钻吸排土沉井工法

1、挖掘排土沉箱施工技术挖掘排土沉箱施工法是软土地层中不下沉的新技术，通过特殊的挖掘单元，在水中切削破碎土体的同时完成排泥作业，使沉箱下沉达到设计水平。 该技术具有无振动、无噪音、对环境影响小、技术先进、经济合理、施工安全可靠、能保证沉降质量等优点。 随着城市基础设施建设的发展，沉箱工程对邻近环境的影响引起了各方面的关注，故我公司于1984年设立主题开发研究挖掘排土下沉技术，经过多年的工程实践，取得了较好的经济效益和社会效果，1988年通过上海市政工程管理局专家的鉴定1989年获得上海市科技进步三等奖。 这项新技术通过上海市延安东路隧道二号竖井等工程的施工实践。 得到专家和有关部门的好评。1特征1

2、.1具有水中破土排泥效率高、劳动强度低、安全可靠等优点。 挖掘机具有切削破碎土体和高压水扩孔纸浆的双重功能。 再加上将潜水砂泵放在两台挖掘机之间连续吸引高浓度泥浆，将破土排泥集中到一个机组，是不排水的沉降工程中最简洁有效的施工方法。1.2施工于饱和含水软土层，能适应各种土质的地层状况，应用广泛。 特别是在有环境保护要求的条件下，本施工方法可以成功减少地表沉降量，有效地抑制沉降对相邻建筑物的影响。1.3工作面可以直接控制水中破土工作，避免了水中工作的不足。 通过在施工中按顺序操作，可以均匀、规则地破土排泥，使沉井平稳下沉，在沉井施工中抑制深锅底、突沉、超挖掘等现象，确保下沉施工质量。1.4吸引法

3、沉箱下沉机械化程度高，不需要潜水员水下作业的劳动强度，改善了工作环境，提高了水下作业施工的安全度。2适用范围挖掘法沉箱通过多年的工程实践，显示出其对深大型沉箱的优势和对环境保护的特殊作用，为不排水沉箱工程提供了一种效率高、速度快的新方法。 在不排水的条件下，避免沉箱挖掘面和地下水位的水头差，防止下沉过程中的流沙、涌土、塌方等，能有效地抑制沉箱周围环境的地表沉降。 本技术广泛适用于淤泥、淤泥质土、粘土、粉质粘土、粉土等软土地基中不排水的沉箱工程，特别是城市深沉箱工程。三工艺原理挖掘排土沉箱是一种可靠、高效非排水沉降的新手段。 该技术以潜水挖掘机为主动力，在水中强制切削土体，用高压水枪把破碎的土体

4、变成泥浆，用潜水砂泵反向循环排泥。沉降井不排水的情况下，升降吊机可以使挖掘单元沿水平方向或垂直方向移动，合理地按照沉降要求进行有秩序的挖掘破土，配合必要的沉降辅助措施，提高沉降工程的效果，使沉降井按照要求顺利下沉。4工艺流程4.1钻头吸引单元的操作工艺流程4.2挖掘排土沉箱工程流程5 .施工工作要点5.1钻机施工阶段的操作要点5.1.1钻机组制造完毕，应机组设计要求进行检查，同时对潜水马达潜水泵、电缆接头等进行绝缘电阻的测试，检查合格后可以使用。5.1.2做好钻机操作规程的技术基础工作，根据员工的配置明确分工，进行各部门的职务、严格的训练和操作。5.1.3机组上端供水、排泥连接软管和电缆在适当

5、位置系上绳索，井在钻井排土中根据挖掘机状态悬挂，保持软管的良好形态，防止软管、电缆损坏，影响施工。5.1.4根据钻头吸附单元的有效作业范围，在沉箱作业面上标上纵横钻头吸附定位标记，使单元悬挂时不进入结构区域，防止单元移位时与轴结构碰撞。5.1.5机组到达正确位置后，启动挖掘机和水泵，以进入速度8cm/min缓慢悬挂，待机组进入土层50cm后，打开高压水阀，连续放下挖掘机，下降速度由电气控制装置的电流监视表控制，超过额定值但是，主吊索总是受力的状态，必须禁止在挖掘中松开主吊索。5.1.6机组在不平坦的基础或不均匀的土层上进行开挖施工时，必须防止机组自转、倾斜等现象。5.2挖掘排土沉箱操作要点5.

6、2.1钻头下沉工程必须实行“确定正确位置，中、后、对称钻头吸入、深度合适”的原则，操作中可以按“下沉量钻头、下沉量钻头”的规律实施。5.2.2钻井施工前要正确掌握井内水位和锅底土面标高，认真控制钻井过程中排水量在井内水位的变化。 井内水位不得低于容许水位水平。5.2.3沉井钻井下沉时，应分层均匀、对称地钻井，钻井进深不得超过2.5m。 多格仓沉箱工程的情况下，将相邻仓锅底的台阶掌握在0.51m左右，使沉箱均匀平稳地下沉。应用5.2.4钻头测量和测量数据反馈指导沉降工作，合理结合防沉降措施，形成完整的沉降工艺。6质量标准本工法施工的质量标准可以参照上诲市地基基础设计规范 DBJ08-11-89和

7、国标建筑工程质量检验标准 GBJ301-88等有关规定实施。施工过程中要随时进行施工监测和记录工作，井必须在施工期间加强对周围构筑物的沉降观测，把对地表沉降的影响列入本施工方法的质量标准。7主要施工设备7.1钻头吸引法沉箱结构系统挖掘排土工艺的作业主体是挖掘单元，供水、电力供给、提升机、输送管道、排出泥浆管道、泥浆沉淀池和沉淀辅助设施等部分也应适当配置，有机地组合成一个系统。7.2主要机械设备7.2.1取泵7.2.2加压泵7.2.3高压水管7.2.4 50t起重机7.2.5电缆卷轴7.2.6防水电缆7.2.7浮标7.2.8钻机7.2.9泥浆管7.2.10沉淀池7.2.11溢流槽7.3主要设备的

8、简要说明7.3.1钻头单元两台GZ2-1250A潜水钻和一台Q4PS潜水砂泵对称组合。 潜水钻机有1250笼钻头，运转时两台钻头向相反方向旋转，钻头上端的周围方向设置旋转式水力枪，扩大了钻头吸土的范围。 槽水砂泵安装在两台钻头的中间。 挖掘机能直接抬起土后的泥土排出。7.3.2供水每台挖掘机组的工作水量约为150m3/h，应根据沉箱放置的地质条件合理选择工作水的压力，根据工程规模起用挖掘机组的数量，决定多级泵的设置台数，以满足施工需要。7.3.3电力供给钻头单元电力为74kW/台，可以从施工变电站向沉箱现场输电，在下沉作业面设置专用的配电控制箱漏电保护装置，通过电缆刻度盘缓慢地将防水电缆放入水

9、中为钻头单元供电。 防水电缆必须根据钻头单元的工作位置而不断变化。 配电箱上设置电压、电流等仪表，可以直接反映钻头在水中的工作情况。 为了有效地控制钻头单元的工作速度。7.3.4设备的提高具有提高钻机能力的能力，能有效地控制钻机的垂直和水平位置、沉降钻机的速度、钻机平面移动能力等。 可以选择移动式起重机，也可以根据施工机构的实际情况选择必要的提升设备，但提升力必须在钻头单元自重的1.52倍以上。8安全措施应严格遵守国家发行的建筑安装工程安全技术规程和上海市建设委员会、上海市政工程管理局发行的安全规定，在施工中应特别注意8.1施工前必须对钻头单元进行绝缘电阻的测量，不达到额定值就不能使用。 钻头

10、在水中工作时，施工者不得进入水域。8.2在钻机未进入水域作业前，不应打开高压旋转水枪，防止高压水伤害的发生。如果8.3钻头单元不能按要求钻头，请不要采取冲击性的方法。 必须慎重地查明原因，排除故障继续操作。9劳动力组织挖掘排土沉箱工程必须连续工作，各班的工作人员(各机组的台班人员)的配置如表1所示。表110利益分析在特定的施工环境条件下，必须将地表沉降的影响控制在最小限度，采用不排水的沉降方式的情况下，采用本方法可以获得明显的经济效果和社会效果。在深大型沉箱的排水不下沉工程中，本工艺出土效率高，施工速度快，下沉质量好，经济效益好。11工程实例上海市延安东路隧道第二号竖井施工是隧道施工的重要项目，其长度28.2m，宽度24.3m，地下埋设深度33.36m，竖井分5次制作，分3次下沉的施工方案，第一次下沉采用9m深的轻井点降水，水力机械化排水下沉，然后在采用钻孔吸引法的沉箱新技术的施工过程中，辅助沉箱刃的足面反作用力和侧壁土压的跟踪测量，在沉箱周壁上设置接触泥浆套管和刃腿部高压射水系统，在沉箱