[发明专利]沉井和沉箱的施工方法及专用设备

说明书

本发明属于沉井和沉箱等类似钢筋混凝土基础结构物的施工方法及其专用设备。

它主要适用于港口工程，也适用于土木工程中由沉井或沉箱构成的结构物的施工。

这里以港口工程为例进行比较和叙述本发明的特点。

一般港口工程结构物，如码头（泊位）、防波堤、护岸、岸壁等现有的建设方法种类较多，但都存在着适应性较差，建设费用大的问题。其中用得较广泛的是沉井或沉箱施工方法。通过专利检索后，找到一篇制做类似沉井的空心大直径砼圆筒，且施工方法与本发明相近似的美国专利（US-PS4054034IPC：E02D23/00批准日期：一九七七年十月十六日）。

该专利叙述了一种在深海中浇筑超长，双端封闭的砼空心筒的方法。它包括浇筑筒底板及一段轴线长度的筒壁，浇筑工作在密封的能正常浮沉的浇筑驳船上进行。该驳船支承在悬挂装置上，位于两只相对联结起来的驳船之间。随着筒壁的轴向长度浇筑不够长时，将浇筑驳船与筒壁一起沉入水中，以便于进一步浇筑。浇筑驳船与筒壁的下沉，可用灌入海水来实现。并使筒体能依靠浮力垂直立于水中，以进行钢索替换，并于吃水线上在筒体上添置新吊点以利于稳定筒体。随后在已完成的筒体下将密封驳船分离并浮至水面，继续将筒体浇至所要求的轴向长度。浇筑驳船用钢索支承在固定于联合驳船之上的悬挂装置上。随着筒体浇筑长度增长，可用悬挂装置交替吊至筒体上的吊点。浇筑驳船和已浇筑好的一部分筒体，能与联合驳船一起随风浪作钟摆运动。

浇筑成的超长、双端封闭的空心筒主要用于动输石油，并可在极地浮冰下拖航。

显然该发明直接用于建造码头、防浪堤、围堰是相当困难和复杂的。更不适合于在陆地或滩涂上施工土木工程。如用该发明施工码头存在如下不便之处，（1）需要将浇筑好的空心筒两端封闭，（2）要采用大型浮吊在码头，工地把筒体在水中竖立起来。（3）筒体要准确定点下沉困难。（4）如依靠筒体自重不能牢固地稳定在水床基础上，则要打开上盖向筒体内加重于水的压包物，使施工复杂化。（5）如浇筑好的筒体采用在水中竖立运输，则要采用很繁琐的措施和众多的拖船，才能保证在拖航中筒体不翻倒。实际上这是很困难的事。（6）浇筑好的筒体要用大型拖船运输。（7）需要大型驳船做浇筑筒体的工作平台。（8）浇筑驳船及其上的浇筑筒体，沉浮过程中要灌水和抽水，浪费大量动力。（9）需要使用浇筑驳船，增加浇筑工艺的复杂性。（10）要时刻考虑已浇筑好的筒体中加水多少与筒体上吊点位置高低，以保证筒体垂直立于水中而不翻倒。（11）因联合驳船和浇筑驳船都是漂浮在海上，且联合驳船与浇筑驳船及浇筑筒体之间是用钢索软联结的，在大风浪下极易互相碰撞造成事故。

本发明目的在于提供沉井和沉箱等类似基础结构物的施工方法及其专用设备，它能够广泛地应用于水域中和陆地上的基础结构物的施工。如在码头的施工中，省掉了大型驳船、大型浮吊、大型拖船，不必顾虑在浇筑中筒体的垂直稳定性。没有更换吊点和抽灌压包水的复杂工艺，不会在大风浪下发生碰撞事故，可以控制准确点下沉，并可一边下沉一边向筒体中填料加快施工进度。

附图一至六是用悬吊式平台施工沉井建筑物的工艺过程图，附图七是悬吊式平台准备吊起刃脚（也可是底部）的三视图，附图八是悬吊式架准备吊起刃脚（也可是底部）的三视图，附图九是沉井与钟形沉填套筒的配合及其刃脚的剖视图，附图十是沉井与柱形沉填套筒的配合及其刃脚的剖视图，附图十一是沉井防波堤断面图，附图十二是沉箱防波堤断面图。

本发明的要点在于，用专用设备-悬吊式平台（1）上的一套吊具（6）吊至浇注砼基础结构物用的滑模（4），在岸上或船台上预先制好基础结构物底部-刃脚（3），然后用悬吊式平台（1）上的另一套吊具（5）吊住该刃脚（3）使其与滑模（4）对准，以刃脚（3）为底操纵上述两套吊具（5）、（6），使滑模（4）与刃脚（3）相对上下移动进行滑模施工浇注混凝土基础结构物主体-沉井（8）或沉箱（16）同时控制沉井（8）或沉箱（16）的下沉使其沉放于预定位置。

预制的基础结构物底部可以是制成带有吊孔和适合放置钟形沉填套筒（10）或圆柱形沉填套筒（15）的刃脚（3），制成的沉井（8）沉放于地基上。

预制的基础结构物底部也可以是制成带有吊孔的底部（17），制成的沉箱（16）沉放于抛石基床上。

在滑模施工时，将滑模（4）相对刃脚（3）或底部（17），提升或将刃脚（3）及其沉井（8）或底部（17）及其沉箱（16）相对滑模（4）依其自重向下移动以形成继续成型的滑模空间。