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传统中继间的结构形式及沉井等

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传统中继间的结构形式

传统中继间主要有前加长型T型套环、特殊管、后特殊管和中继间油缸、均压环等组成。前部是一个与T型套环相类似的密封圈和接口。中继间壳体的前端与T型套环的一半相似,利用它把中继间壳体与混凝土管连接起来。中继间的后特殊管外则设有两环止水密封圈,使壳体虽在其上来回抽动而不会产生渗漏。

中继间油缸被夹箍固定在壳体上。油缸不论数是多少均应均布在壳体内。油缸头尾两头均与均压钢环联接,均压钢环与混凝土管之间有一环衬垫。衬垫多用厚20mm左右的松板或夹板做成。在推进过程中,中继间油缸推到行程以后,自己不能缩回,因为它是单作用油缸。只有当后部往前推进时,中继间的油缸才能缩回。管道顶通后,拆除中继间油缸,继续推进直至合拢。

第四节沉井工程施工

沉井适用于建筑物和构筑物的深坑、地下室、水泵房、设备深基础、墩台等工程。

沉井的结构类型较多,通常采用钢、混凝土及钢筋混凝土结构。其几何形体,有圆形、方形、矩形及多边形等。其中圆形沉井构造简单,易于控制下沉位置,受力(土压、水压)性能好,应用较广。从施工作业角度讲,沉井形式以圆形和锥形的方案较好。为减少下沉摩擦阻力,刃脚的形状和构造,应与下沉处土质条件相适应,在刃脚外缘设200 300mm的间隙,将井壁表面作成1/100坡度。

沉井和沉箱的施工工艺、操作方法及质量控制程序,详见图3.31所示。

一、一般技术要求

在组织沉井或沉箱工程施工之前,应为施工提供下列技术文件资料。

(1)施工区域内的地质勘察、水文资料,以及地下隐蔽工程(管线及构筑物)资料,为编制施工组织设计(施工方案)提供依据。

(2)施工设计图纸及图纸会审记录,技术交底文件。

(3)施工组织设计或施工方案。

(4)有关施工所需的试验报告及文字材料。

(5)邻近已有建(构)筑物的结构与基础等的详细资料,对其使用功能、安装性能的影响,以及应采取的技术措施。施工所使用的材料及制品的品种、规格、强度,应符合设计要求和规X的规定。

地基处理。在松散软弱地基上进行沉井、沉箱制作,应对地基进行处理,以防止由于地基受力后产生不均匀下沉而引起井(箱)身裂缝。为此对松散软弱地基应进行加固处理。

测量控制及沉降观测。按沉井和沉箱的平面设置测量控制网,进行抄平放线,布置水准点和沉降观测点的标准桩,进行定期沉降观测,并作好观测记录(详见附录7)。

平整场地。平整场地至设计要求标高,按施工区域现场平面图的布置,作好排水沟、截水沟,确保道路畅通。安装施工设备及水电线路,经试水、试电合格后,方可正常运作。

沉井和沉箱刃脚的形状、构造及底部结构,应符合以下要求:

(1)沉井平面布置应分孔(格),圆形沉井亦应设置底梁予以分格。每孔(格)的净空面积可根据地质和施工条件确定。

(2)隔墙及底梁应具有足够的强度和刚度。其底面直高于刃脚踏面500~1000mm。

(3)刃脚踏面立适当加宽,斜面与水平倾角不宜大于60?。沉井下部刃脚可视沉井重量、施工荷载和地基承载力,采用垫架法、半垫架法、砖垫座或土底模进行支设。垫架数量应根据第一节沉井的重量和地基的容许承载力计算确定,间距为500~1000mm,垫架铺设应对称。一般先设8组定位垫架,每组应由2~3个垫架组成。详见图3.32所示。

图3.32 刃脚支设方法

(a)垫架法(b)砖支座法;(c)土模法

对地基强度较低,经计算垫架需要量较多时,应在垫木下设砂垫层加固,以减少垫架数量。砂垫层厚度根据第一节沉井或沉箱的重量和垫层底部地基土的承载力按下式计算,详见图3.33所示。

G/q

-l

d

h=

2tgφ

式中h———砂垫层厚度(m);

G———第一节沉井的单位长度重量(KN/m);

———砂垫层底部地基土的承载力(KN/m2);

q

d

l———垫木长度(m);

φ———砂垫层扩散角不小于45?。

图3.33砂垫层计算简图

垫层用砂为中粗砂,分层铺设厚300~350mm,洒水后用平板振捣器夯实,控制干土质量密度≥1.56t/m2。

施工区域内土质松散或软硬不均的表面层应采用砂、碎石、混凝土或灰土作垫层,或采用人工夯实,机械辗压等进行加固。使其满足沉(箱)井制作,及在沉井、沉箱周围布置起重机甚至重型设备的承载力和施工荷载作用力。

制作沉井、沉箱的施工场地和在水中筑岛的地面标高,应比从制作至开始下沉期间内其周围水域最高水位高%##&& 以上。在基坑中制作时,基坑底面应比从制作至开始下沉期间内的最高地下水位高%##&& 以上,并应防止有积水。

人工岛的岛面应高出施工期的最高水位500mm以上,四周留设护道,其宽度当有围堰时,不得小于1500mm;无围堰时,不得小于2000mm。详见图3.34所示。

图3.34人工筑岛

(a)无围堰的人工筑岛;(b)有围堰的人工筑岛

水中筑岛应采用透水性和易于压实的砂、砾石低压缩性材料。不得采用粘性土,也不宜采用大块砾石。当水深1500mm、流速在0.5m/s以内时,亦可直接用土填筑,而不需设围堰。

分节下沉的沉井在接高前,应进行稳定性计算,如有失稳情况,可根据计算结果采取井内留土,或灌水、填砂(土)等配重措施,确保沉井稳定性。

二、沉井、沉箱施工质量标准

标高允许偏差。刃脚平均标高与设计标高偏差不得超过100mm。

水平位移允许偏差。刃脚平面中心的水平位移不得超过下沉总深度的1%,当下沉总深度小于10m时,水平位移允许为100mm。

倾斜度允许偏差。矩形沉井四角(圆形沉井为互相垂直的两直径与圆周交点)中任何两角的刃脚底面高差,不得超过该两角水平距离的1%,且最大不得超过300mm;如两角间水平距离小于10m时,其刃脚底面高差允许偏差为100mm。

三、沉井施工技术

沉井施工机具、工艺及施工方法要点:

1.机具、工艺程序

沉井是在地面或地坑上,先制作开口钢筋混凝土筒身,达到100%强度后,在井筒内分层挖土、运土,随着井内土面逐渐降低,沉井筒身借自重克服与土壁之间的摩阻力,不断下沉而就位的一种深基或地下工程施工工艺。

施工主要设备:沉井制作机具设备包括:模板、钢筋加工常规机具设备、混凝土搅拌机、自卸汽车、机动翻斗车、手推车、插入式振动器等;沉井下沉机具设备包括:15t履带式起重机或QT6~15型塔式起重机、出土钢吊斗等;排水机具包括:离心式水泵或潜水电泵。

沉井制作工艺程序为:平整场地→测量放线→开挖基坑(一般3~4m深)→夯实基底→

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