[发明专利]顶推用沉井装置及其施工方法

权利要求书

1.顶推用沉井装置，包括方形沉井本体（4），其特征在于所述方形沉井本体（4）的上部四角分别设置顶推角梁（2），方形沉井本体（4）内部四角位置固定设有四根抗拔桩（6），所述抗拔桩（6）位置与顶推角梁（2）上下一一对应，所述顶推角梁（2）上设有顶推装置（1），抗拔桩（6）顶部设有传力连接件（5），抗拔桩（6）与顶推角梁（2）、顶推装置（1）通过钢绞线（3）连接，顶推装置（1）的顶推推力依次通过顶推角梁（2）和传力连接件（5）传给抗拔桩（6），抗拔桩（6）提供反力实现沉井下沉。

2.根据权利要求1所述的顶推用沉井装置，其特征在于顶推装置（1）包括顶推锚具（101）、穿心千斤顶（102）及顶铁（103），顶铁（103）为若干个，设置在穿心千斤顶（102）与顶推角梁（2）之间，钢绞线（3）上端依次从下至上穿过顶推角梁（2）、顶铁（103）及穿心千斤顶（102），端头通过顶推锚具（101）固定在穿心千斤顶（102）上部。

3.根据权利要求1所述的顶推用沉井装置，其特征在于传力连接件（5）包括上锚具（501）、锚定板（502）、下锚具（503）及抗拔钢筋（504），钢绞线（3）下端端部穿过锚定板（502）后下锚具（503）固定；抗拔钢筋（504）上端端部穿过锚定板（502）后上锚具（501）固定，下端端部与抗拔桩（6）固定连接。

4.根据权利要求2所述的顶推用沉井装置，其特征在于顶铁（103）厚度为0.2m，顶铁（103）的个数为1-5个。

5.根据权利要求3所述的顶推用沉井装置，其特征在于锚定板（502）为圆形多孔钢板结构。

6.一种根据权利要求1所述的顶推用沉井装置的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

1）施工准备 熟悉设计图纸，了解工程实施环境，对沉井现状情况进行调查，对现场场地进行清理，地面进行硬化，对进场的材料、机械设备等进行全面检查，检查合格后再投入使用；

2）抗拔桩（6）施工 抗拔桩（6）即钻孔灌注桩，施工步骤依次为：钻机定位、打孔、清孔、钢筋笼制作、下钢筋笼、浇筑水下混凝土；

3）沉井制作的基槽开挖，开挖深度2米，并清除杂填土；

4）刃脚垫层施工，根据计规范算确定砂垫层厚度并铺设砂垫层，压实后再铺设混凝土垫层；

5）分节制作沉井结构 搭设钢管支架、绑扎钢筋、立模板，砼浇筑；浇筑结束后对砼进行覆盖保湿养护，得到方形沉井本体（4）；

6）搭设操作平台 在顶推角梁顶部安装沉井顶推作业平台（7），共四个，分别位于沉井四角；

7）拆除模板、支架拆除步骤5）中的模板，将沉井结构表面清理干净，拆除沉井内外侧的钢管支架；

8）安装顶推装置（1）和传力连接件（5）破除步骤2）制得的抗拔桩（6）桩头，调整桩顶钢筋，将传力连接件（5）的抗拔钢筋（504）下端固定安装在桩顶钢筋上，抗拔钢筋（504）上端通过上锚具（1）固定在锚定板（502）上，同时钢绞线（3）下端与传力连接件（5）连接，通过下锚具（503）固定在锚定板（502）上；穿心千斤顶（102）安装在顶推角梁（2）上，钢绞线（3）上端穿过顶推角梁（2）和穿心千斤顶（102），并通过顶推锚具（101）固定；

9）清除步骤4）的刃脚混凝土垫层 人工破除沉井内外刃脚混凝土垫层，并清理干净，破除时先井内、后井外，先转角、后中间，对称破除；

10）启动顶推装置（1） 顶推下沉，四个角的穿心千斤顶（102）同步启动，在每个顶推角梁设置一个水准观测点，顶推过程中，用水准仪观测沉井水平高程，根据沉井高程变化，及时调整相应位置的穿心千斤顶（102）顶力，所述千斤顶顶进速度为0.8-1.2cm/min ，优选为1cm/min；

11）加顶铁（103）续顶，一个行程结束后，收油退顶，在穿心千斤顶（102）下加一块顶铁续顶，循环五次；

12）退-紧锚具续顶 当顶铁加到1.0米高后，改用退-紧锚具续顶，即上一个循环结束后，收油退顶，松开顶推锚具（101），抽调顶铁（103），将顶推锚具（101）下移到千斤顶头部；重新步骤11），直到完成沉井首段下沉高度；

13）冲吸沉井内土体 沉井首段下沉结束后，采用高压水枪，将沉井内土体分层切削，破碎成泥浆，再用泥浆泵将沉井内土体冲吸外运，冲吸时保持井内水位在地下水以上0.5米，冲吸土体的厚度比首段下沉深度小0.5米；土体冲吸过程中，继续重复步骤10）-步骤12），直到沉井下沉到设计高程；

14）沉井封底 拆除顶推装置（1），继续冲吸沉井内土体，到设计高程后，进行水下混凝土封底，结束沉井下沉施工。