān)硬土層時(shí)，一是無法采用人工直接(或人工鉆孔爆破輔助)清除沉井刃腳正下方的土體；二是由于沉井井壁及刃腳設(shè)計(jì)有一定的寬度，刃腳正下方的土體無法采用常規(guī)水下垂直吸泥設(shè)備取土。上述原因?qū)е鲁辆心_下方的堅(jiān)硬土層取出困難或無法取出，沉井在側(cè)面摩阻和正面阻力的共同作用下，使得沉井下沉困難或無法繼續(xù)下沉。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種沉井的刃腳正下方土體水下爆破取土裝置，該裝置當(dāng)沉井的刃腳采用不排水下沉且遇到堅(jiān)硬土層時(shí)，仍能方便取出刃腳正下方的土體。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種沉井的刃腳正下方土體水下爆破取土裝置，包括沉井，所述沉井包括沉井井壁，所述沉井井壁的一端設(shè)有刃腳，所述沉井設(shè)有多個(gè)導(dǎo)向孔，所述導(dǎo)向孔貫穿所述沉井井壁的頂端和刃腳，所述沉井井壁的頂端設(shè)有牛腿支架，所述沉井的刃腳正下方土體水下爆破取土裝置還包括爆破區(qū)，所述沉井壓持在所述爆破區(qū)上，所述爆破區(qū)設(shè)有爆破孔，所述爆破孔位于所述刃腳下方且與所述導(dǎo)向孔連通，且所述爆破區(qū)還設(shè)有貼近所述沉井井壁內(nèi)側(cè)的爆破槽。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述沉井為圓形沉井，所述導(dǎo)向孔沿所述沉井的圓周方向均勻分布，所述導(dǎo)向孔垂直于所述沉井井壁的頂端，且所述爆破槽為圓環(huán)形。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述沉井為矩形沉井，所述導(dǎo)向孔等距離間隔設(shè)置，所述導(dǎo)向孔垂直于所述沉井井壁的頂端，且所述爆破槽為矩形環(huán)。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述沉井上設(shè)有多圈沿所述沉井的圓周方向均勻分布的導(dǎo)向孔。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述沉井上設(shè)有多圈沿所述沉井井壁端面等距離間隔設(shè)置的導(dǎo)向孔。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述導(dǎo)向孔為所述沉井內(nèi)預(yù)埋的PVC管或鋼管。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述沉井還包括設(shè)置在沉井井壁內(nèi)側(cè)的隔墻，所述隔墻一端也設(shè)有所述刃腳，所述隔墻也設(shè)有多個(gè)所述導(dǎo)向孔，所述隔墻上的導(dǎo)向孔貫穿所述隔墻的頂端和刃腳。

與此同時(shí)，本發(fā)明還提供一種利用上述沉井的刃腳正下方土體水下爆破取土裝置的取土方法，該方法能方便效率取出刃腳正下方的堅(jiān)硬土體。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種利用上述沉井的刃腳正下方土體水下爆破取土裝置的取土方法，該方法包括如下步驟：

S1.待沉井下沉進(jìn)入堅(jiān)硬黏土層后，沿沉井井壁內(nèi)側(cè)挖爆破槽；

S2.穿過導(dǎo)向孔在刃腳下方的爆破區(qū)上鉆爆破孔；

S3.通過導(dǎo)向孔將震源藥柱放入爆破孔內(nèi)；

S4.引爆震源藥柱；

S5.利用吸泥設(shè)備清理爆破后沉井井孔內(nèi)的土。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述步驟S1中爆破槽由吸泥設(shè)備挖成。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述步驟S4中以所述沉井的井孔中心線為軸對稱引爆所述震源藥柱。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)本發(fā)明中的沉井的刃腳正下方土體水下爆破取土裝置，其在沉井井壁內(nèi)設(shè)置多個(gè)導(dǎo)向孔，通過導(dǎo)向孔在刃腳正下方鉆爆破孔，從而方便將震源藥柱通過導(dǎo)向孔放入爆破孔內(nèi)，避免了潛水作業(yè)。