[发明专利]竖井中间段软弱地质层的施工加固方法

权利要求书

1.一种竖井中间段软弱地质层的施工加固方法，其特征在于，第一步，焊制沉筒：所述沉筒包括圆筒形的筒身和分别密封焊接固定于筒身上、下端口的顶板与底板，沉筒的外径小于竖井施工加固段的内径，在沉筒的内腔中竖向间隔设置有若干灌浆装置，所述灌浆装置包括设于内腔中部的环形灌浆管，环形灌浆管的外周缘连接有若干呈辐射状均匀布设的径向灌浆管，各径向灌浆管的末端与沉筒筒壁上对应开设的灌浆口密封固定连接，在各环形灌浆管上部分别连接有竖向向上伸出地面的垂直灌浆管，各垂直灌浆管密封穿过所述顶板对应开设的通孔并列设置，在所述顶板上还密封固定竖向向上延伸用于向沉筒内腔注水的注水管；第二步，沉井：通过吊运装置将沉筒垂直放入注满水的竖井中，并向沉筒内注水，使沉筒克服竖井内水的浮力沉入竖井；第三步，灌浆：当沉筒下沉到位后，在地面用灌浆机连接各垂直灌浆管从下至上依次经对应灌浆装置向沉筒与竖井之间的间隙中注入浆液；第四步，排水：当灌浆强度达到要求后，抽出竖井和沉筒内的水；第五步，拆除：人工下入竖井中将沉筒及注水管和各灌浆装置从上到下切除，保留筒身，完成竖井中部施工加固段的加固工作。

2.根据权利要求1所述的竖井中间段软弱地质层的施工加固方法，其特征在于，所述沉筒的筒身由若干环形钢筒连接组成，所述的各灌浆装置中的环形灌浆管分别通过其上对应连接的径向灌浆管焊接固定在相应位置处的环形钢筒中，在所述第二步沉井中，先将底板与位于沉筒底部的首节环形钢筒焊接固定后通过注水沉入竖井，仅保留其上端口高出竖井的井口，然后将第二节环形钢筒与首节环形钢筒焊接固定并通过注水使其下沉，仅保留第二节环形钢筒的上端口高出竖井的井口，然后在第二节环形钢筒上焊接固定第三节环形钢筒，每下沉一节环形钢筒后再焊接连接下一节的环形钢筒，如此逐节下沉、逐节连接，每次下沉需保证焊接固定的该节环形钢筒的上端口高出竖井的井口，当沉筒顶部的末节环形钢筒焊接固定后最后焊接顶板，沉筒焊接完毕后整体沉入竖井中。

3.根据权利要求2所述的竖井中间段软弱地质层的施工加固方法，其特征在于，在所述各环形钢筒的上部外表面对称焊接固定有吊耳，并在井口水平铺放有井字形挂具，所述各环形钢筒通过井字形挂具的中间方口沉入竖井，每当上一节的环形钢筒下沉至其上固定的吊耳悬挂在该井字形挂具上后再焊接连接下一节环形钢筒，焊接完成后割除悬挂在井字形挂具上的吊耳使沉筒继续下沉。

4.根据权利要求2或3所述的竖井中间段软弱地质层的施工加固方法，其特征在于，所述各垂直灌浆管采用分节焊接连接构成，当两节环形钢筒焊接固定后再将相应的垂直灌浆管焊接延长。

5.根据权利要求4所述的竖井中间段软弱地质层的施工加固方法，其特征在于，在所述顶板上开设有供各垂直灌浆管和注水管对应穿过的通孔，当顶板与末节环形钢筒焊接完毕后将各垂直灌浆管和注水管密封焊接固定在对应的通孔中，并在沉筒沉入竖井后逐节焊接延长各垂直灌浆管和注水管直至沉筒到位，每次焊接延长时应保证各垂直灌浆管和注水管的入口高于井口。

6.根据权利要求2所述的竖井中间段软弱地质层的施工加固方法，其特征在于，所述沉筒的各环形钢筒之间采用内外满焊工艺焊接固定。

7.根据权利要求1所述的竖井中间段软弱地质层的施工加固方法，其特征在于，在所述沉筒内还焊接固定有加强支撑结构，该加强支撑结构包括上下间隔焊接固定于筒身内表面的若干环形箍圈以及分别焊接固定在顶板和底板内表面上的十字加强筋，在所述底板的十字加强筋中心与筒身内相邻的环形箍圈之间固定连接有若干圆周均布的斜支撑。

8.根据权利要求1所述的竖井中间段软弱地质层的施工加固方法，其特征在于，在所述沉筒整体沉入竖井后每下沉一段距离在各垂直灌浆管和注水管之间焊接连接一块加强板。

9.根据权利要求1所述的竖井中间段软弱地质层的施工加固方法，其特征在于，在所述第三步灌浆中，在灌浆的同时从竖井内抽出相应体积的水，以保持竖井处于静水位。

10.根据权利要求1所述的竖井中间段软弱地质层的施工加固方法，其特征在于，在所述沉筒的底板上设置有泄压阀和预留口，预留口上设有密封盖板，在所述第五步中，应先打开所述泄压阀泄出沉筒底部竖井内的高压气体和高压水，再卸除密封盖板通过预留口清理沉筒底部竖井内的积水和泥浆后最后切除底板。