專利名稱：一種沉井結構及其施工方法
技術領域：
本發明涉及大型橋梁的基礎，包括深水基礎和懸索橋錨碇基礎。
背景技術：
隨著國內橋梁建設的發展，大型橋梁基礎不斷出現。目前常見的橋梁基礎主要有 樁基礎、擴大基礎、沉井基礎。擴大基礎受地質條件影響較大，在覆蓋層較厚或深水中較少 使用；樁基礎使用范圍最廣，但對大型橋梁基礎，采用樁基礎規模較大，工程費用多；而沉 井基礎剛度大、規模小、工期相對較小，在橋梁建設中有較大的發展空間。目前的沉井基礎截面主要有圓形、矩形和圓端型，截面內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稱布置，一般適用于圓形截面的沉井)。對于矩 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，井壁在平面內為多點支撐梁， 所受彎矩大，受力較差；且行列式為非中心對稱結構，在下沉中容易出現扭轉以致難以糾正 的問題。對于圓形截面，為中心對稱結構，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，在平面內各圓孔之間有較大面積的實體，在沉井下沉過程中，實體下的土體較難清 除，造成其正面阻力較大，下沉困難；且由于實體面積大，井身混凝土數量較多。因此，目前的沉井基礎結構在經濟性、施工便利性或受力合理性上有一定的缺陷。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種受力合理、經濟性較好，同時施工又較為方 便的新型沉井結構及其施工方法。為了解決上述技術問題，本發明提供了一種沉井結構，包括井體，所述井體截面外 輪廓為圓形，中心設有中心孔，所述中心孔周圍的井體形成井壁，所述井壁上設有多個與所 述中心孔平行的圓孔，所述圓孔以井體軸心為中心對稱分布。進一步地，所述井體分成多段。進一步地，所述井體最下的一段為鋼殼混凝土結構。進一步地，所述井體最下的一段底部設有封底混凝土。進一步地，所述井體最上的一段頂部設有井蓋。本發明還提供了一種沉井結構的施工方法，包括根據沉井底節的外型，設計底節鋼殼的結構，并根據施工吊重、運輸要求，平面內 分為若干段，在工廠進行預制；現場根據沉井底部井壁刃腳和隔墻刃尖的形狀，在平面內布置墊木，將預制的各 分段鋼殼沉井放置在墊木上進行拼裝；澆筑底節混凝土，抽取墊木，同時制作底節以上各節模板；
3
從中間大圓孔開始取土下沉；下沉到一定深度穩定后，繼續接高沉井、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。本發明的沉井結構構造簡單，孔數量少，受力合理；沉井截面為中心對稱結構，井 孔分大小孔，下沉時便于施工操作和定位控制。
圖1是本發明的沉井構造的立面剖視圖；圖2是本發明的沉井構造的橫斷面視圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以 更好的理解本發明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發明的限定。如圖1和圖2所示，本發明的沉井結構，包括井體，井體截面外輪廓為圓形，中心設 有中心孔，中心孔周圍的井體形成井壁，井壁上設有多個與所述中心孔平行的圓孔，所述圓 孔以井體軸心為中心對稱分布。而井體可以被分成多段，以利于施工。井體最下的一段為鋼 殼混凝土結構，且井體最下的一段底部還設有封底混凝土 ；井體最上的一段頂端設有井蓋。本發明采用環形的截面，沉井在水平土壓力作用下，發揮了圓形截面拱效應，井壁 基本為全截面受壓結構，充分發揮了混凝土抗壓強度高的特點。截面中心為直徑較大的圓 形，在沉井下沉時，以中心取土為主，由于井孔大，便于機械操作和施工；在圓環內布置的小 井孔，可以減小沉井內井壁和隔墻的實體面積，減少工程數量，以便從沉井底部取土 ；同時， 小井孔為對稱布置，在下沉時可均勻取土，以輔助沉井下沉。沉井全面截面為中心對稱結 構，定位容易，解決了下沉中的扭轉問題。沉井在立面上根據需要分為若干節，其中底節為鋼殼混凝土結構，鋼殼作用一是 作為底節的模板，二是滿足底節受力要求。底節以上可按照4 6m高分為若干節。具體施 工方法為1、根據沉井底節的外型，設計底節鋼殼的結構。并根據施工吊重、運輸等要求，平 面內分為若干段，在工廠進行預制。2、現場根據沉井底部井壁刃腳和隔墻刃尖的形狀，在平面內布置墊木，將預制的 各分段鋼殼沉井放置在墊木上進行拼裝。3、澆筑底節混凝土，抽取墊木。同時制作底節以上各節模板(模板可倒用)。根據 初始下沉需要，可同時澆筑第二和第三節沉井。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吸土。吸 土時，要保證均勻性，保證沉井均勻下沉。5、下沉到一定深度穩定后，繼續接高沉井、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。以上所述實施例僅是為充分說明本發明而所舉的較佳的實施例，本發明的保護范 圍不限于此。本技術領域的技術人員在本發明基礎上所作的等同替代或變換，均在本發明 的保護范圍之內。本發明的保護范圍以權利要求書為準。
權利要求
一種沉井結構，其特征在于，包括井體，所述井體截面外輪廓為圓形，中心設有中心孔，所述中心孔周圍的井體形成井壁，所述井壁上設有多個與所述中心孔平行的圓孔，所述圓孔以井體軸心為中心對稱分布。
2.根據權利要求1所述的沉井結構，其特征在于，所述井體分成多段。
3.根據權利要求2所述的沉井結構，其特征在于，所述井體最下的一段為鋼殼混凝土 結構。
4.根據權利要求2所述的沉井結構，其特征在于，所述井體最下的一段底部設有封底 混凝土。
5.根據權利要求2所述的沉井結構，其特征在于，所述井體最上的一段頂部設有井蓋。
6.一種沉井結構的施工方法，其特征在于，包括根據沉井底節的外型，設計底節鋼殼的結構，并根據施工吊重、運輸要求，平面內分為 若干段，在工廠進行預制；現場根據沉井底部井壁刃腳和隔墻刃尖的形狀，在平面內布置墊木，將預制的各分段 鋼殼沉井放置在墊木上進行拼裝；澆筑底節混凝土，抽取墊木，同時制作底節以上各節模板；從中間大圓孔開始取土下沉；下沉到一定深度穩定后，繼續接高沉井、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
本發明公開了一種沉井結構，包括井體，所述井體截面外輪廓為圓形，中心設有中心孔，所述中心孔周圍的井體形成井壁，所述井壁上設有多個與所述中心孔平行的圓孔，所述圓孔以井體軸心為中心對稱分布。本發明的沉井結構構造簡單，孔數量少，受力合理；沉井截面為中心對稱結構，井孔分大小孔，下沉時便于施工操作和定位控制。
文檔編號E02D27/18GK101962957SQ201010297818
公開日2011年2月2日 申請日期2010年9月30日 優先權日2010年9月30日
發明者劉巖, 張德平, 朱旭初, 李明華, 楊光武, 楊燦文, 楊進, 羅昕, 蔣益明, 高宗余 申請人:中鐵大橋勘測設計院有限公司