本發(fā)明屬于建筑工程設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種沉井施工設(shè)備，特別是一種具有泥水平衡的沉井裝置。

背景技術(shù)：

在進(jìn)行地下施工，一般在施工大型橋墩的基坑，污水泵站，大型設(shè)備基礎(chǔ)，人防掩蔽所，盾構(gòu)拼裝井，地下車(chē)道與車(chē)站水工基礎(chǔ)施工圍護(hù)裝置時(shí)使用。利用沉井施工法具有較高的施工效率。

沉井主要由刃腳、井壁構(gòu)成。井壁：沉井的外壁，是沉井的主要部分，它應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，以便承受沉井下沉過(guò)程中及使用時(shí)作用的荷載；同時(shí)還要求有足夠的重量，使沉井在自重作用下能順利下沉。刃腳：井壁下端一般都做成刀刃狀的“刃腳”，其功用是減少下沉阻力。

沉井施工法，先在地表制作成一個(gè)沉井，然后在井壁的圍護(hù)下通過(guò)從井內(nèi)不斷挖土，使沉井在自重作用下逐漸下沉，達(dá)到預(yù)定設(shè)計(jì)標(biāo)高后，再進(jìn)行封底，構(gòu)筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

但是，當(dāng)施工的土質(zhì)為松軟的沙石或含水較多時(shí)，采用人工或機(jī)械挖土下沉的方法就很不方便，另外，如果采用水泵對(duì)沉井內(nèi)進(jìn)行排水，在深度較淺時(shí)是可以的，但當(dāng)沉井達(dá)到一定深度時(shí)，不但排水不便，而且沉井周?chē)鷱?qiáng)大的水壓力也容易將沉井壓壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題，提出了一種豎向泥水平衡施工裝置，本裝置能夠使沉井適應(yīng)于水環(huán)境土質(zhì)，并利用水實(shí)現(xiàn)沉井的下沉，同時(shí)在保持沉井內(nèi)外受的水壓平衡，防止沉井發(fā)生失穩(wěn)破壞。

本發(fā)明的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)： 一種豎向泥水平衡施工裝置，它包括沉井，沉井具有雙層井壁。內(nèi)層井壁與外層井壁之間形成具有密封底的水槽，即內(nèi)層井壁與外層井壁底部連接在一起。密封底下方具有刃腳，刃腳上設(shè)置有噴水嘴，用于連接高壓水泵噴射水流沖擊泥沙，加速沉井下移。內(nèi)層井壁底端口處設(shè)置有可相對(duì)沉井轉(zhuǎn)動(dòng)的鉆桿，鉆桿上設(shè)置有螺旋葉片，通過(guò)電機(jī)或液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，鉆桿攪動(dòng)泥沙，特別是可以切削刃腳上的噴水嘴不易噴到的沉井中間位置處的泥土。工作時(shí)，利用刃腳上的噴水嘴沖擊泥土，同時(shí)鉆桿攪動(dòng)泥沙，然后再利用泥漿泵抽取沉井內(nèi)的泥漿，但要保持沉井內(nèi)有一定的水體以便與周?chē)h(huán)境的泥沙壓力保持平衡，泥漿泵抽上去的泥漿經(jīng)過(guò)過(guò)濾裝置分離出清水再注回到內(nèi)層井壁與外層井壁之間的水槽中，然后高壓水泵再將該處的水傳送到刃腳上的噴水嘴處。

作為優(yōu)選，在上述的豎向泥水平衡施工裝置中，內(nèi)層井壁與外層井壁之間由隔板分割成水槽和工作井。即內(nèi)層井壁與外層井壁之間除了水槽還設(shè)置有供工人所處的空間

作為優(yōu)選，在上述的豎向泥水平衡施工裝置中，刃腳為鋼板制作的中空三角形刃腳，刃腳中空里面安裝高壓水泵，高壓水泵聯(lián)通水槽與刃腳上的噴水嘴。

作為優(yōu)選，在上述的豎向泥水平衡施工裝置中，所述沉井為矩形。

作為優(yōu)選，在上述的豎向泥水平衡施工裝置中，矩形沉井四個(gè)方向的內(nèi)層井壁與外層井壁之間均隔離出有水槽和工作井。

作為優(yōu)選，在上述的豎向泥水平衡施工裝置中，矩形沉井每個(gè)方向的井壁下端均設(shè)置有獨(dú)立的刃腳，刃腳為鋼板制作的中空三角形刃腳，每個(gè)刃腳中空里面都安裝有高壓水泵，高壓水泵聯(lián)通該側(cè)的水槽與刃腳上的噴水嘴。

作為優(yōu)選，在上述的豎向泥水平衡施工裝置中，所述鉆桿的桿體為空心桿，桿體上設(shè)置有噴水嘴，以便于在鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng) 的同時(shí)向桿體內(nèi)打入高壓水，使其從噴水嘴噴出，輔助鉆桿切削土層。鉆桿還能起到支撐沉井內(nèi)壁的作用。

作為優(yōu)選，在上述的豎向泥水平衡施工裝置中，所述沉井主體由鋼筋混凝土制成，沉井上端設(shè)置有與下一節(jié)沉井進(jìn)行澆筑連接的連接部。以便于隨著沉井的下移，不斷的延長(zhǎng)沉井的上端部。

作為優(yōu)選，在上述的豎向泥水平衡施工裝置中，刃腳為鋼板制作的三角形刃腳，刃腳三角形底部一棱邊與外層井壁底部通過(guò)鉸鏈軸連接，另一棱邊與內(nèi)層井壁之間設(shè)置有控制刃腳繞鉸鏈軸轉(zhuǎn)動(dòng)的液壓缸。以便于在刃腳卡住時(shí)，通過(guò)液壓缸的伸縮控制刃腳活動(dòng)，加速沉井下移。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本豎向泥水平衡施工裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明通過(guò)刃腳噴水及鉆桿攪動(dòng)，將土層變?yōu)槟酀{，能夠使沉井適應(yīng)于水環(huán)境土質(zhì)，并利用水實(shí)現(xiàn)沉井的下沉，同時(shí)在保持沉井內(nèi)外受的水壓平衡，防止沉井發(fā)生失穩(wěn)破壞。

2、本發(fā)明利用內(nèi)層井壁與外層井壁之間的水槽作為清水槽，利用水槽不但可以實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)利用，而且還可通過(guò)不同方向水槽中的水量來(lái)調(diào)節(jié)沉井不同側(cè)的刃腳的壓力，防止沉井傾斜。

3、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，成本低，可大大提高土層豎向挖掘效率。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的A—A截面向視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1的B—B截面向視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明配合泥水分離器工作的示意圖；

圖5是本發(fā)明工作時(shí)的狀態(tài)示意圖；

圖6是實(shí)施例二的示意圖。

圖中，工作井1，水槽2，內(nèi)層井壁3，外層井壁4，刃腳5，噴水嘴6，鉆桿7，泥漿泵8，泥水分離器9，清水泵10，鉸鏈軸11，液壓缸12。

具體實(shí)施方式

以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。

實(shí)施例一

如圖1、2、3所示，一種豎向泥水平衡施工裝置，它包括沉井，沉井為矩形，沉井具有雙層井壁。內(nèi)層井壁3與外層井壁4之間形成具有密封底的水槽，即內(nèi)層井壁與外層井壁底部連接在一起，每個(gè)方向的內(nèi)層井壁與外層井壁之間均隔離出有兩個(gè)水槽，兩個(gè)水槽之間隔離出一個(gè)工作井，同時(shí)矩形沉井的每一個(gè)角處也均隔離出工作井。

密封底下方具有刃腳5，每個(gè)方向的井壁下端均設(shè)置有獨(dú)立的刃腳，刃腳為鋼板制作的中空三角形刃腳，每個(gè)刃腳中空里面都安裝有高壓水泵，當(dāng)然也可以將泵設(shè)置在外部，高壓水泵聯(lián)通該側(cè)的水槽與刃腳上的噴射方向可控的噴水嘴6或球形閥以便控制射出水的方向，配合攪拌裝置將井筒內(nèi)淤泥稀釋成泥漿。用于連接高壓水泵噴射水流沖擊泥沙，加速沉井下移。

內(nèi)層井壁底端口處設(shè)置有可相對(duì)沉井轉(zhuǎn)動(dòng)的五根水平鉆桿7，鉆桿上設(shè)置有螺旋葉片，通過(guò)電機(jī)或液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，鉆桿攪動(dòng)泥沙，特別是可以切削刃腳上的噴水嘴不易噴到的沉井中間位置處的泥土。所述鉆桿的桿體為空心桿，桿體上設(shè)置有噴水嘴，以便于在鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向桿體內(nèi)打入高壓水，使其從噴水嘴噴出，輔助鉆桿切削土層，加速泥漿形成。

所述沉井主體由鋼筋混凝土制成，沉井上端設(shè)置有與下一節(jié)沉井進(jìn)行澆筑連接的連接部，如預(yù)留的連接鋼筋頭等。以便于隨著沉井的下移，不斷的延長(zhǎng)沉井的上端部。

如圖4、5所示，工作時(shí)，井筒靠自重下沉，利用刃腳上的噴水嘴沖擊泥土，同時(shí)鉆桿攪動(dòng)泥沙，然后再利用泥漿泵抽取沉井內(nèi)的泥漿，但要保持沉井內(nèi)有一定的水體以便與周?chē)h(huán)境的泥沙壓力保持平衡。井內(nèi)泥漿采用泥漿泵8抽出，進(jìn)入場(chǎng)外設(shè)置的泥水分離器9，將泥漿和水分離，分離后的泥漿變土塊后出渣。清水重新經(jīng)清水泵10注入水槽，然后高壓水泵再將該處的水傳送到刃腳上的噴水嘴處沖刷井底，形成泥漿循環(huán)系統(tǒng)。當(dāng)沉井下降到一定的深度后，停止沖水，在首節(jié)井筒頂部，安裝鋼筋、模板，澆筑第二節(jié)井筒壁混凝土，沖水下沉……直至所有井筒下沉完畢。

實(shí)施例二

如圖6所示，與實(shí)施例一不同的是，刃腳為鋼板制作的三角形刃腳，刃腳三角形底部一棱邊與外層井壁底部通過(guò)鉸鏈軸11連接，另一棱邊與內(nèi)層井壁之間設(shè)置有控制刃腳繞鉸鏈軸轉(zhuǎn)動(dòng)的液壓缸12。以便于在刃腳卡住時(shí)，通過(guò)液壓缸的伸縮控制刃腳活動(dòng)，加速沉井下移。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。

盡管本文較多地使用了一些術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。