專利名稱：一種沉井結(jié)構(gòu)及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大型橋梁的基礎(chǔ)，包括深水基礎(chǔ)和懸索橋錨碇基礎(chǔ)。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)內(nèi)橋梁建設(shè)的發(fā)展，大型橋梁基礎(chǔ)不斷出現(xiàn)。目前常見的橋梁基礎(chǔ)主要有 樁基礎(chǔ)、擴(kuò)大基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)。擴(kuò)大基礎(chǔ)受地質(zhì)條件影響較大，在覆蓋層較厚或深水中較少 使用；樁基礎(chǔ)使用范圍最廣，但對(duì)大型橋梁基礎(chǔ)，采用樁基礎(chǔ)規(guī)模較大，工程費(fèi)用多；而沉 井基礎(chǔ)剛度大、規(guī)模小、工期相對(duì)較小，在橋梁建設(shè)中有較大的發(fā)展空間。目前的沉井基礎(chǔ)截面主要有圓形、矩形和圓端型，截面內(nèi)的井孔劃分主要有行列 式和多圓孔式(若干小圓孔沿井壁中心軸對(duì)稱布置，一般適用于圓形截面的沉井)。對(duì)于矩 形沉井，抗彎剛度大，在彎矩作用下，沉井整體受力較好；但矩形截面沉井井孔一般呈行列 式布置，在水平土壓力作用下，縱橫向隔墻形成井壁的支點(diǎn)，井壁在平面內(nèi)為多點(diǎn)支撐梁， 所受彎矩大，受力較差；且行列式為非中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)，在下沉中容易出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)以致難以糾正 的問(wèn)題。對(duì)于圓形截面，為中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)，下沉中易于定位；但圓形截面沉井井孔若為行列 式布置，同樣存在矩形截面沉井的缺陷；若采用多圓孔式的井孔布置，雖然受力較好，但由 于孔多，在平面內(nèi)各圓孔之間有較大面積的實(shí)體，在沉井下沉過(guò)程中，實(shí)體下的土體較難清 除，造成其正面阻力較大，下沉困難；且由于實(shí)體面積大，井身混凝土數(shù)量較多。因此，目前的沉井基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在經(jīng)濟(jì)性、施工便利性或受力合理性上有一定的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種受力合理、經(jīng)濟(jì)性較好，同時(shí)施工又較為方 便的新型沉井結(jié)構(gòu)及其施工方法。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種沉井結(jié)構(gòu)，包括井體，所述井體截面外 輪廓為圓形，中心設(shè)有中心孔，所述中心孔周圍的井體形成井壁，所述井壁上設(shè)有多個(gè)與所 述中心孔平行的圓孔，所述圓孔以井體軸心為中心對(duì)稱分布。進(jìn)一步地，所述井體分成多段。進(jìn)一步地，所述井體最下的一段為鋼殼混凝土結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，所述井體最下的一段底部設(shè)有封底混凝土。進(jìn)一步地，所述井體最上的一段頂部設(shè)有井蓋。本發(fā)明還提供了一種沉井結(jié)構(gòu)的施工方法，包括根據(jù)沉井底節(jié)的外型，設(shè)計(jì)底節(jié)鋼殼的結(jié)構(gòu)，并根據(jù)施工吊重、運(yùn)輸要求，平面內(nèi) 分為若干段，在工廠進(jìn)行預(yù)制；現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)沉井底部井壁刃腳和隔墻刃尖的形狀，在平面內(nèi)布置墊木，將預(yù)制的各 分段鋼殼沉井放置在墊木上進(jìn)行拼裝；澆筑底節(jié)混凝土，抽取墊木，同時(shí)制作底節(jié)以上各節(jié)模板；
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從中間大圓孔開始取土下沉；下沉到一定深度穩(wěn)定后，繼續(xù)接高沉井、取土下沉；沉井下沉到位后，澆筑封底混凝土，施工井蓋，完成沉井施工。本發(fā)明的沉井結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單，孔數(shù)量少，受力合理；沉井截面為中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)，井 孔分大小孔，下沉?xí)r便于施工操作和定位控制。


圖1是本發(fā)明的沉井構(gòu)造的立面剖視圖；圖2是本發(fā)明的沉井構(gòu)造的橫斷面視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以 更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。如圖1和圖2所示，本發(fā)明的沉井結(jié)構(gòu)，包括井體，井體截面外輪廓為圓形，中心設(shè) 有中心孔，中心孔周圍的井體形成井壁，井壁上設(shè)有多個(gè)與所述中心孔平行的圓孔，所述圓 孔以井體軸心為中心對(duì)稱分布。而井體可以被分成多段，以利于施工。井體最下的一段為鋼 殼混凝土結(jié)構(gòu)，且井體最下的一段底部還設(shè)有封底混凝土 ；井體最上的一段頂端設(shè)有井蓋。本發(fā)明采用環(huán)形的截面，沉井在水平土壓力作用下，發(fā)揮了圓形截面拱效應(yīng)，井壁 基本為全截面受壓結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮了混凝土抗壓強(qiáng)度高的特點(diǎn)。截面中心為直徑較大的圓 形，在沉井下沉?xí)r，以中心取土為主，由于井孔大，便于機(jī)械操作和施工；在圓環(huán)內(nèi)布置的小 井孔，可以減小沉井內(nèi)井壁和隔墻的實(shí)體面積，減少工程數(shù)量，以便從沉井底部取土 ；同時(shí)， 小井孔為對(duì)稱布置，在下沉?xí)r可均勻取土，以輔助沉井下沉。沉井全面截面為中心對(duì)稱結(jié) 構(gòu)，定位容易，解決了下沉中的扭轉(zhuǎn)問(wèn)題。沉井在立面上根據(jù)需要分為若干節(jié)，其中底節(jié)為鋼殼混凝土結(jié)構(gòu)，鋼殼作用一是 作為底節(jié)的模板，二是滿足底節(jié)受力要求。底節(jié)以上可按照4 6m高分為若干節(jié)。具體施 工方法為1、根據(jù)沉井底節(jié)的外型，設(shè)計(jì)底節(jié)鋼殼的結(jié)構(gòu)。并根據(jù)施工吊重、運(yùn)輸?shù)纫?，?面內(nèi)分為若干段，在工廠進(jìn)行預(yù)制。2、現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)沉井底部井壁刃腳和隔墻刃尖的形狀，在平面內(nèi)布置墊木，將預(yù)制的 各分段鋼殼沉井放置在墊木上進(jìn)行拼裝。3、澆筑底節(jié)混凝土，抽取墊木。同時(shí)制作底節(jié)以上各節(jié)模板(模板可倒用)。根據(jù) 初始下沉需要，可同時(shí)澆筑第二和第三節(jié)沉井。4、開始取土下沉。從中間大圓孔開始，初始可考慮采用直接抓土或吸泥機(jī)吸土。吸 土?xí)r，要保證均勻性，保證沉井均勻下沉。5、下沉到一定深度穩(wěn)定后，繼續(xù)接高沉井、取土下沉。6、沉井下沉到位后，澆筑封底混凝土。施工井蓋，完成沉井施工。以上所述實(shí)施例僅是為充分說(shuō)明本發(fā)明而所舉的較佳的實(shí)施例，本發(fā)明的保護(hù)范 圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明 的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種沉井結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括井體，所述井體截面外輪廓為圓形，中心設(shè)有中心孔，所述中心孔周圍的井體形成井壁，所述井壁上設(shè)有多個(gè)與所述中心孔平行的圓孔，所述圓孔以井體軸心為中心對(duì)稱分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉井結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述井體分成多段。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的沉井結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述井體最下的一段為鋼殼混凝土 結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的沉井結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述井體最下的一段底部設(shè)有封底 混凝土。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的沉井結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述井體最上的一段頂部設(shè)有井蓋。
6.一種沉井結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，包括根據(jù)沉井底節(jié)的外型，設(shè)計(jì)底節(jié)鋼殼的結(jié)構(gòu)，并根據(jù)施工吊重、運(yùn)輸要求，平面內(nèi)分為 若干段，在工廠進(jìn)行預(yù)制；現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)沉井底部井壁刃腳和隔墻刃尖的形狀，在平面內(nèi)布置墊木，將預(yù)制的各分段 鋼殼沉井放置在墊木上進(jìn)行拼裝；澆筑底節(jié)混凝土，抽取墊木，同時(shí)制作底節(jié)以上各節(jié)模板；從中間大圓孔開始取土下沉；下沉到一定深度穩(wěn)定后，繼續(xù)接高沉井、取土下沉；沉井下沉到位后，澆筑封底混凝土，施工井蓋，完成沉井施工。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種沉井結(jié)構(gòu)，包括井體，所述井體截面外輪廓為圓形，中心設(shè)有中心孔，所述中心孔周圍的井體形成井壁，所述井壁上設(shè)有多個(gè)與所述中心孔平行的圓孔，所述圓孔以井體軸心為中心對(duì)稱分布。本發(fā)明的沉井結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單，孔數(shù)量少，受力合理；沉井截面為中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)，井孔分大小孔，下沉?xí)r便于施工操作和定位控制。
文檔編號(hào)E02D27/18GK101962957SQ201010297818
公開日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者劉巖, 張德平, 朱旭初, 李明華, 楊光武, 楊燦文, 楊進(jìn), 羅昕, 蔣益明, 高宗余 申請(qǐng)人:中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司